泵蓋鑄造工藝課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　鑄造工藝設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　設(shè)計(jì)題目泵 蓋</p><p>　學(xué) 院材料科學(xué)與工程</p><p>　年 級(jí)</p><p>　專 業(yè)材料成型及控制工程</p>

2、;<p>　學(xué)生姓名</p><p>　學(xué) 號(hào)</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>?。▋H供參考）</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)任務(wù)1</b></p><p>　　1.

3、1 設(shè)計(jì)任務(wù)1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的技術(shù)要求1</p><p>　　2 鑄造工藝方案的確定2</p><p>　　2.1 鑄造工藝方案分析與論證2</p><p>　　2.1.1 零件結(jié)構(gòu)分析2</p><p>　　2.1.2 分型面的確定2</p><p>　　2.1

4、.3 澆注系統(tǒng)（包括冒口）的選擇2</p><p>　　2.1.4 工藝參數(shù)的確定2</p><p>　　2.1.5 鑄造工藝簡圖2</p><p>　　2.2 芯盒的設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.2.1 制芯方法的確定3</p><p>　　2.2.2 芯盒選材3</p><p>

5、;　　2.2.3 芯盒簡圖3</p><p>　　2.3 模板的設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.3.1 模板類型3</p><p>　　2.3.2 模板的選材3</p><p>　　2.3.3 模板的定位裝置3</p><p>　　2.3.4 模板簡圖3</p><p><b&

6、gt;　　2.4 合箱圖3</b></p><p>　　2.4.1 砂箱的選擇3</p><p>　　2.4.2 砂箱的定位3</p><p>　　2.4.3 砂箱的其它工藝參數(shù)（包括壓鐵、起吊等）3</p><p>　　2.4.4 合箱圖3</p><p><b>　　3 鑄造工藝卡

7、4</b></p><p>　　4 參 考 文 獻(xiàn)5</p><p>　　不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　泵蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)&l

8、t;/b></p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)的技術(shù)要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求：</p><p>　　實(shí)際主要用于零件的外部，起密封，阻擋灰塵的作用，故其在機(jī)器中只是起輔助作用，對(duì)機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行影響不是很大，其在具體加工的時(shí)候

9、，精度要求也不是很高，加工起來也十分容易。依據(jù)圖紙要滿足下列要求：</p><p>　　材質(zhì)灰鐵150、未注鑄造圓角均為R3；</p><p>　　鑄件表面不得有沙眼、縮孔等缺陷；</p><p>　　泵蓋底部Φ132表面Ra為3.2，Φ100表面Ra為6.3，二者之間臺(tái)階Ra1.6。Φ14中心孔內(nèi)表面Ra為1.6，Φ25中心孔內(nèi)表面Ra為6.3，其余為Ra12.5

10、；</p><p>　　兩個(gè)圓柱孔分別為中心大圓柱Φ25H9基本尺寸為Φ25mm，公差帶為H8的孔；中心小圓柱Φ14H9</p><p><b>　　鑄造工藝方案的確定</b></p><p>　　鑄造工藝方案分析與論證</p><p><b>　　零件結(jié)構(gòu)分析</b></p><

11、;p>　　名稱：泵蓋 材料： HT150 </p><p>　　外形尺寸：132×12×40mm 體積: 2.21×102cm3</p><p>　　質(zhì)量: 1.59kg 生產(chǎn)批量：中大批量生產(chǎn)（自定）</p>&l

12、t;p>　　表面積：3.97×102cm2 密度：7.2g/cm3</p><p>　　a b</p><p>　　圖2 泵蓋：三維零件圖</p><p><b>　　分型面的確定</b></p

13、><p>　　在生產(chǎn)中考慮選擇分型面時(shí)應(yīng)注意以下原則：</p><p>　　 1、應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi)，以保證鑄件精度。如果做不到上述要求，必須盡可能把鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)放在同一半型內(nèi)。 </p><p>　　2、應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目。分型面越少，鑄件精度容易保證且砂箱數(shù)目少減少工人勞動(dòng)量。 </p><p>　

14、　3分型面應(yīng)盡量選用平面。平直分型面可簡化造型過程和模板制造，易于保證鑄件精度。 </p><p>　　4分型面通常選在鑄件的最大截面處，盡量不使砂箱過高。高砂箱，造型困難填砂、緊實(shí)、起模、下芯都不方便，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 </p><p>　　5盡量便于下芯、合型和檢查型腔尺寸。 </p><p>　　6注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量。 <

15、;/p><p>　　就本次的泵蓋而言：將鑄件大部分---重要部分（泵蓋圓盤底部）置于下部且分型面為最大截面。此方案便于起模，方便下芯，保證澆注質(zhì)量、能夠?qū)崿F(xiàn)順序凝固、使其金相組織均，同時(shí)保證鑄件的精度減少不必要的缺陷。亦能減少后加工量！</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)（包括冒口）的選擇</p>

16、<p>　　 澆注位置選擇取決于合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件質(zhì)量要求及生產(chǎn)條件。</p><p>　　確定澆注位置的主要原則有： </p><p>　　要加工面朝下或呈直立狀態(tài) </p><p><b>　　應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮 </b></p><p>　　應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件充滿 <

17、;/p><p>　　應(yīng)使合型、澆注和補(bǔ)縮位置相一致 </p><p>　　（1）、澆注系統(tǒng)形式的選擇：</p><p><b>　　由以上分析采用：</b></p><p>　　封閉式——較好的阻渣能力、可以防止金屬液卷入氣體消耗金屬少清理方便等；</p><p>　　頂注式澆注系統(tǒng)——容易充滿，減少

18、薄壁鑄件澆不到、冷隔等缺陷，沖型后上部溫度高于底部，有利于鑄件自上而下順序凝固等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　?。?）澆注系統(tǒng)計(jì)算</b></p><p><b>　　澆注時(shí)間</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算的澆注時(shí)間t=3.32s</p><p><b>　　液面上升速度<

19、/b></p><p>　　鑄件高度/澆注時(shí)間=40/3.3=12.2mm/s，大于金屬液允許最小上升速度10mm/s。</p><p>　　直、橫、內(nèi)澆道截面積的確定</p><p>　　跟據(jù)Osann公式可計(jì)算出澆注系統(tǒng)最小截面積之和。</p><p>　　∑A內(nèi)=G/（0.31×μ×t×Hp1/2）

20、 (cm2)</p><p>　　式中：∑A內(nèi)---澆注系統(tǒng)最小截面面積之和；</p><p>　　G---型內(nèi)鐵液總重量2.27kg；</p><p>　　μ---流量系數(shù)，取0.5；</p><p>　　Hp---平均壓頭。</p><p>　　由于澆注方式為頂注式，則 Hp=l×tanα=13.17

21、32mm×tan9°=20.86mm</p><p>　　∑A內(nèi)=2.27/（0.31×0.5×3.3×2.091/2）=2.84cm2</p><p>　　各澆道的截面積比為：</p><p>　　ΣS內(nèi):ΣS橫: ΣS直:=1:1.2:1.4</p><p>　　所以直澆道截面積3.41c

22、m2；橫澆道截面積3.98cm2</p><p>　　由此可得直澆道半徑為0.3cm。</p><p><b>　　冒口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用模數(shù)法設(shè)計(jì)冒口：由模數(shù)計(jì)算公式Ms=V/S，計(jì)算鑄件模數(shù)Ms=0.53cm<0.75cm宜采用澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口，因此不用設(shè)專門的冒口。</p><p>　　根據(jù)

23、實(shí)際生產(chǎn)情況：采用機(jī)械化大批量生產(chǎn)小型鑄件過程中采用一腔多模時(shí)，由于內(nèi)澆道、橫澆道截面積僅有幾平方厘米，在造型過程中精確度不易把握，采用直澆道向型腔直接注入金屬液，澆注系統(tǒng)亦能充當(dāng)冒口功能即可滿足補(bǔ)縮要求！</p><p><b>　　a</b></p><p><b>　　b</b></p><p><b>　

24、　圖4</b></p><p><b>　　工藝參數(shù)的確定</b></p><p><b>　　尺寸公差</b></p><p>　　根據(jù)零件圖技術(shù)要求：其鑄件尺寸公差按照GB/T6414-86《鑄件尺寸公差》中灰口鑄鐵砂型手工造型公差等級(jí)為CT12級(jí)，尺寸公差為9mm。</p><p>

25、;　　重量偏差：零件重量：1.59kg；設(shè)鑄件的工藝出品率為70% , 據(jù)此估計(jì)鑄件重量為：2.27kg。</p><p><b>　　鑄件收縮率</b></p><p>　　鑄件材料為灰鐵，收縮過程為受阻收縮，根據(jù)表3-3-7[1]，中小型件得鑄造自由收縮率為1.0%，受阻手縮率0.9%。</p><p><b>　　機(jī)械加工余量&

26、lt;/b></p><p>　　根據(jù)所選尺寸公差等級(jí)CT12級(jí)，加工余量等級(jí)G級(jí)，具體數(shù)值見圖。</p><p><b>　　最小鑄出孔及槽</b></p><p>　　根據(jù)表3-3-8[1]查得大批量小型鑄件最小鑄出孔為Φ14mm。零件中小于Φ14mm的孔不鑄出，其余孔均鑄出。</p><p><b>

27、;　　拔模斜度 </b></p><p>　　根據(jù)已經(jīng)確定的摸樣高度、表面粗糙度，查表JB/T5018-91得零件的拔模斜度為1°。</p><p><b>　　a</b></p><p><b>　　b</b></p><p><b>　　圖5</b>&

28、lt;/p><p>　　2.15鑄造工藝簡圖</p><p><b>　　a</b></p><p><b>　　b</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p><b>　　芯盒的設(shè)計(jì)</b></p>

29、<p><b>　　制芯方法的確定</b></p><p>　　根據(jù)工藝方案，采用采用手工制芯。</p><p>　　高H=43，直徑D=24 H/D<2.5 </p><p><b>　　砂芯尺寸如下：</b></p><p><b>　　圖7</b>

30、</p><p><b>　　芯盒選材</b></p><p>　　機(jī)械化生產(chǎn)為了提高砂芯的精度和芯盒的耐用性，采用金屬芯盒,材質(zhì)為ZL104。</p><p><b>　　芯盒簡圖</b></p><p><b>　　圖8</b></p><p>&l

31、t;b>　　模板的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　模板類型</b></p><p>　　一般模板由模底板、模樣、澆冒口系統(tǒng)模、定位元件等組成。</p><p><b>　　模板的選材</b></p><p>　　根據(jù)模樣結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求，要有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和耐磨性，根據(jù)表3-6

32、-4確定，模板選材為鑄鐵。</p><p><b>　　模板的定位裝置</b></p><p>　　采用定位銷直接安裝在模底板上即可滿足要求。</p><p><b>　　模板簡圖</b></p><p><b>　　簡圖如下：</b></p><p>

33、<b>　　圖9 上模板</b></p><p><b>　　圖10 下模板</b></p><p><b>　　合箱圖</b></p><p><b>　　砂箱的選擇</b></p><p>　　根據(jù)分型方法及鑄件自身特點(diǎn)選擇兩箱型。</

34、p><p><b>　　砂箱的定位</b></p><p><b>　　采用定位梢</b></p><p>　　砂箱的其它工藝參數(shù)（包括壓鐵、起吊等）</p><p>　　摸樣高40mm，查表3-6-5得吃砂量最小值為32mm</p><p><b>　　合箱簡圖圖&l

35、t;/b></p><p><b>　　圖11 合箱圖</b></p><p><b>　　鑄造工藝卡</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　2012鑄造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書</p><p>　　王文清，