【文章內(nèi)容簡介】 硅溶膠和硅酸乙酯做粘結(jié)劑的制殼工藝。 用自動化壓鑄機生產(chǎn)鑄鋁缸體、缸蓋；已經(jīng)建成多 條鐵基合金低壓鑄造生產(chǎn)線。用差壓鑄造生產(chǎn)特種鑄鋼件。所生產(chǎn)的各種口徑的離心球墨鑄鐵管占鑄鐵管總量 95％以上，球鐵管占球鐵年產(chǎn)量 30％～ 50％。 成功地采用 EPC 技術(shù)大批量生產(chǎn)汽車汽缸體、缸蓋等復(fù)雜鑄件，生產(chǎn)率達 180 型／ h。在工藝設(shè)計、模具加工中，采用 CAD／ CAM／ RPM 技術(shù)；在機床鑄造機械的專業(yè)化、成套化制備中，開始采用 CIMS 技術(shù)。 鑄造生產(chǎn)全過程主動、從嚴執(zhí)行技術(shù)標準，鑄件廢品率僅 2％～ 5％；標準更新快 (標齡 4～ 5 年 )；普遍進行 ISO 9000、 IS014000 等認證。 重視開發(fā)使用互聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)，紛紛建立自己的主頁、站點。鑄造業(yè)的電子商務(wù)、遠程設(shè)計與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發(fā)展。 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 10 一 ： 鑄件工藝結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)要素分析 零件圖 HT150 圖 1零件圖 圖示零件是變向支架零件，主要由三部分組成。底座平面厚度為 15mm中間是一個豎直的支撐結(jié)構(gòu)平均厚度 24mm。最上面是壁厚 10mm外形尺寸長寬高 =118mm 77mm 77mm管的內(nèi)孔是直徑為 20的孔，在孔的豎直中心線逆方向有 M6的螺紋通孔。直板中間有 6mm通孔 .底座上有兩個定位錐孔直徑為 8mm還有三個臺階孔 。底座板倒角半徑為 12mm。 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 11 該 M5M 萬能工具床床面變向裝置支架，鑄造時應(yīng)留有一定的加工余量。鑄造壁的連接處應(yīng)逐漸過渡，壁厚均勻，各部位有合適的鑄造圓角。以防止鑄件出現(xiàn)變形和開裂等缺陷 . 技術(shù)要求： 該零件的材料為 HT1532，其金相組織由片狀石墨和金屬基體組成，流動性好，體收縮和線收縮小，綜合力學(xué)性能低，可采用同時凝固方式，套筒壁上端可直接得出，其余外表面粗糙度為 ，可通過鑄造來達到精度要求。 合金鑄造性能分析 灰鑄鐵具有良好的流動性，因此在生產(chǎn)上可用灰鑄鐵鑄造形狀 復(fù)雜的薄壁鑄件。影響灰鑄鐵流動性大小的另一個主要因素是鐵液的溫度，生產(chǎn)上通常是用提高鐵液的澆注溫度的辦法來改善其流動性。 灰鑄鐵的收縮包括液態(tài)收縮，凝固收縮和固態(tài)收縮和固態(tài)收縮三個階段，降低澆注溫度，提高鑄鐵中的含碳量極其它促進石墨 化元素的含量，都能減少液態(tài)，凝固收縮。 灰鑄鐵由于石墨化的作用，其收縮小，產(chǎn)生應(yīng)力，發(fā)生變形和開裂的傾向都比較小。 生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件分析 （ 1） 同樣的鑄件，生產(chǎn)量大于 5000 件以上的為大量生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量使用專用設(shè)備；年產(chǎn)量在 500—— 5000 件的為成批生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中應(yīng)使用通用設(shè)備和裝置；鑄造一件或年產(chǎn)量小于 500 件的即為單件或小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中所用工藝裝置應(yīng)盡可能簡單，以縮短生產(chǎn)準備時間和降低工藝裝備的費用。 （ 2) 車間條件 車間設(shè)備。包括車間起重運輸設(shè)備能力（最大起重量和高度），熔化爐的數(shù)量和生產(chǎn)率，造型機及造芯機型號和機械化程度，烘干爐和熱處理的大小，廠房高度和大門尺寸等。 原材料的應(yīng)用情況和供應(yīng)情況。 車間生產(chǎn)工人的技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗。 制造模具等工藝裝備車間的加工能力。 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 12 二鑄 造，造型 (芯 )方法 不同 鑄造方法及其應(yīng)用特點 鑄造方法的確定 由于該鑄件生產(chǎn)批量較小，使用砂型鑄造經(jīng)濟劃算，砂型鑄造又分為濕型，干型，表干型鑄造。 濕型鑄造法的基本特點是砂型（芯）無需烘干，不存在硬化過程，生產(chǎn)靈活性大，效率高，周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易于實現(xiàn)過程的機械化和自動化，材料成本低，節(jié)約了烘干設(shè)備，燃料，電力，容易落沙，但容易使鑄件產(chǎn)生一些鑄造缺陷，如：夾砂結(jié)疤，粘砂，沙眼等。 干型是將粘土砂型烘干，砂眼，粘砂，夾砂等缺陷，但需要烘干設(shè)備，增加燃料消耗 。干型落砂比較困難，還會產(chǎn)生大量的灰塵，因此主要用于鑄造表面質(zhì)量要求 高和結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的單件小批量生產(chǎn)及大型，重型鑄件。 表干型是僅將砂型表面烘干，烘干的深度一般為 5—— ，表面強度高，深度小，因而澆注重量較大的鑄件時不易產(chǎn)生毛孔，粘砂，夾砂，沖砂等缺陷，單表干型要采用粗砂，型砂水分要嚴格控制，而且工藝操作嚴格。 表面干型 表面干型具有濕型的優(yōu)點，也具有干型的一些特點，因此，近年來一些中大型鑄件（ 1000050000kg），正在推廣使用的這種表面干型。 自硬型 自硬性是采用化學(xué)作用使型砂硬化的鑄型，這是改變鑄造生產(chǎn)落后的面貌的先進工藝，應(yīng)大力推廣。 表 21 型砂的成分 舊砂 新砂 煤粉 膨潤土 水分 濕透氣性 濕壓強度 94 1 6 ＞ 100 ＞ 80mpa 所以，該鑄件應(yīng)采用砂型鑄造中的濕型鑄造方法。 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 13 不同選型芯方法及特點 （ 1） 水玻璃砂粘結(jié)劑型（芯）劑 鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用的無機化學(xué)粘結(jié)劑有水玻璃砂，水泥和磷酸鹽等。其中應(yīng)用最廣的無機化學(xué)粘結(jié)劑鈉水玻璃，它們主要是通過發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而達到硬化的。因此，用它們作粘結(jié)劑配制的型（芯）砂流動性好，易于緊實，故造型（芯）勞動強度低；硬化快；硬化強度較高，可簡化造型（芯）工藝；縮 短生產(chǎn)周期，提高勞動生產(chǎn)率；可在型（芯）硬化后起模；型（芯）尺寸精度高；材料來源廣，價格便宜；無毒，無味，無黑色污染。 缺點是：潰散性差，落砂難；舊砂再生困難，舊砂廢棄污染環(huán)境。 （ 2） 樹脂砂 樹脂砂是以樹脂為粘結(jié)劑配制的型（芯）砂，其主要優(yōu)點：鑄件表面質(zhì)量好，車間粉塵，噪音較少；潰散性好；樹脂砂流動性好，易緊實；舊砂回用，在生率高；樹脂型（芯）的強度高，透氣性好；缺點是：樹脂價格高，對原砂質(zhì)量要求高；樹脂發(fā)氣量大，易產(chǎn)生孔類鑄造缺陷；混砂，澆注，造型有刺激性氣味產(chǎn)生。 （ 3） 以油類為粘結(jié)劑 的型砂 鑄造生產(chǎn)中，對于一些形狀復(fù)雜，斷面細薄，要求干強度高和出動性好的砂芯，常采用以油類及樹脂作為粘結(jié)劑的芯砂油類粘結(jié)劑包括植物油和礦物油。用油類粘結(jié)劑配制配制的芯砂其特點是：硬化前芯砂具有良好的流動性；具有較高的干強度；油砂不易粘芯盒；烘干后不易吸濕，保存時間長；有較好的退讓性和潰散性；鑄件質(zhì)量高。缺點是：濕態(tài)下易變形；烘干時間長，生產(chǎn)率不高；發(fā)氣量大，注意排氣工藝 . (4) 粘土砂的組成：原砂 +粘土 +水 +附加物 粘土砂的特點：粘土砂型根據(jù)在合型和澆注時的狀態(tài)不同可分為濕型、表面干型、干型的 型砂；濕型主要優(yōu)點是：鑄型不需要烘干，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)率高，節(jié)約燃料，容易落砂，灰塵少，勞動條件較好，便于組織流水作業(yè)生產(chǎn)等，但鑄件易產(chǎn)生砂眼、氣孔、粘砂、夾砂等缺陷；而粘土砂干型通常用在生產(chǎn)表面質(zhì)量要求高或受高的液壓試驗、結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的鑄件，其生產(chǎn)周期長，需要烘干設(shè)備，增加燃料消耗，砂箱壽命短，鑄件成本較高，勞動條件差，落砂困難等，因此生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用濕型、表干型。表干型與濕型相比，其表面強度高，濕度小，因而澆注重量較大的鑄件時不易產(chǎn)生氣孔，粘砂，夾砂，沖砂等缺陷，與干型相比，節(jié)省了烘爐、燃料和電力，縮短 了生產(chǎn)周期，改善了勞動條件。 鑄造中生產(chǎn)使用大量最大的原砂是以石英砂粒為主，直徑在 之間， SiO2陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 14 含量大于或等于 75%的天然硅砂。因為天然硅砂資源豐富，分布廣，易于開采，價格低廉，能滿足鑄造上的多種情況的要求。 表 22 鑄鐵件用硅砂等級 項目 鑄鐵件用硅砂等級 合格砂 一等砂 優(yōu)等砂 SiO2最少含量（質(zhì)量分數(shù)， %） ≥ 8590 ≥ 9093 ≥ 93 含泥量（質(zhì)量分數(shù)， %） ≤ ≤ ≤ 角形系數(shù) —— ≤ ≤ 造型方法的確定 機器造型生產(chǎn)率高，勞動強度低，質(zhì)量比較穩(wěn)定。但需要龐大的機器設(shè)施，投資大。主要應(yīng)用于成批大量生產(chǎn)，由于綜合考慮該鑄件是單件小批量生產(chǎn)，使用機器造型成本高不劃算也不經(jīng)濟。 手工造型使用的工藝裝備簡單，靈活多樣，適應(yīng)性強。適用于單件小批量生產(chǎn)，且投資小，也經(jīng)濟劃算。 所以，該鑄件應(yīng)該選用手工造型較為合適的。 三．鑄造工藝方案的確定 澆注位置和分型面的確定 (1) 選擇合理的澆注位置應(yīng)注意的問題 a. 重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)。 b. 鑄件 的大平面應(yīng)朝下。 c. 應(yīng)有利鑄件的補縮。 d. 應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件能充滿。 f. 應(yīng)盡量少用或不用砂芯。 e. 應(yīng)使合型，澆注和補縮位置一致。 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 15 (2) 選擇合理得分型面應(yīng)注意的問題 a. 應(yīng)使鑄件全部或者大部分置于同一半型內(nèi) b. 應(yīng)盡可能減少分型面數(shù)量。 c. 平直分行面或者曲折分型面的選擇，要盡可能地選擇平直分型面。 . d. 分型面應(yīng)該選取在鑄件最大投影影面處。 根據(jù)以上綜合分析如以下兩個方面： 方案一： 優(yōu)點： a. 鑄件的大平面朝下。 b. 金屬液易導(dǎo)入型腔 . C 砂芯的用量較少 . d. 鑄件大部分置于同一半型內(nèi) 缺點： 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 16 方案二： 優(yōu)點： a. 鑄件的大平面朝下 . b. 分型面選在鑄件最大投影處 缺點： a. 鑄件上會出現(xiàn)毛刺，飛邊等缺陷 b．砂型數(shù)量過多，不易定位，會產(chǎn)生偏差 綜合所述，選擇第二種方案 ] 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 畢業(yè)論文 17 砂箱中鑄件數(shù)量的確定及排列方法 砂箱中鑄件數(shù)量：采用一箱一件 砂芯設(shè)計 型芯是鑄型的一個重要組成部分，型芯的作用是形成鑄件的內(nèi)腔，孔洞，阻礙起模部分的外形以及鑄型中有特殊要求的部分 根據(jù)此鑄件結(jié)構(gòu)分析該鑄件不用砂芯。 四． 工藝參數(shù)的選擇 機械加工余量和鑄件尺寸公差 機械加工余量是指為了保證鑄件加工尺寸面尺寸和零件精度，工藝設(shè)計時，在鑄件待加工面上預(yù)先增加的而在機械加工時切削掉的金屬層厚度。機械加工余量的代號用“ MA”表示，并由精到粗分為 A,B, C,D,E,F,G,H 和 J 共 9 個等級。 按照 GB/T 6414—1999鑄件尺寸公差與機械加工余量》的規(guī)定，鑄件機械加工余量應(yīng)與《鑄件尺寸公差》規(guī)定的鑄件尺 寸公差配套使用。 機械加工余量應(yīng)該合理選取。加工余量過大，浪費金屬，增加機械加工工時，余量小，會使鑄件因尺寸和機械加工精度達不到圖紙要求而報廢。機器造型比手工造型生產(chǎn)的鑄件加工余量小一些，尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度不易保證的鑄件加工余量大一些，鑄