【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 強(qiáng) 了 型 砂 的強(qiáng) 度 、 透 氣 性 ， 大 大 減 少 了 由 于 鑄 型 方 面 的 原 因 而 產(chǎn) 生 的 氣 孔 、砂 眼 、 夾 砂 等 缺 陷 。 缺 點(diǎn) 是 生 產(chǎn) 周 期 長(zhǎng) ， 需 要 烘 干 設(shè) 備 ， 難 于 自動(dòng) 化 。 主 要 用 于 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 、 單 件 、 小 批 量 生 產(chǎn) 的 中 大 型 鑄 件 。濕 型 砂 ： 向 原 砂 中 加 入 適 量 的 水 和 粘 土 ， 混 制 成 的 型 砂 稱 為濕 型 砂 。 濕 型 砂 生 產(chǎn) 周 期 短 ， 生 產(chǎn) 率 高 ， 經(jīng) 濟(jì) ， 易 于 自 動(dòng) 化 等 優(yōu)點(diǎn) 。 缺 點(diǎn) 是 水 分 高 ， 強(qiáng) 度 低 ， 適 于 小 型 鑄 件 。鑒 于 所 鑄 零 件 為 中 型 復(fù) 雜 件 ， 因 此 選 擇 干 型 砂 。（ 2） 粘 結(jié) 劑 的 選 擇鑄 造 粘 結(jié) 劑 的 主 要 作 用 是 將 顆 粒 狀 或 粉 末 狀 造 型 材 料 形 成 有一 定 強(qiáng) 度 的 連 續(xù) 粘 結(jié) 膜 而 形 成 鑄 型 。 粘 結(jié) 劑 可 以 分 為 有 機(jī) 粘 結(jié) 劑與 無 機(jī) 粘 結(jié) 劑 兩 大 類 。 前 者 包 括 粘 土 、 水 泥 、 硅 溶 膠 、 水 玻 璃 等 ，后 者 包 括 植 物 油 、 合 酯 及 各 種 樹 脂 等 。 選 擇 粘 土 。 造型(芯)方法的選擇 造型方法有手工造型和機(jī)械造型，選擇手工造型中的兩箱造型。模型選擇木模。由于閥殼有無法起模的部位，需要將其設(shè)為活塊或 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 9者采用其他方法，具體的做法是如下： ①，閥殼的兩個(gè)加強(qiáng)筋的主要作用是支持作用，對(duì)尺寸的要求不大，故在造型時(shí)將加強(qiáng)筋設(shè)為泡沫。 ②，閥殼周圍分別若干的小凸臺(tái)不能起模，可設(shè)為泡沫③，閥殼兩側(cè)各有一個(gè)凸臺(tái)不能起模，由于凸臺(tái)內(nèi)側(cè)需要機(jī)加工，因此凸臺(tái)內(nèi)側(cè)不鑄，這樣可以順利起模。造芯方法也有手工造型和機(jī)械造型兩種，選擇手工造芯中的芯盒造芯。造好的型砂及芯砂都要進(jìn)行烘干脫水稱為干型砂。 澆注位置和分型面的確定 澆注位置是指澆注是，鑄件在鑄型中所在的位置。澆注位置的確定一般按照一下原則： ①必須使鑄件上最重要的部分或較大平面朝下，當(dāng)不可能朝下時(shí)，可放在側(cè)面。這樣可以減少重要部分或平面出現(xiàn)氣孔、砂眼、包砂、縮松等缺陷。 ②鑄件的放置應(yīng)有利于砂芯的定位與穩(wěn)固支承。對(duì)體積較大的砂芯，最好使芯頭朝下。 ③鑄型的位置應(yīng)有利于在澆注時(shí)，砂型和砂芯的排氣。 分型面是指模型直接相互接觸的表面。分型面的選擇與澆注位置的選擇有密切的聯(lián)系，為了保證鑄件的質(zhì)量和簡(jiǎn)化工藝，分型面的選擇應(yīng)盡量與澆注位置一致。 對(duì)于本鑄件可能的方案有三個(gè)，如下圖所示。黑色直線表示分 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 10型面。圖 1 A 方案圖 2 B 方案 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 11圖 3 C 方案 現(xiàn)從起模、鑄件質(zhì)量、鐵水填充和芯子放置四個(gè)角度對(duì)三種方案進(jìn)行比較。 A 方案：起模容易，除加強(qiáng)筋、若干小臺(tái)階和抓不能起模，其他部位都可以。大平面?zhèn)确?，能夠一定程度上保證平面的鑄造質(zhì)量，筒型內(nèi)廓的上表面朝上，可能會(huì)產(chǎn)生氣泡等缺陷。較大截面芯子水平放置不利于其穩(wěn)固。鐵水在型腔中的流動(dòng)復(fù)雜。 B 方案：起模復(fù)雜，大平面和和筒型內(nèi)輪廓都側(cè)放，一定程度上保證重要加工面的質(zhì)量。較大截面芯子豎直放置有利于其穩(wěn)固。鐵水充型較順利。 C 方案：起模復(fù)雜，大平面朝上不能保證重要加工面的質(zhì)量從四個(gè)角度綜合考慮后，首先排除 C 方案，由于 A 方案起模容易大大減輕了造型中的工作量，故選擇 A 方案。A 方案存在一下問題及解決方法：① 鐵 水 不 易 在 型 腔 中 均 勻 填 充 ， 為 防 止 引 起 的 鐵 水 流 動(dòng) 集 中 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 12應(yīng) 在 水 平 方 向 多 設(shè) 內(nèi) 澆 道 。②筒型內(nèi)廓朝上可能會(huì)產(chǎn)生氣泡等缺陷，應(yīng)加大機(jī)械加工余量。 澆注系統(tǒng) 鑄型中引導(dǎo)液體金屬流如型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)應(yīng)保證液態(tài)金屬平穩(wěn)地、無沖擊地、連續(xù)地充滿型腔。 澆注系統(tǒng)由直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和澆口杯組成1）澆注系統(tǒng)的類型選擇 澆注系統(tǒng)按金屬液導(dǎo)入型腔的位置分為頂注式、中注式和底注式等。由于中注式的優(yōu)缺點(diǎn)介于頂注式和中注式之間，且造型簡(jiǎn)單，故采用中注式。澆注系統(tǒng)按各單元截面的比例分為收縮式澆注系統(tǒng)（F 直 ＞F 橫 ＞F 內(nèi) ） 、擴(kuò)張式澆注系統(tǒng)（F 直 ＜F 橫 ＜F 內(nèi) ）和半擴(kuò)張式澆注系統(tǒng)（F 橫 ＞F 直 ＞ F 內(nèi) ） 。由于收縮式澆注系統(tǒng)的最初階段直至整個(gè)充型過程都保持充滿狀態(tài)，金屬液中的渣子易于上浮到橫澆道上部，避免進(jìn)入型腔。此外，這種澆注系統(tǒng)所占體積較小，減小了合金的消耗，適合不易氧化的鑄鐵件。故選擇收縮式澆注系統(tǒng)。由于分型面和分模面重合，閥殼是近乎關(guān)于分型面的對(duì)稱體，故選擇中注式澆注系統(tǒng)。2）澆注系統(tǒng)的尺寸計(jì)算 由參考文獻(xiàn)[1] （801 頁）得澆注系統(tǒng)的最小截面積為 pLpL HtGgHtGF ??? ???? 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 13式中：G L—流經(jīng) Fmin 的鐵水的總質(zhì)量（ kg） ；t—澆注時(shí)間（s） ；g—重力加速度（） ； —流速系數(shù)；? Hp—平均壓頭（cm） 。以下為求解過程：①求 GL：GL 指包括澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量，現(xiàn)澆注系統(tǒng)尚未確定。可采用公式，鑄鐵件 GL 一般為鑄件質(zhì)量 G 的 ～ 倍。即 GL=(～) G 參考文獻(xiàn)[2] 245 頁 系數(shù)取 ，則 GL==114=②求澆注時(shí)間 t： 對(duì)于質(zhì)量小于 10000kg 的形狀復(fù)雜的鐵件，參考文獻(xiàn)[3] 199 頁，其澆注時(shí)間可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 31LGSt??式中：t—澆注時(shí)間（s） ；GL—型內(nèi)金屬液的總質(zhì)量，包括澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量；S1—系數(shù)，一般情況下取 2；—鑄件的平均壁厚（mm ） 。對(duì)于形狀復(fù)雜的鑄件， 可? ?取主要部分的壁厚。故澆注時(shí)間 =27s。??③流量損耗系數(shù) ：? 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 14由參考文獻(xiàn)[1] 801 頁 表 4—37 得 =?④平均壓頭 Hp：圖 4 澆注時(shí)的鐵水壓頭如上圖，鐵水在充型過程中，壓頭是變化的，故取平均值，計(jì)算公式為：（參考文獻(xiàn)[1] 801 頁） CPHp20??式中：H 0—澆口杯水平面至內(nèi)澆口的距離（cm） ； P—內(nèi)澆口至鑄件最高點(diǎn)的距離（cm） ； C—鑄件在鑄型中的高度（cm） 。對(duì)于中注式系統(tǒng)： 2CP?80Hp?H0=HM+P 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) No 15HM≥Ltan ?式中：H M—最小剩余壓頭高度（mm ） ；L—金屬液的流程（mm） ；—壓力角（176。） 。?參照 中砂箱內(nèi)框尺寸設(shè)計(jì)的：L=615mm。=8176。則，H 0≥615tan8 176。+200（mm）=290mm綜合后面的砂箱設(shè)計(jì)將 H0 選取為 400mm。則， cmp 35840???綜合以上，得澆注系統(tǒng)中最小截面為： 2min ???取 F 內(nèi) =4cm23）各澆道截面計(jì)算由參考文獻(xiàn)[3] 197 頁 選擇澆注系統(tǒng)各單元截面比例：F 直 : F 橫 : F 內(nèi) =：：1故，F(xiàn) 直 = 內(nèi) = F 橫 = 內(nèi) =為使鐵水能均勻地注入型腔，內(nèi)澆道的數(shù)目設(shè)為 4 個(gè)，則每個(gè)內(nèi)澆道的面積為 =F 內(nèi) /4=1cm2內(nèi)4）澆注系統(tǒng)的形式（1）澆道截面形狀