鑄造工藝方案畢業(yè)設(shè)計(已修改)
2025-05-08 07:57 本頁面
【正文】 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）鑄造工藝方案畢業(yè)設(shè)計摘要 IAbstract II緒論 11 零件材料性能分析 22 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性分析 33 鑄造工藝方案的確定 6 分型的分析比較與選擇 6 6 7 8 造型方案 8 造型（芯）方法的選擇 9 鑄型種類的選擇 9 澆注位置的確定 10 砂箱中鑄件數(shù)目的確定 10 砂芯的設(shè)計 10 10 114 鑄造工藝參數(shù)的選擇 12 鑄件線收縮率 12 機械加工余量 12 起模斜度的選取 135 鑄件體積的計算 14 實體部分體積 14 去除部分體積 16 鑄件與鑄型的體積 176 冒口的設(shè)計 18 熱節(jié)分析及熱節(jié)圓的計算 18 冒口的設(shè)計 18 18 19 19 20 冒口的驗算 217 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 22 澆包的選擇 22 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 23 工藝出品率的驗算 248 補縮距離的計算與冷鐵的安放 25 圓筒的補縮核算 25 圓筒的支撐壁的補縮核算 259 鑄造工藝裝備設(shè)計 26 模板的設(shè)計 26 芯盒的設(shè)計 2610 總結(jié) 27致謝 28參考文獻 2933 緒論鑄造工藝設(shè)計就是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點，技術(shù)要求，生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造工藝方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過程。在進行鑄造工藝前，設(shè)計者應(yīng)掌握生產(chǎn)任務(wù)和要求，熟悉工廠和車間的生產(chǎn)條件。此外要求設(shè)計者有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗和設(shè)計經(jīng)驗，并應(yīng)對鑄造先進技術(shù)有所了解，具有經(jīng)濟觀點和發(fā)展觀點。因為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，拓展了鑄造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，同時也提高了對金屬鑄件的要求。不僅要求鑄件具有高的力學(xué)性能，尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐熱，耐蝕，耐磨等，同時還要求生產(chǎn)周期短，成本低。鑄造工藝設(shè)計人員在設(shè)計的過程中應(yīng)時刻關(guān)心鑄件成本，節(jié)約能量和環(huán)境保護問題。從零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性的改進，鑄造，造型，造芯方法的選擇，鑄造方案的確定，澆注系統(tǒng)和冒口的設(shè)計，直至鑄件清理方法等，每到工序都與上述問題有關(guān)。采用不同的工藝，對鑄造車間或工廠的金屬成本，熔煉金屬量，能源消耗，鑄件工藝出品率和成品率，工時費用，鑄件成本和利潤率等都有顯著的影響。鑄造工藝設(shè)計應(yīng)是追求以最少的成本和損耗生產(chǎn)出質(zhì)量最好，競爭品質(zhì)最強的鑄件產(chǎn)品。此次畢業(yè)設(shè)計的目的是通過自主設(shè)計，在設(shè)計的過程中梳理大學(xué)四年中學(xué)到的專業(yè)知識，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題并運用所學(xué)的知識來解決實際問題。通過畢業(yè)設(shè)計鞏固和拓展自己的專業(yè)知識，熟悉鑄造工藝設(shè)計的流程，領(lǐng)略鑄造工藝設(shè)計的要領(lǐng)，體驗鑄造工藝設(shè)計工作的內(nèi)涵，為即將步入社會，走向工作崗位做最后的準備。1 零件材料性能分析機座原材料為ZG310570。由《鑄造合金及其熔煉》表61及《鑄造實用數(shù)據(jù)速查手冊》表46可知在800820℃退火后的其力學(xué)性能如下：屈服強度σs≥310MPa； 抗拉強度σb≥570MPa；伸長率δ≥15%； 斷面收縮率Φ≥21%；沖擊韌性Akv≥15J，ak≥20J/cm3；硬度156217HBW。 由《鑄造合金及其熔煉》表62 可知ZG310570化學(xué)成分的上限值（%）如下：C≤； Si≤； Mn≤； S≤； P≤； Ni≤； Cr≤； Cu≤； Mo≤； V≤。ZG310570為中碳鋼。零件對材料性能的要求：機座主要作用是支撐設(shè)備的運轉(zhuǎn)，定位裝配各種機構(gòu)，使其具備特定的機械功能。由于是設(shè)備與地面的接觸部分，承受著設(shè)備運轉(zhuǎn)的載荷，為了能使設(shè)備有較好的工況，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，要求機座具有一定的減震性。一般的機座的尺寸都比較大，屬于長久性構(gòu)件，必須具有足夠長的使用壽命。因此機座應(yīng)該具備一定的耐磨性。 2 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性分析圖21 零件主視圖由零件圖圖21， 圖22，圖23分析零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性。零件重要的部分是零件兩端圓筒，也就是注有加工粗糙度的部分 。由零件結(jié)構(gòu)分析，該機座是用來支撐回轉(zhuǎn)軸運轉(zhuǎn)工作的，由于該部分幾乎是枝端結(jié)構(gòu)，直接承受載荷，并且有裝備要求，應(yīng)重點分析考慮。鑄件壁厚比較大，最小壁厚處是機座兩端的圓筒。其尺寸超過了ZG310570鑄件的最小壁厚，澆注成型沒有問題。而最大熱節(jié)處在零件的中間部位，兩端圓筒則是通過支撐壁由中間部分補縮的。有利于補縮和實現(xiàn)順序凝固。圓筒自身的補縮通道，以及上端支撐壁的補縮通道不夠，應(yīng)該設(shè)計補貼或冷鐵。圖22 零件左視圖零件多枝杈結(jié)構(gòu)，鑄件成型時的收縮會受到一定的阻礙，枝端結(jié)構(gòu)的形位很容易受到影響。而這是零件結(jié)構(gòu)的最大忌諱，將會直接影響零件的性能，決定著鑄件的質(zhì)量。由于零件的結(jié)構(gòu)性能需要，改進零件結(jié)構(gòu)的操作性不是很大，采用工藝手段避免是主要的方法。枝端處及背面的斜槽會對零件的造型方案的選擇有影響，并且會給工藝方案的設(shè)計帶來很大的麻煩。如果在不影響零件性能的前提下，可以對零件的結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)的改進。背面的3個斜槽可以開得淺一些，通過模樣就可以造型，不需要下芯。而枝端處的斜槽可以適量開得下一些，通過模樣造型和機加工一部分的方法就可以成型。圖23 零件背視圖零件的結(jié)構(gòu)特點局限了零件造型方案的選擇，進而局限了澆注位置的選擇。由于砂芯的數(shù)目較多，澆注位置上有大平面結(jié)構(gòu)，可能會對鑄件的質(zhì)量有影響。零件上的所有螺孔及圓筒端面的淺槽，由于尺寸較小且需要加工，不易鑄出，由機加工成形。3 鑄造工藝方案的確定 分型的分析比較與選擇 圖31 分型示意圖圖32 分型示意圖見圖31，圖32，將幾乎整個鑄件置于下箱，上箱相當于一個蓋箱，只成型鑄件表面的工墊凸臺。由于零件兩端的Φ200mm和Φ240mm的圓孔有很高的形位要求，將其用一個模板在同
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