【正文】 最后，我要感謝我的家人，他們?cè)诰窈臀镔|(zhì)上的支持使我在學(xué)校能夠?qū)Ｐ耐瓿晌业膶W(xué)業(yè)。在企業(yè)的工作及撰寫論文期間，對(duì) 我的論文提出了許多寶貴意見，在生活上和專業(yè)上給與了我很大的關(guān)心，在此謹(jǐn)向總師表示衷心的感謝和崇高的敬意。老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的育人精神，使我受益良多，它的教誨將永遠(yuǎn)銘記在我的心中。 （二）展望 本論文的研究工作取得了一些有益的成果，但因客觀條件以及個(gè)人能力的限制，尚有一些有意義的研究需要進(jìn)一步開展和完善。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第九章 結(jié)束語(yǔ) （一）總結(jié) 本次設(shè)計(jì)是對(duì)一個(gè)鑄造工件測(cè)量和分析，設(shè)計(jì)其鑄造工藝及模具的設(shè)計(jì)，在老師的幫助下，順利完成了本次設(shè) 計(jì)，完成了測(cè)繪圖及說明書。 把鑄件裝入特定框中，浸入熔融堿液中，液體溫度在 400～ 500℃之間；把陽(yáng)極與堿液槽連接起來，陰極與鑄件框連接，通直流電就可以清理鑄件；最后用水沖洗鑄件。 1汽缸 2彈簧 3導(dǎo)柱 4風(fēng)錘 5鑄 件組 圖 81 震動(dòng)式脫殼機(jī) （ 4）鑄件上殘留耐火材料的清除 常用的化學(xué)清理方法有：堿溶液清理法、熔融堿清理法、堿爆清理法、電化學(xué)清理法。 選用此清理設(shè)備：效率高，缺點(diǎn)是工作時(shí)會(huì)吹起灰塵，有噪音，處理方法是用鐵皮殼將機(jī)器蓋住。產(chǎn)量小的時(shí)候，可以拿鐵錘敲擊澆冒體系，震動(dòng)鑄件組塊，脆性型殼碎落下來。 （ 3）型殼的清理 通過金屬澆冒口和鑄件體系來清除型殼。 （ 2）鑄件組清型殼： 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 鑄件的冷卻型殼澆注后， 鑄件會(huì)保留在鑄型中一定時(shí)間，其目的是等待其冷卻。前一種方法大部分工廠都會(huì)采用，因?yàn)樗男屎芨?；處于后面的這種方法，能夠一定程度上保護(hù)金屬液在出爐與澆注流程中被氧化，缺點(diǎn)是效率不夠高，適用于高溫合金。 要預(yù)先準(zhǔn)備好氮?dú)獯祾咪摴?、風(fēng)帶，仔細(xì)檢查注重氮?dú)饪偩€還有閥門、流量計(jì)，是否在正常狀態(tài)，烘烤干燥氮?dú)夤τ玫墓枘z。 工具 熔化用工具 : 包括鋼桿、樣勺、攪拌棒等。將制好的水玻璃型殼裝爐進(jìn)行再焙燒，焙燒溫度控制在 850℃～ 900℃。 配制過程：制好的硅溶膠型殼放在箱室電爐里，進(jìn)行 ～ 2h 的焙燒處理，一直等到溫度達(dá)到 900℃。 水玻璃型殼的焙燒溫度詳見表 61 表 61 型殼焙燒溫度 型殼種類 鋁礬土型殼 硅砂 — 粘土型殼 硅砂型殼 高嶺石熟料型殼 焙燒溫度（℃） 900～ 950 850～ 900 800～ 850 900～ 950 本次設(shè)計(jì)選用水玻璃型殼材料，即硅砂 — 粘土型殼，焙燒時(shí)需保持溫度在850℃～ 900℃。為了增強(qiáng)凝膠穩(wěn)定性可以在進(jìn)行脫蠟的熱水中倒 入 1%～ 4%的氯化銨，鹽酸。 脫蠟的工藝過程 清理澆口杯涂料和浮砂，脫蠟槽的水溫要嚴(yán)格控制在 90～ 100℃之間。 低溫烘烤脫蠟：適合一大個(gè)整體鑄型，花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，消耗的能量大。 水蒸氣脫蠟：適合低溫蠟、中溫蠟。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 常用的方法 熱水脫蠟：適合低溫蠟、中溫蠟。操作中，如果水變黃就再加入水，如果蠟液變渾濁就加鹽酸，最終要求水不黃，蠟液無色透明。 其具體的工藝過程： 先計(jì)量倒入熱水，模料與熱水的比例大約為 3:1，再倒入適當(dāng)容量 HCl ，進(jìn)行勻速攪拌，這樣再放入舊的模料，保持高溫，大概在 80℃～ 90℃左右，持續(xù)攪拌，當(dāng)看到模料上的白點(diǎn)消失時(shí)就可以停止了。此外，從舊模料中除去皂鹽可以使舊模料恢復(fù)原來的性能的可能性加大。 硬化處理后把型殼置放在案幾上，進(jìn)行一定時(shí)間的干燥處理，讓型殼外表面更干燥，除凈氨味，然后涂掛下一層。它們會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從黏結(jié)劑中會(huì)析出硅膠，硅膠在外表面凝聚，使涂料硬化。硬化劑的選擇用氯化銨的水溶液。 干燥工藝：環(huán)境溫度為 15℃～ 25℃；相對(duì)濕度為 (40～ 60 )%；干燥時(shí)間為 2～24 小時(shí)。最后一層處理完成后，型殼必須進(jìn)行一天時(shí)間以上的干燥處理。 （ 1）硅溶膠型殼干燥處理以及硬化處理： 放在箱中烘干處理，箱子必須吹著熱 風(fēng)，風(fēng)溫保持在 20℃～ 30℃之間，箱內(nèi)氣流相對(duì)濕度保持在 20%～ 60%，保證風(fēng)速要小于 3m／ s。 常用的有：雨淋式和液態(tài)化兩種。 撒砂時(shí)在各個(gè)表層上的砂粒度是不相同的 ，在最里層是最細(xì)小的，大概在40～ 100 目，外層疊加逐漸加粗，最后在加固層的粒度大概是 6～ 40 目。 （ 2）撒砂的工藝過程： 撒砂的作用：為了促使外殼快速增厚，在所掛涂料層的外表面，均勻撒上一層耐火沙粒，這樣的操作稱為撒砂。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 制殼工藝 涂掛涂料及撒砂 涂掛涂料的方法： （ 1）通常選用浸漬法，旋轉(zhuǎn)著將型殼層模組放入準(zhǔn)備好的涂料中，涂料均勻濕潤(rùn)模組內(nèi)外面，除去也許會(huì)產(chǎn)生的大小氣泡，接著取出。 （ %） 模數(shù)（ M） 密度（ g/c 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 表 56 涂料中水玻璃制備的參數(shù) 指標(biāo) 用途 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 表 55 水玻璃涂料的配比 涂料名稱 成分／ kg 粘合（ S） 耐火粉料／ kg 水玻璃／ kg 外加濕劑（ %） 水玻璃 — 硅石粉— 粘土 硅石粉 ～ 粘土 ～ 1 ～ 25～ 40 水玻璃 — 煤矸石粉 — 粘土粉 煤矸石粉 ～ 粘土： ～ 1 —— 20～ 30 水玻璃 — 鋁礬土 鋁礬土粉 ～ 1 農(nóng)乳 ～ 18～ 20 水玻璃 — 匣缽粉 匣缽粉 ～ 1 TX10 11～ 25 對(duì)上面內(nèi)容進(jìn)行分析比較后，綜合考慮本次搖臂座設(shè)計(jì)的要求，選用第一類涂料：水玻璃 — 硅石粉 — 粘土。 表 54 水玻璃技術(shù)指標(biāo) 級(jí)別 項(xiàng)目 一類 二類 三類 1 2 1 2 1 2 密度（ 20℃） Be 35～ 37 39～ 41 44～ 46 氧化鈉（ %）≥ 7 二氧化硅（ %）≥ 模數(shù)（ M） ～ ～ ～ 鐵（ %）≤ 水不溶物（ %）≤ 消泡劑：正辛醇。 :所要求水玻璃的密度 水玻璃涂料的技術(shù)指標(biāo)，見表 53。 1) 單位： g （ 52） W， G— 加入水的質(zhì)量，原始水玻璃的質(zhì)量 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 )/錯(cuò)誤 !未找到引用源。 水玻璃預(yù)處理方法： W=G(錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ) 撒砂粒度 干燥 時(shí)間（ h） 相對(duì)濕度 (%) 風(fēng)速（ m／ min） 溫度（℃） 1 層， 2 層 ～ 21 2～ 3 ﹤ 50 5 18～ 27 水玻璃 涂料的配制 水玻璃涂料的特點(diǎn)：可以根據(jù)水玻璃特性來制殼，會(huì)使得形成濕強(qiáng)度速度快，表面抗水性能很好，在進(jìn)行脫模時(shí)，只會(huì)少量損失型殼強(qiáng)度。 硅溶膠涂料的配制 硅溶膠涂料的選用：硅溶膠涂料的特性為強(qiáng)度較高，能夠在常溫存放很久，性能相對(duì)穩(wěn)定。 硅溶膠 — 水玻璃型殼：外形面高粗糙度，尺寸精度高，價(jià)格費(fèi)用處于上面三種材料之間。 硅酸乙脂型殼：外形面高粗糙度，尺寸精度高，比較容易出現(xiàn)白霜，同時(shí)還機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 有標(biāo)價(jià)比較高，費(fèi)用成本就提高了。 此次我選擇使用硅砂，硅砂中雜質(zhì)的含量較低，耐火性能好，獲得途徑廣。因此爭(zhēng)對(duì)型殼會(huì)有一些必要的性能上要求：小的膨脹率和收縮率；強(qiáng)度要高、有抗熱震性、耐火度和在高溫下能保持化學(xué)性能穩(wěn)定；還要具備適當(dāng)?shù)耐笟庑?，方便澆注時(shí)排出型殼里的氣體；所以所選用的耐火材料、粘結(jié)劑都必須達(dá)到要求； 制造型殼的耐火材料 與 黏結(jié)劑 型殼材料有兩種類型：其一是直接來制成成型殼的，包括耐火材料、粘結(jié)劑；還有一種是為了取得優(yōu)等質(zhì)量的型殼，減少員工工作 難度、提高材料的性能，包括硬化劑、熔劑、表面活性劑。重復(fù)進(jìn)行幾次，直到達(dá)到工藝所需厚度，依照這種方法在模組上就可以得到多層型殼，一般將它靜放適宜時(shí)段，讓它硬 化完全，最后熔失模組，就能獲得需要的多層型殼。 壓制熔模方法 氣壓加壓法；活塞加壓法；柱塞加壓法 本次選取第一種氣壓加壓法，特點(diǎn)是機(jī)器裝備簡(jiǎn)單，方便使用，產(chǎn)量較高。 型殼模樣制備 兩種 通常使模料進(jìn)入壓型的方法：自由澆注和加壓注入。 本次分型劑配比：蓖麻油和酒精各一半。 表 41 蠟?zāi)Ｔ系呐浔缺? 模料名稱 硬脂酸 石蠟 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ ％ ） 50％ 50％ 制熔模 分型劑選取 在準(zhǔn)備壓制時(shí)，通常會(huì)在表面涂上一層薄的分型劑，為了方便打開壓型拿出熔模。 硬脂酸：和石蠟一起用，可以改善模料的流動(dòng)，方便進(jìn)行涂掛，同時(shí)也會(huì)更加軟化。資源豐富，價(jià)格便宜。具有一定的強(qiáng)度和塑性。 蠟?zāi)Ｔ线x用準(zhǔn)則以及性能條件：熔點(diǎn)適宜，收縮率達(dá)到最小，優(yōu)良熱穩(wěn)定性。蠟基模料的特點(diǎn)符合 我們這次設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)模料購(gòu)買方便，價(jià)格也合理。 按照原材料組合不一樣，可將模料分為：蠟基模料、松香基模料、系列模料、其它模料。因此熔模的質(zhì)量對(duì)鑄件尺寸精度和表面粗糙度影響很大，熔模鑄造工藝操作流程，如圖 41 所示。注蠟孔的形狀結(jié)構(gòu)，如圖 39 所示。 （ 4）壓型材料 表 33 壓型常用材料 零件名稱 材料 熱處理 型體、型芯 ZL102 —— 定位銷 45 鋼 淬火 34～ 45HRC 澆注系統(tǒng)模具 ZL102 —— 注蠟孔的設(shè)計(jì) 在蠟?zāi)３尚瓦^程中，注蠟孔所處的位置不同會(huì)在很大程度上影響蠟?zāi)Ｆ焚|(zhì)。 （ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。設(shè)計(jì)中要涉及補(bǔ)償量，其計(jì)算： ??? La （ 32） 其中： a —— 補(bǔ)償量 L—— 內(nèi)腔尺寸 (2)壓型表面精度和粗 糙度 壓型表面精度與粗糙度，見表 31 和 32。 —— 型殼的膨脹率； 在本搖臂座設(shè)計(jì)中，選擇水玻璃硅石粉作為涂料，同時(shí)還有多層型殼。 —— 合金的凝固收縮率； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 壓型工作圖設(shè)計(jì) 型腔尺寸的計(jì)算 綜合線收縮率 K 的確定： 壓型尺寸的總收縮率，包括合金收的凝固收縮率、模料收縮、型殼體積膨脹率，然后疊加并用下式表示： （ 31） 錯(cuò)誤 !未找到引用源。本次鑄件小，通過型芯間隙便可以進(jìn)行排氣，也就是通過型芯與型體的貼合處進(jìn)行排氣。 圖 36 型芯一 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 37 型芯 二 其中型芯的定位： 由于型芯與型體之間會(huì)有空隙，為反止出現(xiàn)彈出、扭動(dòng)，要將型芯進(jìn)行固定，其方法多種多樣，我們采取芯銷定位，其形狀結(jié)構(gòu)，如圖 38 所示。本設(shè)計(jì)采用金屬型芯。 圖 35 型芯設(shè)計(jì) 型芯是構(gòu)成熔模內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，熔模內(nèi)部結(jié)構(gòu)樣子決定了型芯成型部位的結(jié)構(gòu)樣子，型芯需要定位，定位部分需盡量有規(guī)則，本次設(shè)計(jì)多采用圓形。設(shè)計(jì)圖如圖 35 所示，整個(gè) 模具中用到了 2 副這種鎖緊機(jī)構(gòu)。型體鎖緊分為