【正文】 最后感謝論文中參考的文獻的作者，衷心的感謝在百忙之中審閱、評審、指導(dǎo)我的畢業(yè)論文的專家、老師。老師謙遜嚴(yán)謹(jǐn)、無私奉獻的精神也對我影響深遠。10 致謝 在論文完成之際，我在此向我的導(dǎo)師鄧想老師和同組同學(xué)致以最誠摯的感謝！本論文的編寫工作，每一步都是在老師的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。這次畢業(yè)設(shè)計我盡力量用上自己所學(xué)的全部，利用學(xué)校的圖書館并上網(wǎng)查閱專業(yè)的資料，在此過程中得到了同學(xué)和師傅的支持和幫助。在設(shè)計時澆注系統(tǒng)和補縮系統(tǒng)應(yīng)同時考慮。 8鑄造工藝圖9結(jié)論 本設(shè)計以軸承座鑄件的鑄造設(shè)計為研究對象，運用所學(xué)的知識對其鑄造工藝進行分析，確定鑄造工藝參數(shù)，合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，利用華鑄CAE模擬出軸承座的充型和凝固過程，并對模擬結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)上表面無縮孔和縮松。芯盒的結(jié)構(gòu)形式一般有整體式、拆開式、脫落式三種，制芯時采用整體式木模。模板一般是由鑄件模樣、芯頭模樣和澆冒口系統(tǒng)模樣與模底板通過螺釘、螺栓、定位銷等裝配而成的，但也有整鑄的模板，該軸承座采用模板造型。但是在使用中不能加熱，在制造中揮發(fā)出有害氣體。金屬模強度高、尺寸精確、表面光潔、耐磨耐用，但是制模生產(chǎn)周期長、成本高。按材料可分為木模、金屬模和塑料模三類。為了保證鑄件質(zhì)量，提高造型生產(chǎn)率，模樣必須有足夠的強度和剛度，有與技術(shù)要求相適應(yīng)的表面粗糙度和尺寸精度。滿足工藝的要求，其次制造成本低，還要便于維護和修理。工藝設(shè)備是為鑄型工藝的過程服務(wù)的，合理的工藝設(shè)備對提高鑄件的尺寸精度、表面光潔度有直接的影響，對提高生產(chǎn)率、改善勞動條件起著重要的作用。 7鑄造工藝裝備設(shè)計鑄造工藝設(shè)備簡稱工裝，是造型造芯和合箱過程中所采用的裝置及工裝模具的總稱。從圖中可以看出，金屬液剛開始進入型腔時溫度很高，最后凝固完成。接著在華鑄CAE中設(shè)置各種必要參數(shù)，最后進行模擬澆注。第四步：生成報告 將前面幾步的數(shù)據(jù)、結(jié)論轉(zhuǎn)化為word文檔形式存盤。第二步：計算分析 這一步是核心，主要是設(shè)置鑄型，鑄件材質(zhì)、化學(xué)成分，計算方法，澆注溫度等，然后把計算即可。第一步：前置處理 利用三維的繪圖軟件繪制出三維的鑄件圖、鑄型圖、澆冒口系統(tǒng)。從而降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，推動鑄造生產(chǎn)由經(jīng)驗指導(dǎo)向科學(xué)理論指揮的發(fā)展。華鑄CAE是華中科技大學(xué)開發(fā)的鑄造模擬分析軟件。用熱節(jié)圓法設(shè)計冒口,根據(jù)下圖55可得：熱節(jié)圓的直徑為45mm，但是根據(jù)廠里的實際情況要用4個直徑為100mm，高度為100mm的圓形瓷磚冒口。澆口杯選用普通漏斗形澆口如下圖54所示，查《鑄造工藝設(shè)計》得：直澆道下端直徑D=60mm。根據(jù)《鑄造工藝設(shè)計》知：按注孔直徑確定各組元的截面尺寸和工廠里的生產(chǎn)實際情況，可以用四個內(nèi)澆道（每個零件上一個)。 （3）確定內(nèi)澆道的橫截面積 內(nèi)澆道是澆注系統(tǒng)中吧金屬液引入型內(nèi)的一個組元。具體規(guī)定如下：立澆砧座的鋼液上升速度，可按復(fù)雜結(jié)構(gòu)件選取；齒輪類鑄件的鋼液的上升速度，可按表中的簡單結(jié)構(gòu)件選取；平板、平臺類鑄件的鋼液的上升速度，可按表中簡單結(jié)構(gòu)件數(shù)值降低20%~30%；大型合金鋼鑄件和承壓鑄件的鋼液上升速度，可按表中復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)值增加30%~50%。 注：表52中的數(shù)值適用于一般鑄件。但上升速度也不應(yīng)大于30mm/s。 根據(jù)鑄件的尺寸可得C=175mm ，由上可知V=C/t=175/≈(mm/s)。N=1，n=1，由上表可知q=20，所以t=170/1127=(s)。 液態(tài)金屬從進入澆口杯開始到充滿鑄型所用的時間稱為澆注時間。中間注入式多用于高度不大的鑄件。對兩箱造型的中小型鑄件來說，鑄件分上下兩箱，在分型面上開設(shè)橫澆道、內(nèi)澆道十分方便，也便于選擇鑄件的澆注位置，故也稱中間注入式為分型面注入式。復(fù)雜的薄壁件不易充滿，多用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚壁的大中型鑄件。 （2）底注式：底注式澆注系統(tǒng)是從鑄件底部引入型腔，鋼液充型平穩(wěn)，排氣方便，無沖砂，無飛濺，不易氧化。 澆注系統(tǒng)按鋼液引入引入鑄件位置的高低的分類與應(yīng)用 （1）頂注式:頂注式是從鑄件上部引入鋼液，鋼液從上向下流動，易于充滿鑄型，有利于溫度自下而上遞增促進鑄件的順序凝固，補縮效果好，能減少縮松、縮孔缺陷，但是澆注過程中，鋼液流從高處下落，不平穩(wěn)、沖擊大，易損壞鑄型，造成砂眼、鐵豆等缺陷，同時也易使鋼液氧化和卷入氣體。其特點與應(yīng)用：控流截面在橫澆道中，控流截面之前封閉，其后開放，即利于擋渣又充型平穩(wěn)，兼有封閉與開放式的優(yōu)點；多用于鑄鐵件和鋁合金鑄件，特別是在模板造型及一型多件時廣泛應(yīng)用；用轉(zhuǎn)包澆注的小型鑄鋼件也有用此類澆道的。廣泛用于灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件，鋁合金及鎂合金鑄件也有應(yīng)用。澆注中，澆注系統(tǒng)能充滿，但較封閉式晚。 （3）半封閉式：截面比例關(guān)系：ΣAgΣAsΣAru。其特點與應(yīng)用：控流截面在直澆道內(nèi)；內(nèi)、橫澆道往往是充不滿的，呈無壓流動狀態(tài)；流速小而平穩(wěn)，沖刷力小，但擋渣差；適用于鑄鋼件和非鐵合金件。其特點與應(yīng)用：控流截面在內(nèi)澆道；澆注開始后，金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)，呈有壓流動狀態(tài)；擋渣能力較強，但充型速度較快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺，金屬液易氧化，適用于濕型鑄鐵小件及其干型中、大件，樹脂砂型大、中、小件均可采用。 （8）內(nèi)澆道與鑄件的接合處的厚度，對凝固收縮率大的合金，一般應(yīng)不厚于鑄件厚壁的1/2，最多不超過2/3。 （6）內(nèi)澆道應(yīng)有利于平穩(wěn)、快速充型和排氣、排渣，不嚴(yán)重沖刷砂型和砂芯，能盡量縮短金屬液在型腔中的流程。 （5）內(nèi)澆道不應(yīng)開設(shè)在靠近有芯撐或有冷鐵的部位。但對凝固體收縮率大的合金，內(nèi)澆道仍是以開設(shè)在設(shè)有冒口的部位為原則。以有利于鑄件的凝固，如鑄鐵件和錫青銅鑄件。對凝固收縮率大的合金，內(nèi)澆道的位置應(yīng)有助于冒口對鑄件形成定向補縮，例如鑄鋼件、鋁合金鑄件、無錫青銅鑄件、黃銅鑄件。內(nèi)澆道位置設(shè)置的通則如下： （1）凝固體收縮率大的、且壁厚差大的鑄件，內(nèi)澆道開設(shè)在設(shè)有冒口的厚壁處，最好進入冒口，以形成順序凝固。內(nèi)澆道的橫截面有多種形式，視各種鑄造廠家的生產(chǎn)習(xí)慣和鑄件的結(jié)構(gòu)而選擇，其中扁平梯形截面內(nèi)澆道的吸動區(qū)域小，有利于橫澆道捕渣，還利于清除，應(yīng)用最廣。開放式澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道應(yīng)位于橫澆道的頂部，內(nèi)澆道的頂面不能和橫澆道的頂面在同一水平面上，而要位于橫澆道的頂上，以防橫澆道還未充滿時，浮渣就進入內(nèi)澆道而不滯留在橫澆道頂面。封閉式澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道應(yīng)位于橫澆道的下部，且和橫澆道具有同一底面。在澆注系統(tǒng)設(shè)計中，將橫澆道設(shè)計成平穩(wěn)、緩速、近似層流地輸送金屬液，對捕渣是非常重要的。橫澆道的末端長度應(yīng)距最后一道內(nèi)澆道的距離不少于75mm。因此，它應(yīng)有一定的長度和高度。比較合適的尺寸是：~2倍，高度為橫澆道2倍，將型砂舂實緊，與直澆道和橫澆道的過渡區(qū)避免有尖角。澆口窩對來自直澆道的金屬液有緩沖作用，能縮短直橫澆道拐角處的紊流區(qū)，改善橫澆道內(nèi)的壓力分布。澆口盆用于中、大型鑄鐵件和中大型非鐵合金件。中、小型鑄鐵件和非鐵合金鑄件用的漏斗形澆口杯，通常采用在澆口杯箱內(nèi)用型砂制成。澆口杯分漏斗形和盆形兩大類。軸承座的砂芯較小不宜開設(shè)排氣通道，可在鑄型上增設(shè)排氣孔加以補償。軸承座砂芯尺寸較小，砂芯結(jié)構(gòu)簡單，烘干后芯頭的穩(wěn)固性能滿足要求，不需再設(shè)芯撐。軸承座的砂芯較小，烘干后能滿足其強度要求不需要增設(shè)芯骨。由于此砂芯對稱所以沒必要做出定位芯頭。查《鑄造工藝學(xué)》得：軸承座砂芯上芯頭高h1=40mm，下芯頭高h=40mm；芯頭于芯座的間隙S= ，S2=。 芯頭尺寸的確定砂芯主要靠芯頭固定在砂型上，對于垂直芯頭為了保證其軸線垂直，牢固地固定在型上，必須有足夠的芯頭尺寸。它本身不形成鑄件的輪廓。 在鑄件的澆注位置和分型面等工藝方案確定后，就可根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)來確定砂芯如何分塊