鑄造工藝方案畢業(yè)設計-文庫吧
2025-04-11 07:57 本頁面
【正文】 一個砂箱中造型，形位公差容易保證，合箱操作簡單。但由于鑄件兩端為斷續(xù)圓柱面，不可能用模板直接造型，只有通過下芯成型，而且零件結(jié)構中如圓孔 ，凹槽等部分也不能通過模樣造型成型或完全成型。于是，這種方案分型將會增加了下芯的數(shù)目，提高了砂型芯定位的難度，同時也增加了工序，延長了工時，為澆注系統(tǒng)的設計，及澆注位置的選擇制造了難度。由于不是半箱造型，上箱不是蓋箱，仍需要為簡單的凸臺成型，實在不劃算。即使凸臺不靠上箱成型，也必須通過下芯成型，在表面設計下芯是很復雜的。所以這樣分型效果很不理想，不予選擇。圖33 分型示意圖見圖33，采用兩個模樣成型型腔，零件兩端的圓柱面被一分為二，可以直接通過模樣成型，從而減少了下芯的數(shù)目。但是即使通過兩箱造型，零件結(jié)構中的凹槽部分，仍是不能被完全成型。450mm135mm的3個凹槽下面有部分是無法成型的，而由于形狀的原因，顯然不易加工成形，于是必須下芯。而下芯也存在問題，如果是整個凹模通下芯成型，則砂芯不好固定。因為凹模四周除上面外，都是實體，且離下面的型砂很遠，靠芯撐固定很不理想。唯一的辦法是吊芯，但吊芯是造型最避諱的，不到萬不得已，盡量不采用。而且吊芯超出了上箱很大一部分，給合箱制造了很大麻煩。還有一種方法是將能成型的部分用模樣成型，凹槽不能通過模樣成型的那一部分可以通過下芯成型 ，然后用粘結(jié)劑將砂芯固定在上箱成型部分上。然而通過粘結(jié)劑固定砂芯需要一定的時間，并且是在造完型的上箱上粘結(jié)芯砂，會影響到整個鑄造生產(chǎn)過程。由于是手工操作，會影響這部分結(jié)構的形狀精度。同樣也有下芯的麻煩，好像也不可行。這種分型方案還存在一個問題，枝端圓筒旁邊的凹槽同樣也有一部分不能成型。由于該部分體積有點大，且形位特別，機械加工成形不理想，唯一可行的辦法也只有下芯。兩端的圓孔也是采用下芯成型。由于兩箱造型會影響圓孔的形位公差，所以對合箱操作要求很高 。圖34 分型示意圖見圖34，同樣采用兩箱造型，方案二中未能通過模樣成型的部分仍然不能成型，也需要下芯。但由于將450mm135mm凹槽調(diào)換了位置，將其大部分置于下箱，也就解決了方案二中存在的問題，可以用垂直芯頭定位沙芯，下芯就變得容易了 。而枝端圓筒旁邊的不能完全成型的凹槽，上箱部分可以直接通過模樣成型。未能成型的部分下芯。由于這樣分型，使得這個砂芯成為了懸臂芯。為了牢固定位沙芯，確保鑄件精度，必須擴大芯頭尺寸。而砂芯必須得有3050mm的厚度才能保證其具有一定的強度。對于這部分不能成型的部位，可以采用下芯和機加工結(jié)合的方法成型。而兩端間隔的圓孔，為了保證其形狀公差，通過采用兩個圓柱芯分別成形兩端。這樣分型使得零件重要部件（有裝配要求）的分開造型，對其形狀公差有影響，合箱時要注意操作，但它們的位置仍然有所保證。由于砂芯數(shù)目較多，且排布較密集，對于澆注位置的選擇有很大的局限性。 造型方案綜合比較上述三種方案，第三種方案最為理想，兩箱造型。零件兩端的圓柱面由模樣造型，三個450mm135mm凹槽分別下芯，為了確保兩端間隔圓孔的形狀和位置，分別由兩個整體圓柱砂芯成型。孔Φ240mm旁的凹槽可以由模樣成型（h/b＜10），而孔Φ200mm旁的凹槽上部也由模樣造型，而四個凹槽下部分分別下芯。由于這樣的分型，使得這個砂芯成為了懸臂芯。為了牢固定位沙芯，確保鑄件精度，必須擴大芯頭尺寸。而砂芯必須得有3050mm的厚度才能保證其具有一定的強度。對于這部分不能成型的部位，可以采用下芯和機加工結(jié)合的方法成型。 造型（芯）方法的選擇機座時設備產(chǎn)品的生產(chǎn)批量不會很大，而形狀有點復雜。造型材料采用自硬砂，手工造型具有工藝裝備簡單，靈活方便，適應強的特點。砂芯由于結(jié)構簡單，形狀特點的原因，采用手工造芯比較適宜。而機座的尺寸有點偏大，采用機器造型對設備的要求比較高，一般工廠的生產(chǎn)條件可能達不到，同樣也采用手工造型，可以在造型平臺上造型。 鑄型種類的選擇由于機座材料為ZG310570，而鑄鋼件很少采用濕型，高錳鋼除外。因為15401600℃澆注鋼水時Fe首先被氧化，H2O被還原為H。H在液態(tài)鋼中的溶解量大，而在固態(tài)鋼中量小，幾乎為0，易產(chǎn)生皮下氣孔。鑄鋼多采用漏包底注式，澆注系統(tǒng)為開放式，金屬液快速充型，對砂芯砂型的沖刷較大。于是要求砂芯和砂型必須具備很高的強度才不至于產(chǎn)生沖砂，夾砂等缺陷，保證鑄件的質(zhì)量。由于砂芯形狀簡單，生產(chǎn)批量不是很大。由《鑄造手冊》表219冷芯盒用樹脂的主要技術指標及適用范圍選用：粘結(jié)劑：堿性酚醛樹脂；硬化氣體：CO2；氮氣的質(zhì)量分數(shù)≤%；黏度≤1000mPas；游離酚質(zhì)量分數(shù)≤1%；游離醛質(zhì)量分數(shù)≤%；由《鑄造手冊》表241可知，芯盒砂的組成為：%；促硬劑占樹脂的3040%；（促硬劑為硼酸鹽，錫酸鹽或鋁酸鹽）?；焐肮に嚕涸凹訕渲旌?2min，再加促硬劑混合12min后卸砂。由于呋喃樹脂粘結(jié)強度高，黏度小，毒性小，舊砂再生利用率高，所以型砂選用呋喃樹脂砂。由《鑄造手冊》表220選用呋喃樹脂自硬砂的主要技術指標：固化劑：中強酸氮的質(zhì)量分數(shù)12%；黏度≤15mPas； 游離醛≤%；比強度≥；適用一般鑄鋼。由《鑄造手冊》表242可知味喃樹脂自硬砂的主要組成：%；固化劑：磷酸，加入量占樹脂重2550%?；焐肮に嚕荷凹庸袒瘎┗旌暇鶆颍訕渲旌暇鶆蚝笮渡?。 澆注位置的確定零件結(jié)構的獨特性使得鑄件的造型方案沒有多的選擇。分型面的確定，且由于下芯數(shù)目較多，不可能采用傾斜澆注，澆注位置沒有多的選擇方案。分型面選擇確定澆注位置。合箱，澆注，冷卻位置一致。 砂箱中鑄件數(shù)目的確定由于零件的尺寸為1233mm1021mm，尺寸規(guī)格較大， 通常車間現(xiàn)存砂箱尺寸規(guī)格也只能是一箱一件。即使是擴大砂箱尺寸，能夠一箱多件生產(chǎn)，但對生產(chǎn)設備的要求提高了，操作起來也不是很方便。還是一箱一件生產(chǎn)比較合適。 砂芯的設計由分型方案可知，機座鑄件的造型需要下4種砂芯。由于機座兩端間斷的圓孔有很高的形狀要求，而且這樣的結(jié)構是用來裝備支撐回轉(zhuǎn)軸運轉(zhuǎn)。因此，這兩部分直接通過兩個整體圓柱砂芯成型最為理想，結(jié)構的形狀很容易保證。（1）對于Φ240m
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