【正文】 藉此論文完成之際，我要向我的導師致以衷心的感謝和深深的敬意！同時，還得感謝我所在實習單位的大力幫助，為這篇論文的完成提供了大量的意見和幫助指正。在此向大家表示感謝，最后感謝論文中參考文獻的作者和批閱老師。 通過這次畢業(yè)設計，我對所學的課本知識有了新的認識，在這個過程中我對工藝設計有了更深的理解，鑄造工藝設計不是簡單地澆注系統(tǒng)和補縮系統(tǒng)的設計，而是在獲得合格鑄件的前提下提高工藝出品率，降低廢品率，降到成本。芯盒是制造型芯必須的模具，其尺寸精度和結(jié)構(gòu)是否合理，將在很大程度上影響型芯的質(zhì)量和造芯效率。塑料模表面光潔、起模性能好、不易變形、質(zhì)輕、耐磨耐腐蝕、制造工藝簡單、生產(chǎn)周期短。同時要求使用方便，制造簡單，成本低。對工藝設備的要求是易修，生產(chǎn)簡單，首先要堅固，耐用，輕巧方便。圖61網(wǎng)格剖分結(jié)果圖62液相分布圖圖63鑄件色溫圖圖64鑄件溫度梯度圖圖65鑄件縮松縮孔圖 通過觀察鑄件無縮松縮孔缺陷，所以該軸承座的工藝設計合理。 華鑄CAE模擬軸承座澆注、凝固過程分析報告 我們利用solidworks進行三維造型，接著進行面網(wǎng)格劃分（面網(wǎng)格最大尺寸為5mm），之后導出格式為STL的文件，利用華鑄CAE中進行網(wǎng)格剖分，如圖666665所示。并將其轉(zhuǎn)化為STL文件格式，導入華鑄CAE中。利用華鑄CAE對澆注、凝固過程進行模擬分析，可以在澆注前對鑄件可能出現(xiàn)的各種缺陷及大小、位置、發(fā)生的時間予以有效地預測，以便采取措施改進工藝。 圖54 普通漏斗形澆口杯冒口是在鑄型內(nèi)專門設置的儲存金屬液的空腔，用以補償鑄件形成過程中可能產(chǎn)生的收縮所需的金屬液，防止縮松縮孔的產(chǎn)生并起到排氣集渣的作用。其作用是控制充型速度和方向分配液態(tài)金屬調(diào)節(jié)鑄件各部位的溫度分布和凝固次序。澆注位置較高的鑄件，上升速度應適當增加；澆注位置較低的鑄件，上升速度可適當減小。由《鑄造工藝設計》可知V值不應小于表52的規(guī)定，如小，應調(diào)整t值。t=GL/Nnq 式中 t 澆注時間（s） GL型內(nèi)鋼液重量（kg） N 同時澆注的澆包數(shù)量（個） n 一個漏包內(nèi)的注孔數(shù)量（個） q平均澆注流量速度（kg/s），由《鑄造工藝設計》知（見表51）：表51不同注孔直徑流注流量速度q平均值注孔直徑（mm）303540455055607080流量速度q/10202742557290120150 利用solidworks計算出，該軸承座一箱四件的總重量大約為GL170kg。中間注入式對分型面以下部分為頂注，對分型面以上部分為底注，因此兼有頂注和底注的優(yōu)點。但不利于自上而下的順序凝固和補縮。 綜上分析：采用開放式澆注系統(tǒng)。流速較封閉式慢，有一定的擋渣能力，充型較平穩(wěn)，又稱緩流封閉式。在球墨鑄鐵中常有采用灰鑄鐵件也有應用。 澆注系統(tǒng)按各組元橫截面積比的分類與應用 （1）封閉式：截面積比例關系：ΣAcuΣAsΣAruΣAg（注：Ag內(nèi)澆道橫截面積；Aru橫澆道截面積；As直澆道截面積；Acu澆口杯下注孔截面積）。即使需要開在有外冷鐵的，也需要加厚冷鐵和采用鋼、銅或石墨冷鐵。 （3）壁厚差不大的鑄件，為造成同時凝固，內(nèi)澆道開在薄壁處，且數(shù)量不多，分散布置，特別是對鑄鐵件和錫青銅鑄件。對特殊結(jié)構(gòu)件，為避免造成應力過大而產(chǎn)生裂紋，冒口中心往往不與熱節(jié)中心重疊，離開熱節(jié)一定距離設置冒口，此時，內(nèi)澆道仍要開到設置冒口的鑄件部位或進冒口。橫澆道的橫截面可做的矮些、寬些。內(nèi)澆道的用途是控制金屬液流入型腔的速度和方向，調(diào)節(jié)鑄件各部分的熱差。封閉式澆注系統(tǒng)，一般要求橫澆道為窄、高形的橫截面，它的高度應為內(nèi)澆道高度的4~6倍，以使橫澆道的吸動作用達不到橫澆道的頂面，避免將浮渣吸入鑄件。其底部宜放干砂芯片或耐火磚塊，可防止沖砂。供中、小型鑄鋼件用的澆口杯，用水玻璃砂舂制而成；供中、大型鑄鋼件用的漏斗形澆口杯是用耐火材料制作并經(jīng)過燒結(jié)的漏斗磚砌成。5 澆注系統(tǒng)及冒口、冷鐵、出氣孔的設計澆注系統(tǒng)是鑄型中引導液態(tài)金屬進入型腔的通道，它由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖51所示： 圖51 澆注系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 澆口杯的作用是承接金屬液，并將其導入直澆道。砂芯在砂型中主要靠芯頭固定，但有時砂芯只靠心頭難于穩(wěn)固，因此在生產(chǎn)中場采用芯撐加固，以起到輔助支撐的作用。其芯頭的結(jié)構(gòu)如圖4—1所示： 圖4—1 芯頭的結(jié)構(gòu)砂芯要求定位準確，不允許沿芯頭軸向移動或繞芯頭軸向轉(zhuǎn)動，對于形狀不對稱的砂芯，為了定位準確必須做出定位芯頭。芯頭的作用是固定，支撐和排氣，芯頭可以分為垂直芯頭和水平芯頭，由前面的澆注位置的選擇可知：應該是選擇垂直芯頭。必要時，仍有選用及安置芯撐的的設計。如圖31所示：圖31 起模斜度 鑄鋼230450的出爐溫度一般為1580℃，澆注溫度一般為15301550℃.從《鑄造工藝學》中可得此軸承座的的冷卻時間為4050分鐘。模樣表面粗糙度值以及造型、芯的方法而定。%。結(jié)構(gòu)復雜的大型鑄件，其立體三維方向上的線收縮率各不相同。 鑄造收縮率又稱鑄件的線收縮率，用模樣與鑄件的長度之差除以模樣長度的百分比表示：ε=【（L1L2）/L1】100%式中ε是鑄造收縮率（%） L1是模樣長度（mm) L2是鑄件長度（mm) 鑄造收縮率與鑄造的合金種類、鑄件結(jié)構(gòu)、澆冒口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、鑄型的種類等因素有關。鑄件尺寸公差代號CT，所規(guī)定的公差等級由精到粗16級，即CT1—CT16，查《鑄造工藝設計》知：鑄鋼的公差等級為1114，選CT10，鑄件的基本尺寸為36231614。影響鑄件尺寸精度的主要原因有：鑄造合金，鑄件的結(jié)構(gòu)，鑄造方法，鑄造工藝設計水平，操作水平，造型、造芯設備及工裝的精度，造型、造芯材料的性能，鑄件的精整和表面質(zhì)量，生產(chǎn)技術(shù)管理和質(zhì)量控制手段等等。 表31 砂型鑄件最小壁厚 單位（mm）鑄件輪廓尺寸鑄件材質(zhì)鑄鋼灰鑄鐵球鐵可鍛鑄鐵鋁合金鎂合金≤2002008≈6653—20020050050010126101284350050015201520——6— 最小鑄出的孔和槽鑄件上的孔和槽是否鑄出，要根據(jù)具體情況而定，一般較大的孔和槽直接鑄出來，以節(jié)約金屬減少機械加工，較小的孔和槽則不宜鑄出。軸承座輪廓尺寸350mm350mm175mm。確定分型面時遵循的原則：1) 盡量使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi)；2) 盡量減少分型數(shù)目；3) 分型面盡量選平面；4) 注意降低沙箱的高度；5) 便于下芯合箱檢查型腔尺寸；6) 為便于起模分型面應在鑄件最大截面處；7) 注意減輕鑄件清理和機加工余量。但不利于自上而下的順序凝固和補縮。有時為了方便造型，可采用“橫做立澆”、“平做立澆”的方法；鑄件的薄壁部分應置于鑄件的底部或側(cè)面，以防澆不到、冷隔等缺陷；在大批量生產(chǎn)中，應使鑄件的飛翅、毛刺最少與易于清除；要避免厚實鑄鋼件冒口下面的受力面產(chǎn)生偏析；盡量使冒口置于加工面上，以減少鑄件清整工作量。 砂型鑄造工藝設計中依據(jù)實際的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)批量，在保證交貨期限的，質(zhì)量要求下選擇成本最低，生產(chǎn)組織最便捷的造型及制芯方法。表22 砂型鑄件最小壁厚 單位（mm）鑄造方法鑄件尺寸鑄鋼灰鑄鐵