【正文】
ular cast iron, QT450, was designed according to customer’s requirements. Based on the analysis of structure of casting, several foundry processes were carefully considered. By parison, a possible foundry process was selected, including mould and coremaking technology, pouring position and conditions, and other process parameters. The pouring system and risers were designed and calculated. The solidification simulation for QT450 support base casting by the Procast software was conducted and the potential shrinkage hole position in the castings was investigated. According to the results of simulation, the initial design was improved carefully and a correct foundry process is decided. The process drawing and the documents related to the process were pleted. Keywords: nodular cast iron, QT450, support base, design of foundry process, numerical simulation “永冠杯”第五屆中國大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計大賽 2 1 設(shè)計任務(wù) 指定零件為機(jī)座,生產(chǎn)性質(zhì)為批量生產(chǎn)。 零件材質(zhì)為 QT450 根據(jù)材質(zhì)及使用要求,為保證鑄件質(zhì)量,選擇自硬樹脂砂手工造型。 化學(xué)成分 根據(jù)相關(guān)資料查的的 QT450 化學(xué)成分,根據(jù)此含量對化學(xué)成分進(jìn)行 控制見表 [1] 表 QT450化學(xué)成分 質(zhì)量 分?jǐn)?shù) C Si Mn P S Mg RE %—% %—% ≤ % <% <% %—% %—% 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性指的是零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)的要求,易于 保證鑄件品質(zhì),簡 化鑄造工藝過程和降低成本。 2 工藝方案的確定 鑄造及造型方法的確定 :砂型鑄造 砂型鑄造是指以原砂為主要骨料的鑄造工藝,依所用粘結(jié)劑的不同又可 以分為粘土砂型、水玻璃砂型和有機(jī)粘結(jié)劑砂型等不同種類的砂型鑄造方 法。 砂型材料:樹脂自硬砂 樹脂自硬砂是指原砂(或再生砂)以合成樹脂為粘結(jié)劑,在相應(yīng)的固化 劑作用下,在室溫下自行硬化成型的一類型砂。 樹脂自硬砂特別適合于鑄 鐵、鑄鋼和非鐵合金的生產(chǎn),不少工廠已用它取代粘土砂、水泥砂,部分 “永冠杯”第五屆中國大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計大賽 3 取代水玻璃砂,在國內(nèi)外應(yīng)用十分廣泛。 造型方法:手工造型 手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求,靈活性較高,不要求很多工藝裝備。 通過分析選擇兩箱造型,既能滿足造型要求還能簡化工序、節(jié)省開支。 分型面和澆注位置的確定 分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面,選擇分型面時,應(yīng)注 意以下原則: (1)應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi) (2)應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目和活塊數(shù)量 (3)分型面應(yīng)盡量選用平面 (4)便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸 (5)不使砂型過高 (6)受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 (7)注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量 方案一: 以圓柱中心 線為分型面,如圖 。 優(yōu)點: 缺點: (1)鑄型大部分位于下箱 (1)不利于澆注位置的確定 (2)使鑄件大平面朝下 (2)砂芯、活塊、數(shù)量增多 (3)有利于起模,砂芯安置 (3)鑄件頂部不利于補(bǔ)縮且有可能澆不足 方案二: 以大平面凹下部位為分型面,如圖 。 優(yōu)點: 缺點: (1)分型面為大平面 (1)上箱高度過高,減少澆注系統(tǒng)靜壓力 (2)有利于澆注和金屬液填充鑄型 (2)不易清理和機(jī)械加工 (3)有利于下芯和減 少砂芯數(shù)量 (3)鑄件頂部不利于補(bǔ)縮且有可能澆不足