【正文】 鑄 鐵 HT250 的 物 理 性 能密 度 （ g/cm ）?3 ～ 0～ 200℃ ～ 0～ 1000℃ ～ 熱 容 c[J/g ℃ ]?常 點(diǎn) ～ 熔 點(diǎn) ～ 熔 化 潛 熱 （ J/g） 209～ 230熱 導(dǎo) 率 [W/m K]??48～ 520～ 200℃ ～ 脹 系 數(shù) a l（ 10 /℃ ）6?0～ 500℃ ～ 電 阻 率 （ cm）????65～ 75 發(fā)動(dòng)機(jī)箱 體 毛 坯 的 設(shè) 計(jì) 確定毛坯種類及加工方法的選擇在 已 經(jīng) 計(jì) 算 過 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 箱 體 的 年 產(chǎn) 量 為 5900 件 /年 。 確 定 該 箱體 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 量 生 產(chǎn) 。一 、 確 定 毛 坯 種 類機(jī) 械 加 工 的 加 工 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 效 益 和 經(jīng) 濟(jì) 效 益 ， 在 很 大 程 度 上 取 決 于 所 選 的 工 件毛 坯 。 常 用 毛 坯 種 類 通 常 有 型 材 、 鑄 件 、 沖 壓 件 和 焊 接 件 等 。 毛 坯 選 擇 通 常 從 被 加工 零 件 的 材 料 、 結(jié) 構(gòu) 形 狀 、 幾 何 尺 寸 和 制 造 精 度 ， 以 及 各 方 面 的 生 產(chǎn) 條 件 五 個(gè) 方 面取 考 慮 。 合 理 的 選 擇 毛 坯 種 類 對(duì) 隨 后 價(jià) 格 中 確 保 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 、 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 與 降 低 生產(chǎn) 成 本 有 著 重 要 影 響 。材 料 方 面 ， 往 往 是 選 擇 毛 坯 所 要 考 慮 的 首 要 問 題 ， 一 般 根 據(jù) 零 件 的 工 作 情 況 以及 工 作 中 所 起 的 作 用 來 選 擇 毛 坯 的 種 類 。 根 據(jù) 箱 體 在 工 作 中 的 作 用 及 要 求 選 用 材 料切 削 性 好 、 耐 腐 蝕 性 好 、 耐 磨 性 好 、 減 震 性 好 等 ， 選 用 HT250 確 定 毛 坯 為 鑄 件 ，青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)14其 技 術(shù) 要 求 如 下 ：① 鑄 件 應(yīng) 消 除 內(nèi) 力 。② 未 注 明 鑄 造 圓 角 為 R3～ R5， 未 注 明 壁 厚 為 5mm。③ 鑄 件 表 面 不 得 有 粘 砂 、 多 肉 、 裂 紋 等 缺 陷 。④ 允 許 有 非 聚 集 的 孔 眼 存 在 ， 其 直 徑 不 大 于 6mm， 深 度 不 大 于 ， 相距 不 小 于 20mm， 整 個(gè) 鑄 件 上 孔 眼 數(shù) 不 多 于 5 個(gè) 。⑤ 未 注 明 倒 角 為 45176。⑥ 去 毛 刺 ， 銳 角 倒 鈍 。⑦ 同 一 加 工 平 面 上 允 許 有 直 徑 不 大 于 3mm， 深 度 不 大 于 ， 總 數(shù) 不 超過 5 個(gè) 孔 眼 ， 兩 空 之 間 不 小 于 30mm。⑧ 涂 漆 按 NJ22631 執(zhí) 行 。二 、 毛 坯 加 工 方 法 （ 鑄 造 ） 的 選 擇鑄 造 方 法 分 為 砂 型 鑄 造 和 特 種 鑄 造 兩 大 類 。 ① 砂 型 鑄 造砂 型 鑄 造 根 據(jù) 造 型 的 不 同 可 分 為 手 工 造 型 、 一 般 機(jī) 器 造 型 和 高 壓 造 型 三 類 ， 其類 別 、 特 點(diǎn) 、 應(yīng) 用 范 圍 以 及 鑄 造 類 別 詳 見 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 相 關(guān) 的 內(nèi) 容 介 紹 。也 可 根 據(jù) 砂 型 類 別 的 不 同 分 為 干 型 、 濕 型 、 自 硬 性 型 ， 其 特 點(diǎn) 和 應(yīng) 用 范 圍 詳 見《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 相 關(guān) 章 節(jié) 。② 特 種 鑄 造特 種 鑄 造 是 指 與 普 通 砂 型 鑄 造 有 顯 著 區(qū) 別 的 一 些 方 法 。 如 壓 力 鑄 造 、 熔 模 鑄 造 、金 屬 型 鑄 造 、 低 壓 鑄 造 、 離 心 鑄 造 、 陶 瓷 鑄 造 、 實(shí) 型 鑄 造 、 磁 型 鑄 造 等 等 ， 每 種 特種 鑄 造 方 法 均 有 其 優(yōu) 越 之 處 和 應(yīng) 用 場(chǎng) 合 。 近 年 來 ， 特 種 鑄 造 在 我 國 得 到 了 飛 速 發(fā) 展 ，其 地 位 和 作 用 日 益 提 高 。 特 種 鑄 造 方 法 的 類 別 特 點(diǎn) 和 應(yīng) 用 范 圍 見 《 機(jī) 械 加 工 工 藝手 冊(cè) 》 相 關(guān) 章 節(jié) 。各 種 鑄 造 方 法 的 經(jīng) 濟(jì) 合 理 性鑄 造 方 法 的 經(jīng) 濟(jì) 合 理 性 與 零 件 尺 寸 形 狀 以 及 選 擇 的 鑄 造 方 法 有 關(guān) ， 其 關(guān) 系 詳 見《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 。各 種 鑄 造 方 法 均 有 其 優(yōu) 缺 點(diǎn) 及 應(yīng) 用 范 圍 ， 不 能 認(rèn) 為 某 種 方 法 最 為 完 善 。 因 此 ， 必 須依 據(jù) 鑄 件 的 形 狀 、 大 小 、 質(zhì) 量 要 求 、 成 產(chǎn) 批 量 、 合 金 的 品 種 記 憶 鑄 造 條 件 等 具 體 情青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15況 。 進(jìn) 行 全 面 的 比 較 分 析 ， 才 能 得 出 正 確 的 鑄 造 方 法 。 結(jié) 合 各 鑄 造 方 法 的 特 點(diǎn) 及 適用 范 圍 ， 未 來 獲 得 較 好 的 機(jī) 械 性 能 和 使 用 壽 命 ， 節(jié) 約 材 料 和 切 削 加 工 時(shí) ， 提 高 生 產(chǎn)效 率 ， 降 低 成 本 ， 可 選 用 砂 型 機(jī) 器 造 型 毛 坯 的 工 藝 分 析 及 要 求毛 坯 鑄 造 時(shí) ， 應(yīng) 防 止 砂 眼 和 氣 孔 的 產(chǎn) 生 。 未 來 減 少 毛 坯 制 造 時(shí) 產(chǎn) 生 的 殘 余 應(yīng) 力 ，應(yīng) 使 箱 體 壁 厚 盡 量 均 勻 ， 箱 體 澆 注 厚 應(yīng) 安 排 時(shí) 效 或 者 退 火 工 序 。（ 1） 鑄 件 澆 注 位 置 的 選 擇 原 則① 鑄 件 的 重 要 加 工 面 或 者 主 要 工 作 面 一 般 應(yīng) 處 于 底 面 或 者 側(cè) 面 ， 避 免 氣 孔 、砂 眼 、 縮 松 、 縮 孔 等 缺 陷 出 現(xiàn) 在 工 作 面 上 。 如 果 這 些 加 工 面 難 以 朝 下 ，應(yīng) 盡 力 使 其 位 于 側(cè) 面 。 當(dāng) 鑄 件 的 重 要 加 工 面 有 個(gè) 數(shù) 時(shí) ， 則 應(yīng) 將 大 的 朝 下 。② 鑄 件 大 平 面 盡 可 能 朝 下 或 采 用 傾 斜 澆 注 ， 避 免 夾 砂 和 夾 渣 缺 陷 。③ 將 逐 漸 的 薄 壁 部 分 放 在 鑄 型 的 下 部 或 側(cè) 面 ， 以 免 產(chǎn) 生 澆 注 不 足 、 冷 隔 等 。④ 對(duì) 于 容 易 產(chǎn) 生 縮 孔 的 鑄 件 ， 應(yīng) 使 厚 的 部 分 放 在 鑄 件 的 上 部 或 者 側(cè) 部 ， 以便 在 鑄 件 厚 壁 處 直 接 安 置 冒 口 ， 使 之 實(shí) 現(xiàn) 在 上 而 下 的 定 向 凝 固 。（ 2） 分 型 面 的 選 擇 原 則① 鑄 件 盡 可 能 在 一 個(gè) 沙 箱 內(nèi) 或 者 加 工 面 和 加 工 基 準(zhǔn) 面 放 在 同 一 個(gè) 沙 箱 內(nèi) ，一 保 證 鑄 件 的 尺 寸 精 度 。② 盡 量 減 少 分 型 面 的 數(shù) 量③ 盡 量 減 少 型 芯 或 者 活 塊 的 數(shù) 量 ， 并 盡 量 降 低 沙 箱 的 高 度 ， 以 便 起 模 和 修型 。④ 把 主 要 的 型 芯 放 在 下 半 沙 箱 中 ， 以 利 于 下 芯 ， 合 箱 和 便 于 檢 查 型 腔 尺 寸 。為 了 使 砂 芯 便 于 從 砂 型 中 取 出 ， 凡 垂 直 于 分 型 面 的 立 壁 在 制 造 模 樣 時(shí) 必 須 留 有起 模 斜 度 ， 起 模 斜 度 的 大 小 取 決 于 與 立 壁 的 高 度 ， 造 型 方 法 ， 模 樣 材 料 等 因 素 ， 通常 為 15′～ 3176。， 為 使 型 砂 便 于 從 內(nèi) 腔 中 脫 出 ， 以 形 成 自 帶 型 芯 ， 內(nèi) 壁 的 起 模 斜 度 應(yīng) 比外 壁 大 ， 通 常 為 3176?！?10176。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16由 于 合 金 的 線 收 縮 ， 鑄 件 冷 卻 后 的 尺 寸 將 比 行 腔 尺 寸 略 小 ， 為 保 證 鑄 件 應(yīng) 有 的尺 寸 ， 模 樣 尺 寸 必 須 必 鑄 件 放 大 一 個(gè) 該 金 屬 的 收 縮 量 。 鑄 件 的 實(shí) 際 線 收 縮 量 除 隨 合金 的 種 類 而 異 外 ， 海 域 鑄 件 的 形 狀 ， 尺 寸 有 關(guān) 。 通 常 鑄 鐵 為 %～ %。結(jié) 合 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 箱 體 的 結(jié) 構(gòu) ， 形 狀 及 尺 寸 ， 分 型 面 選 在 箱 體 零 件 圖 俯 視 圖 零 線位 置 。 澆 注 口 位 置 分 別 選 在 位 于 中 間 缸 孔 的 兩 側(cè) ， 選 取 起 模 斜 度 為 3176。， 灰 鑄 鐵 的線 收 縮 率 設(shè) 為 %。 毛 坯 余 量 和 公 差 的 確 定（ 1） 確 定 毛 坯 的 余 量 毛 坯 余 量 的 確 定 ： 根 據(jù) 機(jī) 械 加 工 去 除 量 ， 從 后 往 前 推 。 同 時(shí) 考 慮 毛 坯 制 造 過 程中 存 在 的 氧 化 皮 層 裂 紋 、 雜 質(zhì) 等 各 種 缺 陷 ， 并 也 根 據(jù) 工 人 的 操 作 水 平 按 直 徑10～ 12mm， 厚 度 11mm， 平 均 每 面 在 5mm 左 右 。① 機(jī) 械 加 工 余 量 砂 型 鑄 造 （ 采 用 手 工 造 型 或 機(jī) 器 造 型 ） 所 生 產(chǎn) 的 灰 鑄 鐵 、 球 墨 鑄 鐵 、 耐 熱 鑄 鐵和 耐 蝕 鑄 鐵 等 鑄 件 的 加 工 余 量 見 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 ， 表 和 表 。鑄 鐵 件 的 加 工 余 量 共 分 9 個(gè) 等 級(jí) ——5～ 13 級(jí) 。 又 按 零 件 圖 的 基 本 尺 寸 大 小 分 為10 個(gè) 尺 寸 組 。 由 于 機(jī) 械 加 工 和 鑄 造 工 藝 上 的 要 求 ， 允 許 挑 選 其 它 等 級(jí) 的 加 工 余 量 ，但 是 應(yīng) 在 有 關(guān) 圖 樣 和 技 術(shù) 文 件 上 注 明 。 鑄 孔 的 機(jī) 械 加 工 余 量 一 般 按 澆 鑄 時(shí) 的 位 置 處于 頂 面 的 機(jī) 械 加 工 余 量 選 擇 。對(duì) 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 的 鑄 件 的 加 工 余 量 由 《 工 藝 人 員 手 冊(cè) 》 查 得 ， 各 表 面 的 余量 見 表 25。表 25 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 箱 體 各 表 面 總 加 工 余 量 /mm加 工 表 面 基 本 尺 寸 加 工 余 量 等 級(jí) 加 工 余 量 數(shù) 值上 表 面 330 10 6下 表 面 330 10 6兩 側(cè) 面 10 6兩 側(cè) 面 330 10 6青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17缸 孔 3 ? 9 主 軸 孔 69 69 9 凸 輪 軸 孔 49 49 10 ② 鑄 造 工 藝 余 量 鑄 造 工 藝 余 量 是 為 了 確 保 鑄 件 質(zhì) 量 ， 滿 足 鑄 造 工 藝 和 機(jī) 械 加 工 工 藝 要 求 而 多 架在 鑄 造 毛 坯 上 的 金 屬 。 在 零 件 加 工 完 畢 時(shí) 應(yīng) 將 它 去 除 掉 。 如 果 不 影 響 零 件 的 使 用 性能 ， 又 經(jīng) 設(shè) 計(jì) 部 分 允 許 ， 也 可 保 留 在 零 件 上 。鑄 造 工 藝 余 量 的 大 小 、 形 狀 及 位 置 取 決 于 工 藝 需 要 及 零 件 結(jié) 構(gòu) ， 它 在 鑄 件 圖 上的 表 示 方 法 與 加 工 余 量 相 同 ， 常 見 的 工 藝 余 量 形 式 有 工 藝 凸 臺(tái) 、 增 強(qiáng) 剛 度 的 支 撐 、補(bǔ) 縮 余 量 、 工 藝 肋 等 。 （ 2） 毛 坯 的 尺 寸 公 差鑄 件 的 尺 寸 公 差 代 號(hào) 為 IT， 公 差 等 級(jí) 為 16 級(jí) ， 各 級(jí) 公 差 值 列 于 《 機(jī) 械 加 工工 藝 手 冊(cè) 》 表 和 表 。 壁 厚 尺 寸 公 差 可 以 比 一 般 尺 寸 的 公 差 降 一 級(jí) ， 例如 ： 圖 樣 上 規(guī) 定 一 般 的 公 差 為 IT10， 則 壁 厚 尺 寸 公 差 為 IT11。 公 差 帶 應(yīng) 對(duì) 稱 于 鑄件 基 本 尺 寸 設(shè) 置 ， 有 特 殊 要 求 時(shí) ， 可 采 用 非 對(duì) 稱 設(shè) 置 ， 但 應(yīng) 在 圖 樣 上 說 明 。 鑄 件 基本 尺 寸 是 鑄 件 圖 樣 上 給 定 的 尺 寸 ， 包 括 機(jī) 械 加 工 余 量 。① 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 公 差 等 級(jí) 見 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 ， 對(duì) 于 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 的 鑄 件 ， 可 以 通 過對(duì) 設(shè) 備 和 工 裝 的 改 進(jìn) 、 調(diào) 整 和 維 修 ， 嚴(yán) 格 控 制 型 芯 位 置 ， 獲 得 比 表 所 列 更高 的 等 級(jí) 。 一 種 鑄 造 方 法 鑄 造 尺 寸 的 精 度 取 決 于 生 產(chǎn) 過 程 的 各 種 因 素 ， 其 中 包 括 ：鑄 件 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù) 雜 性 ； 模 型 和 壓 型 的 精 度 ； 鑄 造 金 屬 及 合 金 種 類 ； 鑄 造 廠 的 操 作 水 平 。② 小 批 量 和 單 件 生 產(chǎn)公 差 等 級(jí) 見 《 機(jī) 械 加 工 工 藝 手 冊(cè) 》 ， 對(duì) 小 批 量 和 單 件 生 產(chǎn) 的 鑄 件 ， 不 適 當(dāng) 采用 過 高 的 工 藝 要 求 來 提 高 公 差 等 級(jí) ， 通 常 是 不 合 理 的 。由 于 鑄 件 大 量 生 產(chǎn) ， 毛 坯 制 造 方 法 采 用 砂 型 機(jī) 器 造 型 ， 由 表 ， 鑄 件 尺