【正文】 砂芯主要靠芯頭固定在砂型上。對于形狀不對稱的砂芯，為了定位準確，需要做出定位芯頭。 本次設計產(chǎn)品 的砂芯采用熱芯盒造芯，故不用 有意設置 排氣道 、 排氣孔 等 排氣。擋渣能力強，但充型速度快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺，金屬液易氧化。為了方便造型 ，澆道開設在分型面上。但應檢驗該高度是否足夠。 根據(jù)水力學近似計算公式： F 內(nèi) = m/[ρ tμ(2gHp)] cm178。并提供足夠的壓力頭，使金屬液在重力作 用下能克服各種流動阻力充型。 澆口窩直徑為直澆道下端直徑兩倍，因此 D=2 5=10mm 冒口是鑄型內(nèi)用于儲存金屬液的空腔，在鑄件形成時補給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣、集渣的作用。 出氣孔用于排出型腔內(nèi)的氣體，改善金屬液充填能力、排除先沖到型腔中的過冷金屬液與浮渣，還可作為觀察金屬液充滿型腔的標志。 防止出氣孔過小導致型內(nèi)氣壓過份增大，出氣孔根部總截面接應大于內(nèi)澆口總截面積 3cm178。 模樣是造型工藝過程必須的工藝裝備，用來形成鑄型的型腔，因此直接關系著鑄件的形狀和尺寸精確度。 模樣的尺寸精度、表面光潔度是影響鑄件質(zhì)量的一個重要因素，因此對其表面光潔度和尺寸偏差應嚴格控制。模底板用來連接與支承模樣、澆 注 系統(tǒng)、定位銷等。 模底板長＝砂箱長＋ 2砂箱分型面出邊緣厚度 ＝ 244＋ 2 50=344mm 模底板寬＝砂箱寬＋ 2砂箱分型面出邊緣厚度 ＝ 178＋ 2 50＝ 278mm 由《鑄造實用手冊》查 表 － 34 得：模底板的壁厚取為 50mm 模底板與砂箱之間采用定位銷與銷套定位。 鑄件 機械造型用砂箱可選用的材料牌號由《鑄造工藝課程設計手冊》查得有：HT1533,HT2040,QT455,QT602,QT4010,ZG15～ ZG45。其中 R=5mm,R1=10mm 圖 砂箱過渡圓角示意圖 由《鑄造實用手冊》表 查得： C=40 mm,c1=50mm,c2=20mm,d=10 mm 上箱通氣孔共 2 排，下箱通氣孔共 2排 第 六 章 、 砂型鑄造設備選用 選用 工藝分析確定采用砂箱內(nèi)尺寸為 980 1000 400/500mm 的微振壓實造型線生產(chǎn) 本次設計的鑄件 。 根據(jù)車間的生產(chǎn)綱領、設備資源情況、投資等因素，確定采用沖天爐融化鑄鐵。生產(chǎn)批量較大的鑄造車間，采用雙輪松砂機。 總 結 經(jīng)過了近一個學期的精心準備， 本次設計 已經(jīng)接近尾聲了，由于我所學的知識有限，所以有很多不足和沒有考慮到的地方還請老師予以指正。最后對澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵、出氣孔等進行了計算與設計。我會在以后的工作和學習中，更全面更深層次的提高和完善自己的知識和實踐操作技能。 經(jīng)過近一個學期的畢業(yè)設計， 使 我更加熟練的掌握了 UG， CAD 等軟件，也更加熟悉了 砂型鑄造的工藝過程，本人受益匪淺。 在鑄造工藝設計中首先進行了鑄造工藝方案的確定，其中包括對零件鑄造工藝性的分析，造型造芯方法的選擇以及澆注位置和分型面的確定。清理好的鑄件用 電泳浸漆遠紅外線烘干自動線進行油漆防銹。 制備型（芯）砂所需要的各種原材料、如新砂、煤粉、粘土等一般都經(jīng)過烘干后使用，在批量較大的鑄造車間多采用臥式烘干滾筒。選用半自動氣動微震壓實造型機（型號 ZB148B）進行造型。 根據(jù)通用砂箱的規(guī)格尺寸選砂箱的尺寸： 上箱為 500 400* 357mm 下箱為 500 400 357mm 普通機械造型砂箱常用向下擴大的傾斜壁，底部設突緣，防止塌箱，保證剛性，便于落砂，箱壁上流出氣孔。 芯盒的壁厚由《鑄造實用手冊》查表 － 11 得： 6～ 8mm，取 7mm 砂箱的設計內(nèi)容有：選擇類型和材質(zhì)，確定砂箱尺寸。 對模底板材料的要求是有足夠的強度，有良好的耐 磨性， 抗震耐壓，鑄造和加工性。 為增加材料澆注后的致密度，現(xiàn)將材料制作成與該模樣形狀類似的腔體，然后進行熱處理，以增加其硬度，增加抗磨損能力，然后在用機器按模樣的尺寸加工成模樣的形狀。 模樣壁厚由《鑄造實用手冊》查表 － 2 得： 模型壁厚 1022mm。為方便取模采用上小下大的錐 形，斜度為 起模斜度а =1176。 防止出氣孔過大導致鑄件形成熱節(jié)，以至產(chǎn)生縮孔，出氣孔根部直徑，不應大于設置處鑄件壁厚的 倍。所以其凝固時的膨脹和液態(tài)收縮趨于互相補償。 直澆道形狀取圓形截面形狀如圖 圖 直澆道截面示意圖 圓形斷面大小由《鑄造實用手冊》查表 得： D=10mm 為了方便取模直澆道做成上小下大的倒圓錐形，（通常錐度取 1/10）。 μ— 澆注系統(tǒng)阻流截面的流量系數(shù) Hp— 充填型腔時的平均計算壓力頭 cm F 內(nèi) =[*11**(2*1000*20)] ≈ 178。 計算澆注時間并核算金屬上升速度 根據(jù)鑄件圖計算單個鑄件的體積 V≈ 179。 圖 內(nèi)澆道位置示意圖 實踐證明，直澆道過低使充型及液態(tài)補縮壓力不足，容易出現(xiàn)鑄件棱角和輪廓不清晰、澆不到上表面縮凹等缺陷。 本次設計的產(chǎn)品 是采用濕型的鑄件，所以選擇封閉式澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉 開放式澆注系統(tǒng)。 因為砂芯尺寸 中等 ，而且 采用樹脂砂，故砂芯強度較好，砂芯內(nèi)不用放置芯骨。 根據(jù)實際設計量取計算砂芯高度： L=70mm 芯頭長度初步選取由《鑄造工藝設計》查表 131 得： h=20～ 35mm 取 h=30mm 出于考慮分型面的選取等因素綜合芯頭選用垂直芯頭并且不能做出上芯頭，只設計下芯頭并且加大下芯頭。砂型局部要求特殊 性能的部 分有時也用砂芯。為了防止?jié)沧r炮火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥條等，這樣在分型面處明顯增加了鑄件的尺寸。 在單件小批量生產(chǎn)中，由于選用的縮尺與鑄件的實際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形等原因，使得加工后的鑄件某些部分的壁厚小于圖樣要求尺寸，嚴重時會因強度太弱而報廢。由《鑄造工藝設計》查表 125得： 本次產(chǎn)品鑄造 冷卻時間為 50～ 80min。 同樣，Φ 52，Φ 47的孔， 都可以直接鑄出。一般來說，較大的孔、槽等應該鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時，同時還可以避免鑄件局部過厚所造成熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。這個斜度，稱為起模斜度。 但在分型面及澆注系統(tǒng)設置中，不得已 將重要加工面底面朝上放置，這樣使其容易產(chǎn)生氣孔、非金屬夾雜物等缺陷，所以將采取適當加大加工余量的方法使其在加工后不出現(xiàn)缺陷。 輪廓尺寸為 234 178 225mmmm，由《鑄造工藝設計》查表 19得： 尺寸公差數(shù)值為 2mm。工藝參數(shù)選取的準確、合適，才能保證鑄件尺寸精確，使造型、制芯、下芯及合箱方便，提高生產(chǎn)率，降低成本。 考慮到年產(chǎn)量不 是很高， 因此采用一箱一件結構，減少模具成本。 初步對 本次設計產(chǎn)品的 澆注位置的確定有：方案如圖 圖 澆注位置確定方案 確定澆注位置應注意以下原則： ，避免夾砂結疤內(nèi)缺陷 ，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗 綜合以上原則，本設計中的方案合理， 科學 ， 可行。 采用熱芯盒制芯工藝 熱芯盒法制芯，是用液態(tài)固性樹脂粘結劑和催化劑制成的一種芯砂，填入加熱到一定的芯盒內(nèi)，貼近芯盒表面的砂芯受熱，其粘結劑在很短的時間內(nèi)