轮毂的铸造工艺及其热芯盒模具设计
摘要
随着社会的发展，机动车辆在生产和生活中的越来越广泛。缸盖是机动车辆中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响轮毂的正常工作，因此研究轮毂的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。
本设计是对前轮毂零件进行铸造毛坯工艺设计。根据零件的使用条件、结构特点、生产批量，结合工厂现有设备等进行铸造工艺分析，确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等，完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计。
本设计采用壳芯盒法制芯，根据芯子的形状及重量选用763射芯机进行射芯，采用酚醛树脂砂作为制芯材料。接着对壳芯盒本体进行设计，芯盒本体的设计主要包括芯盒的结构及分盒面的选择，射砂口的设计，芯盒材料的选择，芯盒中砂芯的数目，排气装置的设计以及芯盒顶出机构的设计。
关键字：砂型铸造，工艺分析，工艺设计，壳芯工装设计
The Casting Technology and Hot Core Box
Mold Design of Hub
ABSTRACT
Along with social develop ment, motor vehicle used in production and life is increasingly wide. Hub is an important vehicle component and its interior structure and processing precisio n directly affect the hub normal work. Study hub cast processing methods and techniq ues of preparation is ne cessary and meaningful.
This design is the casting techno logy design for front hub in vehicle. According to the application cond itions, structural features, production batch and existing equipment, it determines the method of casting, modeling, core making, solid ification principles and pouring position, parting surface, the quantity o f casting and mo ld etc. It comp letes the design of sand core, pouring system, riser, chill and related equipment etc.
This design uses the shell core box mak ing core. According to the shape and weight it choose 763 shoot core machine shoot core and use phenolic resin sand as the core mak ing material. Then design the shell core box body, the core box body design mainly includes the core box structure and box surface selectio n, sand jetting port core box design, choice of materials, core box of sand core in number, exhaust design and installation o f the core box lifting mechanism design.
KEY WORDS：sand casting，technolo gy analysis，techno logy design，Shell core fixture design
目录
前言 (1)
第一章铸造工艺设计 (2)
§1.1 零件概述 (2)
§1.1.1 零件信息 (2)
§1.1.2 技术要求 (2)
§1.2 铸造工艺方案的确定 (3)
§1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定 (3)
§1.2.2 浇注位置和分型面的确定 (3)
§1.2.3 砂箱中铸件数目的确定 (6)
§1.3工艺参数的选择 (7)
§1.3.1 铸造收缩率 (7)
§1.3.2 机械加工余量、铸件的尺寸和重量偏差 (7)
§1.3.3 拔模斜度的确定 (8)
§1.3.4 铸造圆角的确定 (8)
§1.3.5 最小铸出口及槽 (8)
§1.4 浇注系统的设计 (8)
§1.4.1 浇注系统的概述 (8)
§1.4.2 浇注系统类型的选择 (9)
§1.4.3 浇注系统的设计与计算 (10)
§1.4.4 出气孔的设计 (13)
§1.5 砂芯的设计 (13)
§1.5.1 砂芯的概述 (13)
§1.5.2 砂芯数量的确定 (14)
§1.5.3 芯头的设计 (14)
§1.5.4 壳芯的制备 (15)
§1.6 冒口及冷铁的设计 (15)
§1.6.1 冒口的设计 (15)
§1.6.2 冷铁的设计 (16)
第二章铸造工艺装备设计 (17)
§2.1 模板 (17)
§2.1.1 模样的设计 (17)
§2.1.2 模底板的设计 (17)
§2.2 壳芯工装设计 (18)
§2.2.1 壳芯的概述 (18)
§2.2.2 壳芯工艺 (18)
§2.2.3 壳芯盒的材料 (20)
§2.2.4 壳芯工装设计 (20)
结论 (25)
参考文献 (26)
致谢 (27)
前言
近年来，能源，环境和安全问题受到普遍关注，汽车行业尤为突出。减轻汽车自重是提高汽车燃油经济性、降低能耗、提高安全性能的重要措施之一。轮毂作为汽车一个重要部件，对汽车节能、环保、安全性、操控性都有重要的影响，因此如何选材及加工成型，达到轻量化，意义深远。轮毂的材质分为铁轮毂、钢轮毂这两者在卡车和公交车用的较多；轿车普遍使用铝轮毂。优质轮毂包括以下基本条件：①质量轻，价格低，表面质量高，易于成型；②具有良好静力学、动力学以及耐腐蚀特性；③具有良好的回转特性和导热特性；④具有良好的回收能力，符合环保要求。所以完整的轮的铸造工艺的选择和选择直接应该后期的加工和使用，并通过设计轮毂铸造工艺，设计培养正确的设计思想方法、严谨的科学态度和良好得工作作风，树立自信心；培养运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质；培养自身获取信息和综合处理信息的能力，提高文字和语言表达能力。
热芯盒法，是铸造生产中一种机器制造型芯的方法，将铸造用砂、热固性树脂和催化剂混合成的砂料射入具有加热装置的芯盒中，加热到180～250℃，使贴近芯盒表面的砂料受热，在温度作用下，其粘结剂在很短时间内即可缩聚而硬化，形成型芯，不须再进烘炉烘干，具有缩短生产周期等优点。而且，只要砂芯的表层有毫米结成硬壳即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化，它为快速生产尺寸精度高的中、小砂芯（砂芯最大壁厚一般为50—75mm）提供了一种非常有效的方法，特别适用于汽车、拖拉机或类似行业的铸件生产。
第一章铸造工艺设计
§1.1零件概述
§1.1.1 零件信息
名称：前轮毂材料：QT400-10 外形尺寸：Φ182×165mm 质量：6.24kg
生产批量：成批大量成产。
其零件示意图如下图1-1：
图1-1零件示意图
§1.1.2 技术要求
(1)硬度HB156-197;
(2)未注明铸造抽模角3o，圆角半径R5；
(3)Φ85Gc孔表面对Φ72Gc孔表面的跳动允差为0.05；
(4)对Φ85Gc和Φ72Gc共同中心线：
①Φ90D6表面跳动允差为0.15；
②Φ100d7、Φ110d7、Φ132表面跳动允差为0.3；
③M、N端面跳动允差为0.08，P端面在R88处跳动允差为0.20，K
端面跳动允差为0.20；
(5)非加工表面初一拖拉机专用醇酸底漆，外表面在底漆上面涂一层醇酸磁化；
(6)加工表面不得有夹渣、缩孔、缩松缺陷，非加工面不得有明显凹陷、缩孔、不允许有焊补处理；
(7)铸造收缩率为0.6%，未注起模斜度为2°；
(8)去飞边、毛刺、锐边。
§1.2铸造工艺方案的确定
§1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定
由于前轮毂生产批量为成批成产，铸件不大、结构不是很复杂，考虑到技术上的先进性与经济的合理性，所以确定其毛坯生产方法为普通砂型机器造型，砂型种类为湿型，芯盒设计为壳芯盒法。
§1.2.2 浇注位置和分型面的确定
一、铸件浇注位置的确定
凝固原则：由于球磨铸铁有较宽的共晶凝固温度范围，从而使铸件的凝固特性为糊状凝固，此外还有较大的共晶膨胀[1]。为此采取一些措施避免缩松缩孔，例如加大铸型刚度，增加石墨化膨胀的体积，这些措施可使铸件凝固时使石墨化膨胀所产生的巨大的膨胀力作用于正在生长的共晶团，有效地消除共晶团间的间隙，从而消除共晶团间的微观缩松。
浇注位置：为了保证铸件质量，必须把最重要的加工面在浇注时向下或直立状态。由零件的技术要求知道：Φ72和Φ85的圆表面光洁度要求高，内部安装轴承，尺寸精度比较高，因此，应将两圆柱面呈直立状态，同时从凝固的原则出发，将厚大部位放在上面。综合考虑结果：确定本件的浇注位置有两个方案，方案?、方案II分别如图1-2、图1-3所示[2]。
图1-2方案?
图1-3方案II
为了尽量减少砂芯的数量，并且有利于砂芯的定位、稳固、排气和检验方便。尽量避免砂芯吊在上箱或仅靠芯撑来固定。对于图2-1所示，需要两个砂芯，并且有一个砂芯吊在上箱，故方案一不合理。而图2-2所示，仅需采取一个砂芯，故采取方案二。
二、分型面的确定[3]
此件可有三种分型面方案：
方案?：如图1-4所示可将铸件对称分布在两铸型内，模样易制作，但
造型、下芯不方便，铸件内孔的精度不易保证，且为了保证浇注位置须将铸型翻转90o，劳动量大。
图1-4方案?
方案II：如图1-5所示铸件在同一铸型内，可以保证其尺寸精度，且下芯后便于检查壁厚是否均匀，砂型稳固，造型简单，但顶注不平稳，易产生冲砂，同时上箱小，下箱大，起模行程大。
图1-5方案Ⅱ
方案III：如图1-6所示铸件大部分在同一铸型内，能够保证其尺寸精
度，下芯也便于检查，同时满足合箱，浇注，冷却位置一致，采用侧浇，切向引入改善了浇注时的充型不平稳，减少了冲击，防止了冲砂缺陷的产生，上、下箱相差不大，造型简单。
图1-6方案Ⅲ
经过比较，综合考虑，为保证铸件质量，采用方案III较合理。
§1.2.3 砂箱中铸件数目的确定
当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定以后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计等的依据。一箱中的铸件数目，应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。确定这个数目应注意以下情况：在大批量生产的条件下，在同一条流水线上，砂箱的种类不宜太多，一般都是一种到两种，这时就根据所设计铸件尺寸的大小考虑浇注系统的位置和必要的吃砂量，大致确定选用哪种砂箱和一箱中铸件的数目即可。但要考虑到机器造型流水线生产的特点，如一箱中砂芯的数量不宜太多，以免影响各工序间的平衡[4]。
由附录附表1-7[5]查得ZB148A气动微震造型线所对应的砂箱最大内尺寸长×宽×高为800×600×250mm3。根据铸件重量6.24kg由表12-3[5]查得其最小吃砂量各参数为：a=20mm，b=40mm，c=50mm，d=40mm，f=30mm，g=20mm，铸件轮廓为Φ182×165mm，因此砂箱中可放五个铸件。
§1.3工艺参数的选择
§1.3.1 铸造收缩率
根据实际生产情况，并参考表2-14[6]，确定该件的收缩率为0.6%。§1.3.2 机械加工余量、铸件的尺寸和重量偏差
一、尺寸公差等级CT
查表2-2[6]，对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的尺寸公差等级CT取为9级。
二、质量公差等级MT
查表2-5[6]，对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的质量公差等级MT取为9级。
表1-1 各尺寸机械加工余量
序号基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明
1 Φ18
2 G
3 侧面，双侧加工
2 Φ132 G
3 侧面，双侧加工
3 Φ110 G 3 侧面，双侧加工
4 Φ100 G 3 侧面，单侧加工
5 Φ90 H 3 孔、降一级双侧加工
6 Φ85 H 3 孔、降一级双侧加工
7 Φ73 H 3 孔、降一级双侧加工
8 Φ80 H 3 孔，降一级双侧加工
9 Φ100 G 3 底面，双侧加工
10 Φ102 H 4 上表面降一级双侧加工
11 Φ182 G 3 底面，双侧加工
12 Φ182 H 4 上表面降一级双侧加工
13 Φ75 G 2.5 底面，双侧加工
14 Φ63 H 3 上表面降一级双侧加工
三、机械加工余量MA
对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的机械加工余量等级取为G级。查表2-8[7]，并考虑实际情况，具体数值见如表1-1。
§1.3.3 拔模斜度的确定
按零件图尺寸采用增加铸件厚度的方法，根据表1-23[8]确定其拔模斜度为2o。
§1.3.4 铸造圆角的确定
按图纸要求一般情况下未注圆角取R5，其他圆角可根据零件尺寸大小适当取值，具体圆角大小见红蓝工艺图。
§1.3.5 最小铸出口及槽
根据铸件厚度<50mm球磨铸铁的应铸出的最小孔径为35mm，因此铸件的螺纹孔孔径较小应全部无法铸出；直径为14mm的6个沉头螺栓孔孔也无法铸出；对于Φ25mm的孔也无法铸出，其均需要后期机加工形成。
当t≤10mm，b≤20mm时，不予铸出[7]。而此铸件中的槽均为退刀槽，所以均不需要铸出，后期机加工形成。其中t、b的位置如下图1-7：
图1-7 凹槽[7]
§1.4浇注系统的设计
§1.4.1 浇注系统的概述
浇注系统是砂型中引导液态合金流入型腔的通道，生产中常常因浇注
系统设计安排不当，造成砂眼、夹砂、粘砂、夹渣、气孔、铁豆、抬箱、缩孔、缩松、浇不足、变形、偏析等铸造缺陷。此外，浇注系统的好坏还影响造型和清理工作的繁简，砂型的体积大小和型砂的耗用运输量，非生产性消耗的液态合金用量等等。所以浇注系统的设计必须慎重认真。
浇注系统是由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道组成[5]。浇注系统截面积大小对铸件质量影响很大，截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能收起冲砂，带入熔潭和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。
§1.4.2 浇注系统类型的选择
对于浇注系统各组元断面比例关系、特点及应用采用封闭式浇注系统，封闭式浇注系统具有良好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。但是易产生喷溅和冲砂，使金属氧化。开放式浇注系统在内浇道被淹没之前，各组元均呈非充满状态，几乎不能阻渣，且会带入大量气体，金属消耗也多。优点是进入型腔时金属液流速小，充型平稳，金属氧化轻。根据灰铁件浇注时产生的一些特点，采用阻渣效果较好的封闭式浇注系统。
方案一顶注式浇注系统
优点：有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩，
缺点：金属液下落过程中接触空气出现激溅、氧化、卷气等缺陷，使充型不平稳。大部分浇注时间，内浇道工作在非淹没状态，相对来说，横浇道阻渣条件差。
方案二底注式浇注系统
优点：充型平稳，避免发生金属液激溅、氧化及由此产生的缺陷，阻渣效果好，型内气体易顺序排出。
缺点：充型后的温度分布不利于顺序凝固和冒口的补缩，且内浇道附近易过热，导致缩孔缩松和结晶粗大等缺陷。
方案三中间注入式浇注系统
对内浇道以下的型腔部分称为顶注式，对内浇道以上的部分为底注式，
故它兼有顶注式底注式浇注系统的优缺点。同时由于内浇道开在分型面上，便于机械化造型。
根据铸件的结构及球磨铁件的凝固特点最终决定采用方案三，采用中间注入式浇注系统。
根据封闭式浇注系统的特点采用压边浇口式浇注系统，其特点为：液态合金经过压边窄边流入型腔，冲型慢而平稳，有力顺序凝固，补缩作用良好；结构简单紧凑，操作方便，易于清理，金属液消耗较少；主要用于壁较厚的中小型铸件。
§1.4.3 浇注系统的设计与计算
一、浇口杯的设计
浇口杯是用来接纳来自浇包的金属液流的，因为铸件是小型的铸铁件，所以浇口杯采用结构简便、制作方便、容积小、在机器造型中广泛使用的普通漏斗形浇口杯，其优点：便于接纳来自浇包的金属液流，液态合金压头高，冲力大，流量不易控制，且包孔不宜对准直浇道，使用浇口杯方便浇注工作，避免金属液飞溅；浇注时流股先进入浇口杯，能防止液流直接冲入直浇道。对于机器造型而言，浇口杯在后期直浇道的基础上镗出。其主要尺寸如下图1-8：
图1-8浇口杯截面尺寸
二、确定压边浇口在铸件上的位置、数目和金属引入方向
由于此铸件采用一箱五件、压边浇口式浇注系统，其压边浇口在铸件中的数目为3个，位置和金属引入方向如下图1-9：
图1-9压边浇口在铸件上的位置、数目和金属引入方向
三、确定直浇道的位置和高度
实践表明，直浇道过低使冲型及液态补缩压力不足，易出现铸件棱角和轮廓不清晰、浇不到、上表面缩凹等缺陷。一般直浇道高度等于上砂箱高度，但应检验该高度是否足够，其中上箱高度为120mm。直浇道压力角大小示意图如下图1-10：
图1-10 直浇道压力角示意图
直浇道的剩余压力头应满足压力角的要求，如下式所示：H M≥Ltgα式中，H M—最小剩余压力头，其大小H M=96.5mm；
L—直浇道中心到铸件最高且最远点的水平投影距离，其大小L=318.35mm；
α—压力角，其大小参见表1-63[9]取α=9o。
代入数据得：(H M=96.5mm)≥(Ltgα=50.45mm)，所以以上尺寸符合要求。
四、确定浇口比并计算各组元的截面积
球墨铸铁浇注系统的浇道截面比随铸件结构而异，一般球磨铸铁件采用封闭式浇注系统，其中压边浇口各组元比例为：∑F压:∑F横:∑F直=1：(1.2~1.4）：(1.2~1.4)[5],其中F压=5.6cm2。取各浇道截面面积为：S分横1 =380mm2，S分横2=190mm2，S主横=875mm2，S直=706.5mm2。
七、绘出浇注系统图形
图1-11分横浇道1截面尺寸图1-12分横浇道2截面尺寸
图1-13主横浇道截面尺寸图1-14直浇道截面尺寸
该铸件用一个直浇道浇注，金属液对直浇道底部有强烈的冲击作用，并产生涡流和高度紊流区，常引起冲砂、渣孔等缺陷，设置直浇道窝可改善金属液的流动情况。其主要尺寸见红蓝工艺图。
§1.4.4 出气孔的设计
铸件浇注过程中，在型腔中的会产生气体，如果不能及时排出，会产生气孔铸造缺陷，所以应合理设计排气系统。
小型铸件用一般造型机造型，在浇注系统合理和型砂性能有保证的条件下，为提高生产效率，方便铸件清理及模具的制造、维修及保管，较少产生铸件缺陷的因素，最好不用出气孔。而是合箱后，在三冒口顶部各扎直径为Φ5-10mm的出气孔二个。
对于砂芯的排气，从下砂箱扎出出气孔，使气体由上向下排出。同时为了增加透气性，砂箱开设了出气孔。
§1.5砂芯的设计
§1.5.1 砂芯的概述
砂芯是铸型的一个重要组成部分，型芯的作用是形成铸件大的内腔，孔洞，对于铸件外形妨碍拔模部分以及铸型中某些要求较高的部位，均可采用砂芯。因此对砂芯的要求如下：1）形状尺寸及其在砂型中的位置符合
铸件的要求；2）具有足够的强度和刚度；3）在铸件的浇注凝固过程中，砂芯中产生的气体能够及时地排出铸型；4）铸件收缩时，砂芯的阻力要小；5）清砂容易。
§1.5.2 砂芯数量的确定
一个铸件所需要的砂芯数量，主要取决于铸件的结构和铸造工艺方案。由于制造砂芯时原材料要求高，工艺装备比较复杂，劳动量比较大，因此，应尽可能少用砂芯。
对于此铸件仅需1个砂芯，造型方法为壳芯法制芯。
§1.5.3 芯头的设计
芯头是砂芯的重要组成部分，是指伸出铸件以外不与金属液接触的砂芯部分心头的作用是定位、支撑和排气。
砂芯用酚醛树脂砂，根据铸件放置位置确定为垂直芯头，结合其基本尺寸参考表3-1、表3-2以及表3-3[6]，查出芯头具体尺寸如下表1-2。对于压紧环和积砂槽参考表1-2[6]，查出压紧环和积砂槽集体尺寸如下表1-3。
表1-2垂直型砂头的高度和芯头与芯座的配合间隙[6]
D S h h1S2α1a1α a >63-100 0.3 35 21 0.5 10o7 7o 5
表1-3压紧环、防压环、积砂槽和倒角[6]
模样芯头直径 e f r >63-160 2 3 2
§1.5.4 壳芯的制备
因壳芯机选用763造芯机，故为翻斗法制造壳型。其翻斗法制造壳型工序为：模型预热到250~300℃，喷涂分型剂；将模板至于翻斗上并固紧，翻斗转动180°使覆膜砂落到模板上，保持15~50s(常称结壳时间)，砂上树脂软化重熔，在砂粒间接触部位形成连接“桥”，将砂粒粘在一起，并沿模板形成一定厚度塑性状态的壳；翻斗复位，未起反应的覆膜砂仍旧落回翻斗中；对塑性薄壳继续加热30~90s(常称烘烤时间)；顶出，即得壳厚为5~15mm壳型。
§1.6冒口及冷铁的设计
§1.6.1 冒口的设计
此铸件采用压边浇口式浇注系统，压边浇口以一条狭长的边与铸件相联，这条缝隙的宽度一般只有几毫米，太宽会在缝隙根部出现缩孔或缩松。其撇渣作用类似滤网，熔渣滞留在缝隙边缘和聚集在压边单元中。液态合金冲型时都流经这条缝隙，其周围型砂被过热，故缝隙虽不宽，但不会很快冷凝，使压边浇口具有“热冒口”的优点。故压边浇口的作用为撇渣的作用以及冒口的作用。参考表5-27[5]可知压边浇口的尺寸如下图1-15：
§1.6.2 冷铁的设计
因铸件是小型件，冒口补缩能力和工艺出品率均符合规定，所以不需要再设置冷铁。
图1-15压边浇口的尺寸
摘要 本文运用反重力铸造技术—低压铸造来对铝合金铸件带轮的铸造工艺进行方案设计，包括分型面、浇注位置的选择、各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统的设计。根据铸件形状较复杂的特点，在进行实验浇注时设计了两个浇注方案即两个内浇道或者一个内浇道，并同时进行调压和重力铸造浇注，以方便比较。根据实际零件建立了铸件的三维模型，并用View-cast铸造模拟软件对铝合金铸件带轮的充型过程进行了模拟计算。模拟结果显示，充型过程平稳，没有明显的液相起伏、飞溅。根据数值模拟结果并结合理论分析，铸件中没有缩孔、缩松等缺陷，铸造工艺方案和浇注工艺参数的设计合理。 关键词：低压铸造；铸造工艺；实验浇注；充型过程；数值模拟
Abstract In this paper, anti-gravity casting technology, low pressure casting technology was used to complete the design of the casting of an aluminum alloy casting wheel, which include choice of Sub-surface and casting position, determining all of the parameters of the casting process, and the design of the casting system. For the complex shape of the casting, when conducting experiments was designed to use two runners and one ingate for casting in one time, and at the same time, surge and gravity casting was used to make it easier to compare. For sand shell moulding, the mode of same time freezing was generally used. Build the Three-dimensional model of the casting, then simulate and calculate the filling process of casting. Form the results, it was saw that the process was steady without apparent phase fluctuations or splash. From the result we can see that there was no defect such as shrinkage, so the design was perfect. Keywords：Low pressure die casting; casting process; experimental cast; filling process; numerical simulation.
课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)
1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：
1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。
图1 铸造成形过程 铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。 2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点： 1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型
第一章铸造工艺方案确定 1．夹具的生产条件，结构，技术要求 ●产品生产性质——大批量生产 ●零件材质——35Cr ●夹具的零件图如图2.2所示，夹具的外形轮廓尺寸为285mm*120mm*140mm，主要壁厚40mm，为一小型铸件；铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。零件图如下图所示： 2．夹具结构的铸造工艺性 零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸件工艺过程和降低成本。审查、分析应考虑如下几个方面： 1.铸件应有合适的壁厚，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。 2.铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意薄壁过渡和圆角铸件薄厚壁的相接拐弯等厚度的壁与壁的各种交接，都应采取逐渐过渡和转变的形式，并应使用较大的圆角相连接，避免因应
力集中导致裂纹缺陷。 3.铸件内壁应薄于外壁铸件的内壁和肋等，散热条件较差，应薄于外壁，以使内、外壁能均匀地冷却，减轻内应力和防止裂纹。 4.壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节。 5.利于补缩和实现顺序凝固。 6.防止铸件翘曲变形。 7.避免浇注位置上有水平的大平面结构。 3．造型，造芯方法的选择 支座的轮廓尺寸为285mm*140mm*120mm，铸件尺寸较小，属于中小型零件且要大批量生产。采用湿型粘土砂造型灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等，还可延长砂箱使用寿命。因此，采用湿型粘土砂机器造型，模样采用金属模是合理的。 在造芯用料及方法选择中，如用粘土砂制作砂芯原料成本较低，但是烘干后容易产生裂纹，容易变形。在大批量生产的条件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯，以增加其强度及保证铸件质量。选择使用射芯工艺生产砂芯。 4．浇注位置的确定 铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节，关系到铸件的内在质量，铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。 确定浇注位置应注意以下原则： 1.铸件的重要部分应尽量置于下部 2.重要加工面应朝下或直立状态 3.使铸件的答平面朝下，避免夹砂结疤内缺陷 4.应保证铸件能充满 5.应有利于铸件的补缩 6.避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验 初步对支座对浇注位置的确定有：方案一如图4.1，方案二图4.2，方案三图4.3，方案四图4.4
铸造工艺设计说明书 零件名称：联轴器 指导老师：范宏训 设计人：邱满元 学号：T833-1-34
目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息 (1) 1.2技术要求 (2) 2铸造工艺方案拟定 (2) 2.1 分型面选择 (3) 2.2浇注位置选择 (4) 3铸造主要参数 (4) 4 浇注系统设计计算 (4) 5 冒口设计 (5) 6砂芯设计 (6) 7模板 (7) 8 参考文献 (9) 9总结 (9)
1零件概述 1.1零件信息 名称：联轴器材料：球墨铸铁 外形尺寸：φ120X80 体积: 298.4cm2 质量: 2.16kg 生产批量：大批量生产零件二位图如下图所示 零件三维图如图1.1所示 图1.1 联轴器三维图
1.2技术要求 （1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显 的夹渣、凹陷、砂眼和裂纹；。 （2）该零件配合方式为过盈配合； （3）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 1 、铸造工艺图如图所示，分型面、加工余量、拔模斜度如图所示 对于单个零件，其冒口及浇注系统初步定为如下图所示，浇注位置和冒 口正好选在热节最大的地方 冒口 浇注系统
选择分型面的理由：1、保证铸件大部分位于下箱，温度分布较为合理，冒口 位置设计较为方便，便于补缩； 2、有要求的加工面都位于下型腔，其质量得到保证 3、铸件主要工艺参数的选择 加工余量——根据零件服役条件及加工部位精度要求，该零件主要工作面及尺寸有配合要求的部位是零件中间的连接孔，取加工余量3mm ，其他部位无； 收缩率——球墨铸铁，查表得收缩率为0.8%-1.2%，取ε=1.0% 拔模斜度——便于铸件从型腔中取出，取各处拔模斜度为1° 铸件质量——在增加铸件拔模斜度等工艺参数后计算的铸件体积为 298.4cm2，质量为2.16kg 4 浇注系统设计计算 铁液经球化,孕育处理后，温度下降，易氧化。因此要求浇注系统能大流量输送铁液，又有一定的挡渣能力。故薄壁小型球墨铸铁常用的封闭式浇注方式，它充型速度较快，又有挡渣能力，充型平稳。 用奥赞公式如公式4.1可计算阻流截面积： p L g H ut A 31.0G =∑ Gl 为浇注重量，该铸件质量Gc ≈2.16kg 出品率 %75~60=η，估算Gl=Gc/η≈2.5kg u 浇注系统流量损耗因素，查表得干型中小铸型阻力5.0≈u t 浇注时间 ，由 t=s √Gl 取=t 3s p H 为平均静压力头高度。 该方案可近似认为是中间浇注式，Hp ≈Ho-C/8。 式中C 为零件高度C ≈80cm ，0H 取140mm 得p H =130mm 。 故最小面积： 21335.031.0.5x82411.9cm A g ==???∑
轴承座铸造工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺 （2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避 零件名称：轴承座 零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求 铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性 铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等， 用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的 牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性 铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。 二、工艺方案的确定
1、铸造方法的确定 铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择 （1）造型方法、造芯方法的选择 根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型 （2）铸造方法的选择 根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。 （3）铸型种类的选择 根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。 2、浇注位置的确定 根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。 3、分型面的选择 本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。 三、工艺参数查询 1、加工余量的确定 根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为11~13， 取加工余量等级为12。
管状三通铸件铸造工艺的CAE毕业设计 第1章绪论 1.1铸造工艺和CAE的发展概况 随着我国经济的快速发展，管道连接件的需要日益增多，而且管件的种类也越来越多。由于采用锻造-切削加工的制造工艺不仅材料利用率低、模具寿命短而且后续加工切断了金属流线，影响其性能。改为铸造方法，并利用CAE进行数值模拟，不仅可以减少工序，而且材料的利用率也可以大大提高，其经济效益和社会效益更为可观。 铸造技术正向着精确化、轻量化、节能化和绿色化的方向发展。在传统的铸件工艺设计过程中，一直采用试错法来得到生产工艺，其工艺的定型是通过多次的浇注和修改, 反复摸索，直到得到能够满足设计要求的工艺方案，这就不可避免地带来了铸件工艺定型周期长、生产质量不稳定、作业成本高等许多不利因素，尤其是对于一些大型铸件和中小型企业的小批次铸件的工艺设计，更加增加了设计难度。因此，就铸件的生产准备而言，迫切需要一种新的方法来解决这些问题。计算机数值模拟技术在铸造中的应用，为解决这一问题提供了有效的手段。利用计算机虚拟制造技术，可以在制造铸造工艺装备及浇注铸件之前，综合评价各种工艺方案与铸件质量的关系，并在计算机上模拟整个成型过程，预测铸造缺陷。这样，铸造工艺人员就能够根据模拟结果及时修改工艺设计，省去了大量用于生产试验和摸索可行性铸造工艺而消耗的宝贵时间和费用。将CAE 技术应用到铸造工艺的设计中是现代铸造工艺设计发展的方向。 1.1.1发展现状 模具作为工业生产中的基础工艺装备, 是一种高附加值的高技术密集型产品, 也是高新技术产业化的重要领域, 尤其在汽车、电子、仪表、家电和通讯行业中应用广泛。研究和发展模具技术, 对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义, 模具技术的水平及科技含量高低, 直接影响到模具工业产品的发展, 在很大程度上决定了产品的质量, 新产品的开发能力、企业的经济效益, 是衡量一个国家制造业水平的重要标志。由于制造业产品信息相当复杂, 要实现企业生产自动化,在分离的CAD、CAE、CAM 之间还需要大量的人工工作, 这给企业自动化生产带来了极大地障碍, 且模具设计与制造周期可进一步缩短的空间较大, 模具CAD/CAE/ CAM 技术的使用, 极大地提高了产品质量, 加速了产品的开发, 缩短了从设计到生产的周期, 缩短了产品的上市周期, 实现了产品设计的自动化, 使设计人员从繁琐的绘图中解放出来, 集中精力进行创造性的劳动, 模具CAD/ CAE/ CAM 技术是模具工业发展的必然趋势。 尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%～120%。第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。 发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。
铸造工艺设计说明书 课程设计：机械工艺课程设计 设计题目：底座铸造工艺设计 班级：机自1103 设计人： 学号： 指导教师：张锁梅、贾志新
前言 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是： （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 （2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。 （5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
目录 一、工艺审核 (1) 1.数量与材料 (1) 2.图样 (1) 3.零件的结构性 (1) 二、成形工艺设计 (1) 1．确定工艺方案 (1) （1）浇注位置的选择 (2) （2）分型面的选择 (2) 2.确定铸造工艺参数 (4) （1）机械加工余量和铸出孔 (4) （2）浇注位置的选择 (5) （3）拔模斜度 (5) （4）铸造收缩率 (6) 3．砂芯设计 (6) 4．浇注系统的设计 (6) 5. 冷铁的设置 (6) 三、心得体会 (7)
“永冠杯”第二届中国大学生铸造工艺设计大赛 参赛作品 铸件名称：B-十字头 自编代码：AB1990ZP 方案编号：［单击此处键入方案编号］
目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息................................................................................... (1) 1.2技术要求 (1) 2铸造工艺方案拟定 (1) 2.1 铸造方法选择............................................................... . (1) 2.2 分型面选择 (1) 2.3浇注位置选择 (2) 3铸造主要参数 (3) 4 浇注系统设计计算 (3) 5 冒口设计 (4) 5.1模数与补缩分析 (4) 5.2冒口尺寸设计 (5) 6模拟与优化 (6) 6.1Procast主要参数设定 (6) 6.2整体思路 (7) 6.3模拟结果及分析 (8)
6.3.1表面状况 (8) 6.3.2内部缩孔情况 (9) 6.4加冒口模拟 (10) 6.5加冷铁模拟 (11) 7砂芯设计 (13) 8模板 (14) 总结 (14) 参考文献............................................................................................ (14) 附图 (14)
1零件概述 1.1零件信息 名称：十字头 材料： QT450-12 外形尺寸：1140×605×256mm 体积: 41.878×103 cm 3 质量: 302kg 生产批量：中小批量生产（自定） 零件三维图如图1.1所示，具体尺寸件附件1。 1.2技术要求 （1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显的夹渣、凹陷， 上下型错模不得大于1mm 。 （2）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 2.1 铸造方法选择 基于铸件的生产批量、铸件材料、尺寸、精度及技术要求等综合考虑，采用木模，自硬树脂砂，手工造型。 图1.1 零件三维图
目录 一、工艺分析 (1) 1、审阅零件图 (1) 2、零件的技术要求 (1) 3、零件的技术要求 (1) 4、确定毛坯的具体生产方法 (1) 5、审查铸件的结构工艺性 (1) 二、工艺方案的确定 (1) 1、铸造方法的选择 (1) 2、造型、造芯方法的选择 (2) 3、浇注位置的确定 (2) 4、确定毛坯的具体生产方法 (2) 5、砂箱中铸件数目的确定 (2) 三、砂芯设计 (2) 1、水平砂芯设计 (3) 2、凹槽处采用自带型芯 (3) 四、工艺参数的确定 (3) 1. 加工余量 (3) 2.起模斜度 (4) 3. 铸造圆角 (4) 4. 铸造收缩率 (4) 5. 最小铸出孔 (4) 6、机械加工余量的选取 (4) 五、浇注系统设计 (4) 六、冒口及冷铁设计 (5) 七、铸造工艺图和铸件图 (6) 八、小结 (7) 九、参考文献 (8)
一、工艺分析 1、审阅零件图 查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。 零件名称: 套筒座 工艺方法：铸造 零件材料：HT250 零件重量：3.1955kg 毛坯重量：4.3303kg 生产批量: 100件/年，为小批量生产 2、零件的技术要求 零件在铸造方面的技术要求：未铸造圆角半径：R=2~3 mm；时效处理。 3、选材的合理性 套筒座选用的材料是HT250，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，选择材料HT250可以满足要求。 4、确定毛坯的具体生产方法 根据以上信息可知,由于零件属中型零件小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，采用砂型铸造具有生产周期短，灵活性大、成本低的优点。 5、审查铸件的结构工艺性 铸件轮廓尺寸为162x134x133mm，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,套筒座的壁厚符合其要求。在套筒座中最小壁厚为6mm,最大铸造壁厚为15mm。 二、工艺方案的确定 1、铸造方法的选择 由于套筒座的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，由于铸件的高度为133mm，浇注位置上没有较大的壁厚、材料为HT250不需要冷铁。所以砂型种类为湿型。 2、造型、造芯方法的选择 选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。
锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。 首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。 关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗
An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching
壳体铸造工艺设计 ＤｅｓｉｇｎｏｆＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＨｏｕｓｉｎｇ
目录 一简介----------------------------------------------------------------------3 1.1设计（或研究）的依据与意义 1.2中国古代铸造技术发展 1.3中国铸造技术发展现状 1.4发达国家铸造技术发展现状 1.5我国铸造未来发展趋势 二生产条件-----------------------------------------------------------------4 三工艺分析-----------------------------------------------------------------5 四浇注系统设计、工艺参数计算及措施-----------9 4．１工艺参数的计算 4．２工艺参数的校核 4．３工艺措施 五模具设计要点--------------------------------------------------------10 六冷铁设计-----------------------------------------------------------------13七结束语----------------------------------------------------------------------13 八参考文献------------------------------------------------------------------16
带轮铸造工艺设计说明书、工艺分析 1、审阅零件图仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细审查图样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。 （2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避免。 零件名称：带轮 零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等，参考常 用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的种类、 牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性铸件壁厚不小于最小壁厚5-6 又在临界壁厚20-25 以下。 、工艺方案的确定 1、铸造方法的确定 铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择 （1）造型方法、造芯方法的选择根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型（2）铸造方法的选择根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。 3）铸型种类的选择 根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。 2、浇注位置的确定 根据浇注位置选择的4 条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。
3、分型面的选择 本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面 三、工艺参数查询 1、加工余量的确定根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为 11~13，取加工余量等级为12。 根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。查得铸件尺寸公差数值为10 根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。查得机械加工余量为5.5 。 2、起模斜度的确定 根据所属的表面类型查得测量面高140，起模角度为0度25分（0.42 °） 3、铸造圆角的确定根据铸造方法和材料，查得最小铸造圆角半径为3。 4、铸造收缩率的确定根据铸件种类查得：阻碍收缩率为0.8~1.0 ，自由收缩率为0.9~1.1 。 5、最小铸造孔的选择根据孔的深度、铸件孔的壁厚查得最小铸孔的直径是80mm. 四、浇注系统设计 （一）、浇注位置的确定根据内浇道的位置选择底注式，（二）、浇注系统类型选择 根据各浇注系统的特点及铸件的大小选用封闭式浇注系统 三）、浇注系统尺寸的确定
材料成型过程控制 院系：材料科学与工程学院 专业：材料成型与控制工程 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2012.9.19至2012.10.15
目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)
图1所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25（主要元素含量：W C%=0.22~0.32%，W Mn%=0.5~0.8%，W Si%=0.2~0.45%）。 技术要求：①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1
一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm，为中小型铸件，铸件结构简单，仅有两个加工面，其他非加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型，砂芯外形简单，采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注，此方案浇注系统简单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2：将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部，补缩效果好。 综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱，下表面为分型面 上 下 上 下
轮毂的铸造工艺及其热芯盒模具设计 摘要 随着社会的发展，机动车辆在生产和生活中的越来越广泛。缸盖是机动车辆中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响轮毂的正常工作，因此研究轮毂的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。 本设计是对前轮毂零件进行铸造毛坯工艺设计。根据零件的使用条件、结构特点、生产批量，结合工厂现有设备等进行铸造工艺分析，确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等，完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计。 本设计采用壳芯盒法制芯，根据芯子的形状及重量选用763射芯机进行射芯，采用酚醛树脂砂作为制芯材料。接着对壳芯盒本体进行设计，芯盒本体的设计主要包括芯盒的结构及分盒面的选择，射砂口的设计，芯盒材料的选择，芯盒中砂芯的数目，排气装置的设计以及芯盒顶出机构的设计。 关键字：砂型铸造，工艺分析，工艺设计，壳芯工装设计
The Casting Technology and Hot Core Box Mold Design of Hub ABSTRACT Along with social develop ment, motor vehicle used in production and life is increasingly wide. Hub is an important vehicle component and its interior structure and processing precisio n directly affect the hub normal work. Study hub cast processing methods and techniq ues of preparation is ne cessary and meaningful. This design is the casting techno logy design for front hub in vehicle. According to the application cond itions, structural features, production batch and existing equipment, it determines the method of casting, modeling, core making, solid ification principles and pouring position, parting surface, the quantity o f casting and mo ld etc. It comp letes the design of sand core, pouring system, riser, chill and related equipment etc. This design uses the shell core box mak ing core. According to the shape and weight it choose 763 shoot core machine shoot core and use phenolic resin sand as the core mak ing material. Then design the shell core box body, the core box body design mainly includes the core box structure and box surface selectio n, sand jetting port core box design, choice of materials, core box of sand core in number, exhaust design and installation o f the core box lifting mechanism design. KEY WORDS：sand casting，technolo gy analysis，techno logy design，Shell core fixture design
扁叉铸造工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。 零件名称: 扁叉 工艺方法：铸造 零件材料：HT150 零件重量：0.4066kg 毛坯重量：0.6720kg 生产批量: 100件/年，为小批量生产 2、零件的技术要求 零件在铸造方面的技术要求：铸造圆角半径不得超过1mm；在铸造时不允许有气孔、砂眼、缩孔、缩松和夹杂等缺陷；铸件应进行时效处理；铸件应进行清理，保证表面平整；零件加工完后所有棱边应去除毛刺；不加工表面先涂以防锈漆，再涂以绿色油漆。 3、选材的合理性 扁叉选用的材料是HT150，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，又是中等静载，选择材料HT150可以满足要求。 4、确定毛坯的具体生产方法 根据以上信息可知,由于零件属小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造。 5、审查铸件的结构工艺性 铸件轮廓尺寸为159*59.5*24，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,扁叉的壁厚符合其要求。铸件质量为0.6720kg，材料为HT150，查表得砂型铸造铸件的临界壁厚为
18mm。壁厚越大，圆角尺寸也相应增大。 二、工艺方案的确定 1、铸造方法的选择 由于扁叉的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，砂型种类为湿型。 2、造型、造芯方法的选择 选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。 3、浇注位置的确定 根据计算机辅助铸造工艺设计中关于浇注位置的确定原则（浇注位置应选在铸件最大截面处，应使合箱位置、浇注位置和位置相一政），所以确定浇注位置为铸件中间对称的最大截面--此截面为最大截面、上下对称、且便于充型和起模。 4、分型面的确定 根据计算机辅助铸造工艺设计中关于分型面的确定原则（分型面应选在铸件最大截面处；分型面应尽量选用平面），所以确定分型面为铸件中间对称的最大截面--以便于起模、下芯和检验；分模面与分型面一致。 5、砂箱中铸件数目的确定 扁叉的重量为0.6720 kg，"铸件质量"选择≤5kg，对应的"砂箱尺寸"为"≤ 400mm"，"最小吃砂量"分别为"a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm"。铸件本身的尺寸为159*59.5*24mm，因此在"400mm"的砂箱中只能放置二个铸件（如图所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2， A、B分别为砂箱内框长宽及宽度）。