【正文】 左前懸置托架鑄造工藝設(shè)計(jì)方案1零件簡介左前懸置托架是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的一個(gè)零件，由一個(gè)軸和一個(gè)有四個(gè)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(shè)有加強(qiáng)肋，表面強(qiáng)度和受力要求較高，考慮到球墨鑄鐵強(qiáng)度與鑄鋼相差不大，遠(yuǎn)超過灰鐵，而球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)如圖圖2所示，零件通過軸孔套在懸置系統(tǒng)上，通過四個(gè)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(shù)發(fā)展正處于成長時(shí)期，并向著成熟期不斷發(fā)展。2011年以來，隨著政府刺激內(nèi)需政策效應(yīng)的逐漸顯現(xiàn)以及國際經(jīng)濟(jì)形勢的好轉(zhuǎn)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件左前懸置托架下游行業(yè)進(jìn)入新一輪景氣周期從而帶來汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件左前懸置托架市場需求的膨脹，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件左前懸置托架行業(yè)的銷售回升明顯，供求關(guān)系得到改善，行業(yè)盈利能力穩(wěn)步提升。同時(shí)，在國家“十二五”規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大方針下，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件左前懸置托架面臨巨大的市場投資機(jī)遇，行業(yè)有望運(yùn)來新的發(fā)展契機(jī)。跟隨著左前懸置托架鑄造技術(shù)也將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著鑄造技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，左前懸置托架鑄造技術(shù)也會(huì)不斷完善，逐漸向著專業(yè)化、數(shù)字精確化自動(dòng)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(dòng)機(jī)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(jì)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(dòng)性密切相關(guān)。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(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)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(jī)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(fù)雜件、關(guān)鍵件。采用機(jī)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(qiáng)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(qiáng)度及保證砂芯質(zhì)量，制芯方法采用射芯機(jī)機(jī)器制芯方法，芯砂采用腹膜砂，是用液態(tài)固性樹脂粘結(jié)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(nèi)，貼近芯盒表面的砂芯受熱，其粘結(jié)劑在很短的時(shí)間內(nèi)硬化。結(jié)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(gè)鑄件，作為進(jìn)行澆冒口設(shè)計(jì)的依據(jù)。一箱中的鑄件數(shù)目，應(yīng)該是在保證鑄件質(zhì)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(jié)合砂箱內(nèi)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?qū)ΨQ，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(jié)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(shè)計(jì)為圖3所示方式。由《鑄造實(shí)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(shè)計(jì) 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(jìn)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(shí)應(yīng)注意以下原則：①應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一個(gè)半型，為了保證鑄件精度，若達(dá)不到這一要求，也盡量把鑄件的加工面或基準(zhǔn)面放在同一半型。②應(yīng)盡可能減少分型面數(shù)目。機(jī)器造型只允許有一個(gè)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(gè)分型面是合理的。③分型面應(yīng)盡量選用平面。④分型面應(yīng)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(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。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(zhì)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(zhì)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(shí)鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。確定澆注位置是鑄造工藝設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)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(shí)應(yīng)注意以下原則：①鑄件的重要部分應(yīng)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(jié)疤類缺陷。④應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮 。⑤應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件充滿。⑥應(yīng)盡量少用或不用砂芯。⑦應(yīng)使合型、澆注和補(bǔ)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(cè)面的四個(gè)底腳較遠(yuǎn)，補(bǔ)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