箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計及蝸輪箱體鑄造工藝分析(參考版)
2024-11-07 20:22本頁面
【正文】 該工藝對同類大型鑄件的工藝設(shè)計和生產(chǎn)有實際應用價值。 結(jié)束語 8 對于大型蝸輪箱體鑄件，采用分層設(shè)置澆道，改進芯砂配比，將不易定化和支撐的型芯固定在砂箱上，合理設(shè)計冒口的布置化置和數(shù)量，掌握好澆注時問，是能夠保證箱 體的鑄造質(zhì)量和公差要求的，工藝出品率達到 80． 65％。實踐證明，制成的型芯強度高，透氣性和退讓性符合要求，鑄件無裂紋、氣孔等缺陷。芯砂的組成與配比應該能夠保證型芯具有良好的退讓性、足夠的強度，并滿足 透氣性要求。蝸輪箱體使用了較多的型芯做出復雜內(nèi)腔、加強肋板等結(jié)構(gòu)。中間凹平面處采用挖砂造型，在上箱中用砂胎形成下凹 平 面， 并用 流鋼磚、鑄管磚做出澆注系統(tǒng)。同時在 上 法蘭向上設(shè)置了 8個出氣冒口， 改善澆注時的透氣能力。當鑄件和冒口表層結(jié)殼以后，空氣通過氣眼進入冒口，防止冒 口 處于負壓狀念，增加冒口剩余壓力。采用冒口延續(xù)度法 (冒口延續(xù)度 = 2 0 / 100%LD? )，取冒 口 延續(xù)度為 35％，按設(shè)置 6個等距離冒口計尊，求出冒口區(qū)與末端區(qū)長度之和為 150mm，與查表得出的數(shù)值相一致。 2． 1． 2冒口設(shè)計 綜合分析箱體鑄件的結(jié)構(gòu)特點和澆注要求，該箱體冒 口 的主要作用就是充分補縮，防止鑄件的縮孔、縮松及裂紋等缺陷。由于澆包個數(shù) N和包孔數(shù) n都取 1，計算出液向上升速度為 21． 2 mm／ s，符合手冊中給出的鋼液在犁腔中最小允許 上 升速度規(guī)定值。 根據(jù)手冊 [1]給出的計算方法，鑄鋼液面的上升速度 cLLh v N nV G? ? ?? 包 式中： h(c)為鑄件在澆注位置的高度 ,mm。為了使金屬液能迅速、均勻地充滿型腔，澆道斷面之比值采用 F 值 ： F 內(nèi) =l： 2。在中問凹平面處采用中 間注入方式，內(nèi)澆道用鑄管磚做出； 直澆道底部用一塊四通流鋼磚將金屬液向四個方向分配：在箱體上平面法蘭處采用頂部注入方式，設(shè)置兩個內(nèi)澆道，用三通流鋼磚連接。按開放式澆注系統(tǒng)設(shè)計，金屬液在澆注系統(tǒng)中的流動呈正壓、充滿狀態(tài)，保證澆注時的液流小而平穩(wěn)。通常是采用 大 冒口補縮，在箱體底部結(jié)合面上設(shè)置 4個暗冒口和 2個明冒口，對稱分布。 2鑄造工藝設(shè)計與改進 2． 1澆注系統(tǒng) 蝸輪箱體是大型薄壁殼體零件，為了減少澆不足、冷隔等鑄造缺陷，需要提高澆注溫度、加大冒口補縮。型芯的裝配精度也影響著蝸輪箱體的 壁 厚均勻以及與中心軸線的公差要求。 蝸桿孔體在箱體厚度方向上靠上部布置，孔體 與 箱體的交接處形成銳角狀結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生澆不足、沖砂等缺陷。配 合表面的粗糙度為 Ra6． 3 m? ，要 求鑄件不得有裂紋、氣孔、砂眼等缺陷。 3)合理設(shè)計聯(lián)結(jié)部位的結(jié)構(gòu) 1． 6蝸輪箱體鑄件的結(jié)構(gòu)特點與工藝分析 蝸輪箱體的外形尺寸中心部分為 f ，最大寬度為 2 462 mm ，凈重約 2100kg，材質(zhì)為 ZG310 ~570，蝸桿孔對中心線的尺寸公差為177。 2)合理選擇聯(lián)結(jié)螺釘?shù)闹睆胶蛿?shù)量，保證結(jié)合面的預緊力。 如下圖 5 (4)連接和周定 箱體連接處的剛度主要是結(jié)合面的變形和位移，它包括結(jié)合面的接觸變形，連接螺釘?shù)淖冃魏瓦B接部位的局部變形。當凸臺直徑 D與孔徑 d的比值 D／ d≤ 2和凸臺高度 h與壁厚 t的比值 L／ h≤ 2時，剛度增加較大；比值大于 2以后，效果不明顯。箱體壁上的開孔會降低箱體的剛度，實驗證明，剛度的降低程度與孔的面積大小成正比。 筋板的 高度 H不 應超過壁厚 t的 (3 ~4) 倍，超過此值 對 提高剛度無明顯效果。自然時效和振動時效可以提高鑄件的松弛剛性，使鑄件的尺寸精度穩(wěn)定。將鑄件快速加熱，利用其產(chǎn)生的熱應力與鑄造剩余應力疊加，使原有剩余應力松弛。鑄件在 500～ 600 度下退火，可以大幅度地降低或消除鑄造箱體中的剩余應力。 箱體的熱處理： 4 鑄造或箱體毛坯中的剩余應力使箱體產(chǎn)生變形，為了保證箱體加工后精度的穩(wěn)定性，對箱體毛坯或粗加工后要用熱處理方法消除剩余應力，減少變形。 鋼材 鑄鋼有一定的強度，良好的塑性和韌性，較好的導熱性和焊接性，機加工性能也較好，但鑄造時容易氧化與熱裂。 鑄造鋁合金 用于要求減小質(zhì)量且載荷不太大的箱體。加入合金元素還可以提 高耐磨性。 (2)箱體的材料和熱處理
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