【導讀】題目:砂型鑄造壓工藝及模具設計

　　

【正文】 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。出氣孔設置位置詳見工藝圖。 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。即出氣孔直徑應小于 6mm( 12mm)。 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。 因此設計出氣孔根部直徑為 5mm，一箱 1 件共 2個出氣孔。為方便取模采用上小下大的錐 形，斜度為 起模斜度а =1176。 10＇ 第五章 、 鑄造工藝裝備設計 鑄造工藝裝備是造型、造芯及合箱過程中所使用的模具和裝置的總稱。 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。 鑄件 為大批量生產(chǎn)，所以用金屬模樣，該金屬模樣的材料選用如下： 模樣：鋁合金（質(zhì)輕、不生銹，加工性能好，加工后表面光滑，并有一定的耐磨性，但耐磨性較差） 上，下模座： HT200 鑲塊，緊固件 ： 45 號鋼 模樣尺 寸＝鑄件尺寸 ?（ 1＋ K），（模樣尺寸精確到小數(shù)點后兩位） 注： K 鑄件線收縮率 收縮率 K=%，基本按零件圖尺寸設計模具。 模樣壁厚由《鑄造實用手冊》查表 － 2 得： 模型壁厚 1022mm。 內(nèi)部不用設置加強筋。 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。 由《鑄造實用手冊》查 表 － 5得： 模樣表面的粗糙度為 ，模樣與模板接觸面的粗糙度為 。 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。 模板也稱型板，是由摸底板和模樣、澆口系統(tǒng)及定位銷等裝配而成。模底板用來連接與支承模樣、澆 注 系統(tǒng)、定位銷等。本設計采用單面模底板，其工作面是平面。 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。根據(jù)模樣的結(jié)構及生產(chǎn)要求，選用鑄鐵 作為模底板的材料。 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。 采用熱芯盒，芯盒材料為鋁合金。 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。結(jié)構設計，定位及緊固等。 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。選擇 HT250 為砂箱材料，需進行人工時效或退火處理。 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。 砂箱過渡圓角示意圖如圖 。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 。選擇這種造型線組織造型生產(chǎn)，在技術上是先進的，經(jīng)濟上是合理的。選用半自動氣動微震壓實造型機（型號 ZB148B）進行造型。 為了提供造型用的強度高、尺寸精確的砂芯，采用熱芯盒射砂生產(chǎn)樹脂砂芯，此零件的砂芯屬于小砂芯，根據(jù)所需型芯形狀及生產(chǎn)效率，選用 2ZZ8612 熱芯盒射芯機。 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。 混砂裝備選用碾輪式混砂機，該型混砂機的混砂質(zhì)量較好。 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。 松砂是很重要的工藝環(huán)節(jié)。生產(chǎn)批量較大的鑄造車間，采用雙輪松砂機。 工部設備選用 為了減輕清理工段的勞動強度，改善勞動條件，提高鑄件清理質(zhì)量和清理速度，設計中采用雙行程連續(xù)拋丸室和 Q 118 拋丸清理滾筒進行鑄件的表面清理；采用 M 3040固定式砂輪機、 M 3140 懸掛式砂輪機鑄件的飛邊毛刺。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。廢砂用帶式輸送機、斗式提升機集中送至廢砂斗內(nèi)，定期用汽車運走。 總 結(jié) 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。 本設計主要開篇對我國鑄造的歷史及現(xiàn)狀，其他國家鑄造發(fā)展現(xiàn)狀，我國鑄造的發(fā)展趨勢等進行了相應的簡單介紹。 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。其次分析計算了零件的各種鑄造工藝參數(shù)并設計了 砂芯。最后對澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵、出氣孔等進行了計算與設計。 在工藝裝配設計中對砂箱，模樣模板，芯盒進行了簡要的設計。 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。 但在本次設計中，由于實踐經(jīng)驗的不足，有一些和現(xiàn)實狀況結(jié)合很密切的問題考慮的還不夠周全，希望老師們予以諒解。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。 參考文獻 [1] 施延藻．鑄造實用手冊［Ｍ］．沈陽：東北大學出版社， 1994． [2] 李宏英，趙成志．鑄造工藝設計［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社， 2020． [3] 王文清，李魁盛．鑄造工藝學［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社， 2020． [4] 陳琦，彭兆弟．鑄造合金配料速查手冊［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社， 2020． [5] 中國機械工程學會鑄造專業(yè)學會．鑄造手冊第 1卷［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2020． [6] 胡亞民，馮小明，申榮華．材料成型技術基礎［Ｍ］．重慶：重慶大學出版社， 2020． [7] 中國機械工程學會鑄造專業(yè)學會．鑄造手冊第 5卷［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2020． [8] 陸文華，黃良余，等．鑄造合金及其熔煉［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社， 2020． [9] 朱輝，唐保寧，等．畫法幾何及工程制圖［Ｍ］．上海：上海科學技術出版社， 2020． [10] 涅小武．中國古代的組要鑄造技術［ J］．金屬加工 .2020， 2. [11] 李新亞，祝強，等．鑄造行業(yè)國內(nèi)外生產(chǎn)技術現(xiàn)狀及發(fā)展方向［ J］．鑄造 .1999，1． [12] 張立波 , 田世江，等．中國鑄造新技術發(fā)展趨勢［ J］．鑄造 .2020， 1．