【正文】 左前懸置托架鑄造工藝設計方案1零件簡介左前懸置托架是汽車發(fā)動機懸置系統(tǒng)的一個零件，由一個軸和一個有四個腳的底座組成，零件在前懸置系統(tǒng)的左邊，起支撐作用，零件設有加強肋，表面強度和受力要求較高，考慮到球墨鑄鐵強度與鑄鋼相差不大，遠超過灰鐵，而球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性遠超過鑄鋼，且其成本比較低，生產(chǎn)效率高。綜合零件生產(chǎn)材料選用球墨鑄鐵。左前懸置托架零件結構如圖圖2所示，零件通過軸孔套在懸置系統(tǒng)上，通過四個底腳的螺紋孔用螺栓固定。 （a） (b)圖1 零件圖圖2 零件圖 目前，左前懸置托架的鑄造技術發(fā)展正處于成長時期，并向著成熟期不斷發(fā)展。2011年以來，隨著政府刺激內需政策效應的逐漸顯現(xiàn)以及國際經(jīng)濟形勢的好轉，汽車發(fā)動機零件左前懸置托架下游行業(yè)進入新一輪景氣周期從而帶來汽車發(fā)動機零件左前懸置托架市場需求的膨脹，汽車發(fā)動機零件左前懸置托架行業(yè)的銷售回升明顯，供求關系得到改善，行業(yè)盈利能力穩(wěn)步提升。同時，在國家“十二五”規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結構調整的大方針下，汽車發(fā)動機零件左前懸置托架面臨巨大的市場投資機遇，行業(yè)有望運來新的發(fā)展契機。跟隨著左前懸置托架鑄造技術也將面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著鑄造技術的不斷發(fā)展和完善，左前懸置托架鑄造技術也會不斷完善，逐漸向著專業(yè)化、數(shù)字精確化自動流水線、節(jié)約、節(jié)能的綠色鑄造發(fā)展。 左前懸置托架作為汽車發(fā)動機系統(tǒng)的一部分，本身零件的發(fā)展前景就比較可觀，再加上近年來隨著經(jīng)濟增長對市場的刺激，零件的市場需求量不斷膨脹，而且鑄件本身較小，生產(chǎn)成本較低，易于生產(chǎn)，所以此鑄件選擇大批量生產(chǎn)方式。（1）去尖角、毛刺。（2）未注圓角R3~R5。（3）孔口倒角至螺紋深。（4）拔模角度不大于2186。（5）鑄件不得有縮松、氣孔、砂眼、裂紋等缺陷。（6）漆以CA/C302 按Q/CAYT12。為了避免澆不到。冷隔等缺陷，鑄件的最小允許壁厚與鑄造的流動性密切相關。在普通砂型鑄造的條件下，鑄件最小允許壁厚見表1。 表1 砂箱鑄造鑄鐵件的最小壁厚 （mm）鑄鐵種類鑄件最大輪廓尺寸200200~400400~800800~12501250~20002000灰鑄鐵3~44~55~66~88~1010~12孕育鑄鐵5~65~68~1010~1212~1616~20球墨鑄鐵3~44~88~1010~12查得球墨鑄鐵在200mm的輪廓尺寸下，最小允許壁厚為3~4，由零件圖可知，零件中不存在壁厚小于設計要求的結構，在設計過程中，也沒有出現(xiàn)壁厚小于最小壁厚要求的情況。、制芯方法 造型方法：該零件批量生產(chǎn)，為中小型鑄件，選用樹脂砂砂造型，成型性好、發(fā)氣量較其它有機鑄型低、熱穩(wěn)定性好、透氣性好，可以大大減少鑄件的粘砂、夾砂、砂眼、氣孔、縮孔、裂紋等鑄件缺陷，從而降低廢品率，可以制造出用粘土砂難以做出的復雜件、關鍵件。采用機器造型，模樣采用金屬模。造芯方法：在造芯用料及方法選擇中，如用粘土砂制作砂芯原料成本較低，但由于潮芯強度低（不用烘干），在使用過程中易產(chǎn)生砂眼、砂芯斷裂等缺陷，而且制芯效率不高。在大批量生產(chǎn)的條件下，由于需要提高制芯效率，并且要求砂芯具有高的尺寸精度。因此工藝所需的砂芯采用熱芯盒方法制芯，以增加其強度及保證砂芯質量，制芯方法采用射芯機機器制芯方法，芯砂采用腹膜砂，是用液態(tài)固性樹脂粘結劑和催化劑制成的一種芯砂，填入加熱220~270℃左右溫度的芯盒內，貼近芯盒表面的砂芯受熱，其粘結劑在很短的時間內硬化。結殼厚度大于5mm，就可以取出，中心部分的砂芯利用余熱可自行硬化。 初步確定一箱中放幾個鑄件，作為進行澆冒口設計的依據(jù)。一箱中的鑄件數(shù)目，應該是在保證鑄件質量的前提下越多越好。 本鑄件在一砂箱中高約120mm，長約150mm,寬約130mm，體積約為457 cm3。結合砂箱內框尺寸：上箱為450400200mm,下箱為450400200mm，初選為一箱四件，鑄件在砂箱中排列均勻對稱，這樣金屬液作用在砂型的抬芯力均勻，也有利于澆注系統(tǒng)安排，在結合已經(jīng)確定分型面及澆注位置以及砂型尺寸，鑄件在砂箱中的放置方式初步設計為圖3所示方式。由《鑄造實用手冊》查表得：a20 e30 f30,其中模樣的吃砂量基本確定為：a1=40 a2=35 e1=70 e2=70 f=35。圖3 砂型中鑄件的排列位置圖2 鑄造工藝設計 工藝方案的選擇分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。初步對左前懸置托架進行分型有：方案一如圖方案二如圖5。圖4 分型面確定方案一圖5 分型面確定方案二分型面選擇時應注意以下原則：①應使鑄件全部或大部分置于同一個半型，為了保證鑄件精度，若達不到這一要求，也盡量把鑄件的加工面或基準面放在同一半型。②應盡可能減少分型面數(shù)目。機器造型只允許有一個分型面，凡不能出砂部位均采用砂芯；對單件生產(chǎn)手工造型，采用兩個分型面是合理的。③分型面應盡量選用平面。④分型面應便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸。⑤不使砂箱過高。⑥受力件的分型面的選擇不應削弱鑄件結構強度。⑦注意減輕鑄件清理和機械加工量。根據(jù)方案一如圖4中，零件軸線水平放置，雖然能使上、下砂箱高度一致，但鑄件大部分沒有置于同一半型中，且不能保證鑄件圓周方向上質量均勻一致；方案二如圖5中，零件軸線垂直放置，鑄件圓周方向上質量均勻一致，且鑄件大部分置于同一下半型中，綜合以上，分型面采用方案二如圖5所示。鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在型內所處的狀態(tài)和位置。確定澆注位置是鑄造工藝設計中重要的環(huán)節(jié)，關系到鑄件的內在質量，鑄件的尺寸精度及造型工藝過程的難易程度。初步對左前懸置托架澆注位置的確定有方案一如圖方案二如圖7所示。圖6 澆注位置確定方案一圖7 澆注位置確定方案二確定澆注位置時應注意以下原則：①鑄件的重要部分應盡量置于下部。②重要加工面朝下或呈直立狀態(tài)。③鑄件的大平面朝下，避免夾砂結疤類缺陷。④應有利于鑄件補縮 。⑤應保證鑄件有良好的金屬液導入位置，保證鑄件充滿。⑥應盡量少用或不用砂芯。⑦應使合型、澆注和補縮位置相一致。方案分析：如圖6所示方案一中，澆注位置在分型面上，鑄件的重要部分置于下部，但澆口離側面的四個底腳較遠，補縮效果不太好。如圖7所示方案二中，澆注位置同樣在分型面上，鑄件的重要部分置于下部，且澆口在鑄件中部