武汉理工大学
本科生毕业设计（论文）
箱体类零件砂型铸造工艺及工装设计
学院（系）：材料0904班
专业班级：材料科学与工程
学生姓名：龚航
指导教师：韩辉
学位论文原创性声明
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年月日
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2、不保密囗。
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作者签名：年月日
导师签名：年月日
目录
摘要............................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................................. I I 1前言.. (1)
1.1铸造工艺设计的概念 (1)
1.2设计依据 (1)
1.2.1生产任务 (2)
1.2.2生产条件 (2)
1.2.3考虑经济性 (2)
1.3铸造工艺及工装设计内容 (2)
1.4铸造工艺及工装设计的过程 (2)
2铸造工艺方案的确定 (3)
2.1零件结构的铸造工艺性 (3)
2.2浇注位置和分型面的确定 (3)
2.2.1铸件浇注位置的确定原则 (4)
2.2.2分型面的确定原则 (4)
2.2.3砂箱中铸件数目的确定 (5)
2.3工艺参数的选择 (5)
2.3.1铸造收缩率的确定 (5)
2.3.2机械加工余量的确定 (6)
2.3.3拔模斜度的确定 (7)
2.3.4最小铸出孔 (7)
2.4砂芯设计 (8)
2.4.1砂芯数量的确定 (8)
2.4.2芯头的设计 (8)
2.5浇注系统的设计 (9)
2.5.1浇注系统类型及选择 (10)
2.5.2浇注系统断面尺寸的确定 (11)
2.5.3各浇道尺寸 (12)
3模样及模板的设计 (13)
3.1模样的设计 (13)
3.1.1模样材料的选择 (13)
3.1.2模样尺寸的设计 (13)
3.1.3模样的壁厚和加强筋 (14)
3.2模底板的设计 (15)
3.2.1模底板材料 (15)
3.2.2模底板结构设计 (15)
3.3模底板和砂箱之间的定位 (17)
3.3.1模底板在造型机上的安装 (18)
3.3.2模样在模底板上的装配 (18)
3.4模底板的技术要求 (19)
4 热芯盒设计 (19)
4.1芯盒材料的选择 (20)
4.2芯盒材料的选择 (20)
4.3热芯盒的壁厚及形状 (21)
4.4热芯盒本体的加工制造要求 (23)
4.5热芯盒的定位 (23)
4.6热芯盒的排气 (24)
4.7取芯方式及结构 (24)
5 结束语 (24)
6 参考文献 (25)
7 致谢 (26)
摘要
本文借助绘图软件AUTOCAD，以传动箱体类零件为对象，进行工艺、工装，及热芯盒的设计。各种工装图以工艺图为设计基础，所以本文先论述了工艺图的设计步骤，以及各种计算说明。而铸造工艺设计主要是工艺方案的确定和工艺参数的选择以及砂芯和浇注系统的设计。这些都要根据原零件的尺寸和结构经过计算才能完成。
在铸造工艺设计后接下来进行的是工艺装备设计，工装设计主要是模样和模板的设计。模样是造型工业中的必须工艺装备，用来形成铸型的空腔，因此直接关系着铸件的形状和尺寸精度。模板也称型板，是由模底板和模样、浇冒口系统以及定位销等装配而成，它的设计主要依据是：已确定的主要工艺图、所选用的造型机、一箱中铸件的数量以及模板本身加工制造的可能性。工艺装备设计主要考虑的是摸样和模板的尺寸和相互的装配问题。
因为本次采用的芯盒是热芯盒，所以最后进行的是热芯盒设计。热芯盒除具有一般金属芯盒的主要结构外，热芯盒还有射砂、排气、加热和取芯等机构。而热芯盒的设计也是根据零件的铸造工艺图来得到砂芯的结构和形状，因此来确定造芯机的型号和大小。
关键词：铸造工艺设计；铸造工装设计；模样；模板；砂芯；热芯盒
Abstract
With the help of drawing software AUTOCAD, we have made a casting technology design, a foundry tools design and a design of the hot box for the gear box part. As all the foundry tools design must be based on the casting technology design, the paper first discusses the design steps of casting processing drawing, and the statement calculation. The casting technology mainly includes the process plans and parameters, besides the design of sand core and gating system. These must be based on the calculation of the original part’s size and structure to complete.
The foundry tools design comes after the casting technology design. It is mainly the design of the pattern and pattern plate. The pattern is the indispensable part in the modeling industry, used to form the mold cavity, and it has a direct relationship with the shape and dimensional precision of mold. The pattern plate, also known as plate, is assembled by the pattern mounting plate, the pattern, the pouring system, the guide pins and so on. Its design is based primarily on: the identified process drawing, the selected molding machine, the number of molds in the box and the feasibility of processing of the pattern plate. The size and fitting of pattern and plate are mainly considered in foundry tools design.
We used a hot box when choosing a core box. Therefore, the final work is the design of the hot box. The hot-core box has sand-shooting mechanism, exhausting mechanism, heating and core-drilling mechanism, besides the common structure of metal core-box. We can determine the size and type of the core-making machine on the basis of the shape and structure of sand-core, which could be confirmed in the casting processing drawing.
Key Word: casting technology design; foundry tools design; pattern; plate; sand-core;
hot-core box
1前言
1.1铸造工艺设计的概念
铸铁件广泛的应用在装备制造业，冶金，建筑，农机，给排水以及国防工业各部门，如在机械制造业中，铸铁件所占比重约为机械重量的40%至80% 。生产的铸件是多种多样的，质量有大有小，厚度可以薄到2mm，也可以达到500mm，可以是各种形状。那么什么是铸造呢？铸造工艺设计又是怎么设计的呢？现代科学技术的发展，要求金属铸件具有高的力学性能、尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同时还要求生产周期短，成本低。因此，铸件在生产之前，首先应进行铸造工艺设计，使铸件的整个工艺过程都能实现科学操作，才能有效地控制铸件的形成过程，达到优质高产的效果。
铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。铸造工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。铸件的生产过程，也就是从零件图开始，一直到铸件成品检验合格入库为止，要经过很多道工序。例如涉及到合金熔炼、造型、制芯材料的配制，工艺装备的准备，铸型的制造、合箱、浇注、落砂和清理等多方面工作。人们把一个铸件的生产过程称为铸造生产工艺过程。
对于一个铸件，编制出铸造生产过程的技术文件就是铸造工艺设计。这些技术文件必须结合工厂的具体条件，是在总结先进经验的基础上，以图形、文字和表格的形式对铸件的工艺生产过程加以科学的规定[1]。它是生产的直接指导性文件，也是技术准备和生产管理、制定进度计划的依据。
1.2设计依据
在进行铸造工艺设计前，设计者应掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件，这些是铸造工艺设计的基本依据。此外，要求设计者有一定的生产经验和设计经验，并应对铸造先进技术有所了解，具有经济观点和发展观点。
1.2.1生产任务
1）铸造零件图样。提供的图样必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。设计者应仔细审查图样。注意零件的结构是否符合铸造工艺性，若认为有必要修改图样时，需与原设计单位或订货单位共同研究，取得一致意见后以修改后的图样作为设计依据。
2）零件的技术要求。金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其他特殊性能要求，如是否经水压、气压试验、零件在机器上的工作条件等。在铸造工艺设计时应注意满足这些要求。
3）产品数量及生产期限。产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。对于批量大的产品，应尽可能采用先进技术。对于应急的单件产品，则应考虑使工艺装备尽可能简单，以便缩短生产周期，并获得较大的经济效益。
1.2.2生产条件
1）设备能力。包括起重运输机的吨位和最大起重高度、熔炉的形式、吨位和生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度和大门尺寸等。
2）车间原材料的应用情况和供应情况。
3）工人技术水平和生产经验。
4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验。
1.2.3考虑经济性
对各种原材料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等，都应有所了解，以便考核该项工艺的经济性。
1.3铸造工艺及工装设计内容
由于每个铸件的生产任务和要求不同，生产条件不同，因此，铸造工艺及工装设计的内容也不同。一般情况下，铸造工艺设计包括以下几种技术文件：铸造工艺图，铸造工艺卡，铸型装配图，铸件图，模样图，芯盒图，砂箱图，模板图。
1.4铸造工艺及工装设计的过程
（1）对零件图纸进行审查和进行铸造工艺性分析
（2）选择铸造方法，确定铸造工艺方法
（3）绘制铸造工艺图
（4）绘制铸件图
（5）绘制铸型装配图
（6）绘制各种铸造工艺装配图纸
各种工装图要以铸造工艺图为主要设计依据。在大量生产中，一般都有试生产阶段。在这个阶段中，我们可以用木模或是木芯盒进行反复调试和修改，直到符合要求，在此基础上，我们才可以得到我们需要的铸件。
2铸造工艺方案的确定
铸造工艺方案概括地说明了铸件生产的基本过程和方法。它包括了造型和造芯的方法、铸型类型、浇注位置和分型面等的方案确定。确定合理而先进的铸造工艺方案，对获得优质铸件，简化工艺过程，提高生产率，改善劳动条件，以及降低生产成本等起着决定性的作用。
2.1零件结构的铸造工艺性
生产铸件不仅需要采用先进的合理的铸造工艺和设备，而且还要使零件的结构本身符合铸造生产的要求。每一种铸造合金的铸件，都有其合适的壁厚范围，如果选择适当，既能保证铸件的机械性能要求，又方便铸造生产。参照【1】中表1-2铸件最大尺寸为200~400范围时灰铸铁最小允许壁厚为4~5mm，本设计铸件平均壁厚为9mm，符合设计要求。参照【1】中表1-5，表1-6知本次设计铸件满足铸件壁的连接和圆角要求。结合图纸，零件是传动箱体。综合分析知本铸件可以使用砂型铸造工艺进行铸造生产。
2.2浇注位置和分型面的确定
浇注位置是指浇注时，铸件所处的位置。分型面是指两半个铸型相互接触的表面。一般先从保证铸件的质量出发来确定浇注位置，然后从工艺操作方便出发确定分型面。一些质量要求不高或者外形复杂，生产批量又不大，为了简化工艺操作，也可以优先考虑分型面。
2.2.1铸件浇注位置的确定原则
铸件浇注位置要符合铸件的凝固方式，保证铸型的充填，注意以下几个原则：
1）一般情况下铸件浇注位置的上面比下面缺陷多，所以应将铸件的重要加工面或者主要受力使用面等要求较高的部位放在下面，若有困难则可放在侧面或斜面。
2）浇注位置的选择应有利于铸型的充填和型腔中气体的排除，所以，薄壁铸件应将大的平面放在下面或者侧立、倾斜，以防出现浇不足和冷隔等缺陷。
3）当铸件壁厚不均，需要补缩时，应从顺序凝固的原则出发，将厚大部分放在上面或者侧面，以便于安放冒口和冷铁。对于收缩较小的灰铸铁件，当壁厚差别不大时，也可以将厚部分放在下面靠自身上部的铁水补缩而不用冒口。
4）确定浇注位置时应尽量减少砂芯的数量，同时有利于砂芯的定位、稳定、排气和检验方便。因此，较大的砂芯应尽可能使芯头朝下，尽可能避免砂芯吊在上箱或仅靠芯撑来固定[5]。可采用多个铸件共用一个砂芯。
根据以上的浇注位置的选择原则，本铸件的浇注位置选在铸件的侧面，如工艺图所表示的位置。
2.2.2分型面的确定原则
分型面确立的基本原则是：
1）为了起模方便，分型面一般选在铸件的最大截面处，但是注意不要使模样在一箱内过高。
2）尽量将铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面放在同一个砂箱内，而且尽可能放在下箱。以保证铸件尺寸的精确，减少铸件的飞边毛刺。
3）为了简化操作过程，保证铸件尺寸精度应尽量减少分型面的数目，减少活块的数目。
4）为了便于生产，减少制造工艺装备的费用，分型面应尽量采用平直面。
5）分型面的选择应尽量减少砂芯的数目。
6）分型面的确定尽可能考虑到内浇口的引入位置，并使合箱后与浇注位置一致，以避免盒箱后再翻动铸型。
综合上述，在本次设计中，铸件是基本对称的结构，但是在对称面分型时比较麻烦，而当把铸件的侧面作为分型面时不仅铸造简单，而且容易去模，又由于考虑到分型面选在最大截面处，所以将整体放在下箱。如工艺图所示。
2.2.3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后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计的依据。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。
本铸件高约107mm,长约271.5mm，宽约221mm，重约5.5Kg。铸件的最小吃砂量a=30mm，b=50mm，c=60mm。这里选用一箱一件，根据本铸件分型面的确定，我们可以先确定下箱的尺寸。通过查表可以知道模型的最小吃砂量，根据最小吃砂量，可以先确定下箱的尺寸。由表格我们可以查出最小的吃砂量，在根据表格我们可以选择标准的砂箱。我们可以选用顶箱起模的震实式造型机Z145,砂箱最大内尺寸（长×宽×高）为500mm×400mm×300mm。根据本铸件的大概尺寸，在本次设计中采用一箱一件。因为铸件整个都埋在下箱，所以上砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以确定。
2.3工艺参数的选择
铸件的工艺设计，除了根据铸件的特点和具体的生产条件正确地选择铸造方法和确定铸造工艺方案以外，还应该正确地选择合适的工艺参数。例如：由于铸件浇注后要收缩，因此在做模样和芯盒时必须在尺寸上放出收缩率；铸件有的表面需要机械加工，在模样和芯盒上要考虑铸件的机械加工余量；为了便于起模和取芯，模样和芯盒上应有拔模斜度；以及最小铸出孔的尺寸等。这些在进行铸造工艺设计时需要确定的工艺数据叫铸造工艺参数。
2.3.1铸造收缩率的确定
铸件在冷却和凝固过程中，体积一般都要收缩。金属在液态和凝固过程中的收缩量以体积的改变量表示，称为体收缩。在固态下的收缩量常用长度表示，称为线收缩。由于铸件的固态收缩（线收缩）将使铸件各部分的尺寸小于模样原来的尺寸，因此，为了使铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，则需要在模样或者芯盒上加上其收缩
的尺寸。增加的这部分尺寸为铸件的收缩量，一般用铸造收缩率表示，可以用下式列出：
铸造收缩率k=（L
模样—L
铸件
）/L
铸件
×100%
式中：L
模样—模样尺寸；L
铸件
—铸件尺寸
铸造收缩率主要和铸造合金的种类及成分有关，同时还取决于铸件在收缩时受到阻碍的大小等因素。在决定铸件的收缩率时，应该充分考虑到各种因素的影响，力求比较正确的确定铸造收缩率的大小。通过查得，在本次设计中材料为灰铸铁，其采用的铸造收缩率选为1％。
2.3.2机械加工余量的确定
机械加工余量是指在铸件加工表面上留下的、准备用机械加工方法切去的金属层的厚度，目的是获得精确的尺寸和光洁的表面，以符合设计的要求。
铸件加工余量的大小，要根据铸件的合金种类，生产方法，尺寸大小和复杂程度，以及加工面的要求和所处的浇注位置等因素来确定。铸件加工面在浇注时的位置，一般上面比下面和侧面的加工余量要大些，铸面内表面则要比铸件外表面的加工余量大些。
该零件采用的材料是灰铸铁，选用时应考虑各厂的实际生产情况，对于机械化的大量生产，其加工余量可比表中数值小些，对于批量生产的重型机械铸件，则加工余量应比表中的数值大些，经分析综合选用以下数值作为本设计的的机械加工余量。
表4-1 机械加工余量（mm）
上表我们可以确定加工余量，本铸件的最大尺寸为271.5 mm，由公称尺寸可以知
道铸件的机械加工余量：顶面3.5 mm，侧面3.0 mm，底面3.0 mm 。
2.3.3拔模斜度的确定
为了在造型和制芯时便于起模而不致损坏砂型和砂芯，应该在模样或芯盒的出模方向带有一定的斜度。如果零件本身没有设计出相应的结构斜度时，就要在铸型工艺设计时给出拔模斜度。
拔模斜度的大小应根据模样的高度，模样的尺寸和表面光洁度以及造型方法来确定，见表4-2
表4-2 拔模斜度
根据上表所显示的数据，该铸件所需要的拔模斜度为：
2.3.4最小铸出孔
最小铸出孔的尺寸和铸件的生产批量、合金种类、铸件大小、孔处铸件壁厚、孔的长度以及孔的直径有关。
1.加工圆孔（结合参考书【1】中表3-24最小铸出孔为12～15 mm）
灰铸铁铸件的最小铸出孔（mm）
2.不加工孔
一般情况下应尽量铸出。若孔径﹤30毫米（小批生产）或15毫米（大量生产），或孔的长度和孔的直径之比大于4时，则不便铸出。
3. 参照以上标准，本设计中底板上的所有螺栓连接孔不用铸出，待铸造完成后再由机械加工钻孔，两个圆孔需要铸出。在工艺图上有说明。
2.4砂芯设计
砂芯设计是铸造工艺设计过程中的一个重要环节，砂芯主要用于形成铸件的内腔和孔。它对铸件的质量，铸造工艺过程以及铸造工艺装备都有直接的影响。
2.4.1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。由于制造砂芯时材料要求高，工艺装备比较复杂，因此，应该尽可能的少用砂芯。根据后悬架铸模的结构和复杂程度决定使用3个砂芯。
2.4.2芯头的设计
芯头是砂芯的重要组成部分，其作用一般为定位、支撑和排气。定位主要是通过芯头与芯座的配合，便于将砂芯准确的安放在砂型中；支撑主要是砂芯通过芯头支撑在铸型中，保证砂芯在它本身的重力和金属液的浮力作用下位置不变；排气主要是在浇注凝固过程中，保证砂芯中产生的大量气体能够及时的从芯头排出铸型。
一个砂芯的芯头能否满足砂芯对于定位、支撑和排气这三方面的要求，主要是由芯头的形式、个数、形状和尺寸决定的。在满足砂芯支撑稳固、定位准确和排气通畅的情况下，芯头的数量越少越好。
2.4.2.1芯头的形式
根据芯头在砂型中的位置，可分为垂直芯头和水平芯头。考虑到传动箱体的内腔和外型较复杂，故将砂芯设计为三个，砂芯1#，2#和3#配合在一起，砂芯3#为内侧的大砂芯。砂芯1#和2#为垂直芯头。
2.4.2.2芯头尺寸的确定
芯头横截面的尺寸，一般决定于铸件相应部位孔眼的尺寸，为了便于下芯合箱，
芯头应有一定的斜度，芯头和芯座之间应留一定的间隙。经查表得芯头的斜度为7°，芯头与芯座的间隙为0.3mm。由于本次设计过程中砂芯1#和2#芯头的尺寸较小，作用在芯头上的重力和浮力不大，因此不必验算芯头的尺寸。
2.4.2.3压环、防压环和集砂槽尺寸的确定
在大量的生产中，为了加速下芯合箱及保证铸件质量，在芯头的模样上常常做出压环、防压环和集砂槽。压环用来阻止金属液钻进砂芯的通气道；防压环用来防止芯头压坏芯座的边缘后，散砂落入型腔；集砂槽用于存放散落的砂粒。
表5-1 压环、防压环和集砂槽的尺寸（mm）
2.5浇注系统的设计
浇注系统（gating system，running system）是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。铸铁件浇注系统的典型结构如图所示，它由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。生产中常常因浇注系统设计安排不合理，造成砂眼、夹砂、气孔、粘砂、缩孔、缩松、浇不足、变形、裂纹、偏析等缺陷。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，浇注系统与获得优质铸件，提高生产效率和降低铸件成本的关系是密不可分的。
2.5.1浇注系统类型及选择2.5.1.1浇注系统的各组成部分
2.5.1.2浇注系统类型选择
应采用的考虑本铸件采用湿型铸造且铸件本身较小的特点，以及考虑了浇注系统各组元的断面比关系，内浇道对铸件型腔的引注高度，浇道的结构等，选择封闭式浇
注系统,其断面比例关系为F
直〉F
横
〉F
内
。特点为浇注开始后,液态合金很快充满浇注系
统;铸件成品率高,撇渣能力较强,浇注初期也有一定的撇渣能力。本次设计中采用封闭式。
2.5.2浇注系统断面尺寸的确定
2.5.2.1水力学近似计算公式：
计算浇注系统，主要是确定最小断面积（阻流断面），然后按经验比例确定其他组元的断面积。封闭式浇注系统的最小断面是内浇道，以伯努利方程为基础的水力学近似计算公式是：
F内=G/（μ·t·0.31·H p1/2）（cm2）
式中：F
内
—内浇道总断面积（cm2）；
G—流经内浇道的液态合金重量（Kg）；
μ—流量总耗损系数；
t—浇注时间（s）；
H p—平均静压力头（cm）。
2.5.2.2流量系数μ的确定。
μ值的理论计算不仅繁琐，而且难以准确的计算，故多用实验方法或根据经验确定之，通常是查表获得。本铸件为湿型薄壁复杂件，砂芯多，铸型阻力大，取μ=0.42.修正数值为：①湿型薄壁复杂件，浇注温度要高+0.05②在铸型上需要安放横截面积大于内浇道总面积的通气孔+0.05 ，所以μ=0.52
2.5.2.3铸件质量m 的计算和流经内浇道的液态合金重量G
根据质量计算公式：m=ρν可知 可先计算出铸件的体积ν，然后再乘以灰铸铁密度ρ（ρ=7.2*103㎏／m 3）
v 总＝753cm 3
所以铸件的总质量为：
m ＝ρν＝5.5㎏
流经内浇道的液态合金总重量为铸件重加上浇冒口重量。而浇冒口质量约占铸件质量的20%到30%，所以G=1.2m 至1.3m ，所以G=7kg.
2.5.2.4浇注时间t .
t =S=0.70，所以t=1.85s
2.5.2.5确定平均压头Hp
2
02p p H H c
=- 浇注系统为底注式浇注系统，铸件浇注位置高度C=114mm ，C=P 自由液面至内浇道的高度H 0=200mm ，故：
Hp=H 0－C/2=14.3cm
2.5.2.6验算型腔内铁水液面上升速度u
验算液面上升速度：Vs=C/t ，C 为铸件浇注位置高度，C=114mm ，求得Vs=61.6>20~30 满足要求。
2.5.2.7确定其他组元的横截面积
由公式F 内=G/（μ·t ·0.31·H p 1/2） 得内浇道总截面积Fn =22/(0.52×3.67×0.31×14.31/2)= 4.6cm 2只有一个内浇道，故单个内浇道最小截面积为6.2cm 2。由于采用的是封闭式浇注系统，取截面比为：
Fz ：ΣF D ：ΣFn ＝1.1:1.15:1
可知： 内浇道总截面积6.2cm 2 横浇道总截面积 6.8cm 2 直浇道截面积 7.1cm 2
2.5.3各浇道尺寸
直浇道，横浇道内浇道和浇口杯等的尺寸见图中所示
3模样及模板的设计
模样和模板是机器造型中使用的主要工艺装备。模样在造型中主要形成铸件外表面的型腔。模板是模底版、模样和浇冒口模等的总称。模底板用于安装模样、浇冒口模等，造型后形成铸型的分型面。
3.1模样的设计
模样设计的主要内容：选择模样材料，确定模样的尺寸和结构，以及模样在模底板的定位和紧固的安装方式等。
3.1.1模样材料的选择
目前制造模样的材料有：木材、塑料、铝合金、铜合金、铸铁、球墨铸铁、铸钢、菱苦土以及泡沫塑料等。金属模样是成批大量流水生产中目前采用最广泛的一种模样，本设计中采用的就是金属模样，金属模样一般是由铸造毛坯或钢材坯料经机械加工制成，从而保证模样表面粗糙度和尺寸精度。金属模样材料有很多种，比如铸造铝合金，铸造黄铜，灰铸铁，钢材等，但我们选择材料，不仅仅要考虑其力学性能，我们还要考虑到生产批量、价格等，综合分析后，我们选择铸造铝合金。
在本次设计中设计的是下模样，采用的模样材料铝合金，主要优点是轻便，不宜生锈，加工性好，表面光滑但是其强度较低，耐磨性差，硬度50~60HBS。能够满足本铸件的工艺装备要求，铝合金的规格牌号选为ZL104，其收缩率为1％[9]。
3.1.2模样尺寸的设计
3.1.2.1模样尺寸的确定
模样的设计质量和制造质量，直接关系着铸件的几何形状、尺寸精度和表面质量，模样的设计和选择还直接影响着模样制造的工艺性和经济性，也直接影响着模样的使用要求和寿命，因此，在满足产品质量、满足工艺要求的前提下，正确的选择和设计模样是很重要的。设计金属模样的尺寸除了考虑产品的零件尺寸外，还要考虑零件的铸造工艺尺寸，以及零件的铸造收缩率。零件尺寸由产品零件图上查得，零件的铸造工艺尺寸包括各种工艺参数，芯头尺寸，浇冒口系统。
模样的尺寸=铸件尺寸×（1+K）；式中K为铸件收缩率，查表为1％。
铸件尺寸=零件尺寸+加工余量+拔模斜度及其它加工余量。对于芯头及冒口尺寸按原工艺图计算。为了模样和底板的定位和紧固，在没有现成凸缘或凸耳不够用时，在模样外侧专门设计凸耳，并设置定位销孔，紧固螺钉孔。尺寸如模样模板装配图上所示。
3.1.2.2模样类型的选择
金属模样的结构设计必须在保证产品质量满足铸造工艺要求的前提下，使模样由足够的强度和刚度，其坯料结构必须同时满足铸造工艺和加工工艺多方面的要求，以便于制造和使用，以及安装和维修。金属模样的结构分为两类，即机器造型用金属模样和手工造型用金属模样。本次设计采用机器造型用金属模样。
3.1.2.3模样技术要求
金属模样用于成批大量的生产时，对其表面光洁度和尺寸偏差应严格控制。模样工作表面光洁度的确定：模样工作表面为▽6，模样分型面为▽5，模样定位销孔为▽6。模样装配凸耳采取外凸耳。
3.1.3模样的壁厚和加强筋
在保证模样使用要求的前提下，壁厚越小越好，以减轻重量和节省金属。铝合金模样常用壁厚可参考表6-2选用。
高压造型中，为了防止模样的变形和压坏常将选取的壁厚50%到100%增加。模样中加强筋的厚度可按壁厚的80%到100% 选取，加强筋排列要力求均匀规则，尽可能使筋条错开以利于铸造。筋条的高度对于高度小于的模样，可以减小，即不与分模面取平，这样可减少机加工工作量。对于高的模样，也可以设计为拱形筋，但这种筋的最小高度不应小于壁厚的倍。对高压造型模样加强筋的数量还应比一般造型机的增多，筋的高度应和分模面取平，以便提高模样的刚度。
机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：
目录 第一部分拟定传动方案 (4) 第二部分电机动机的选择传动比的分配 (5) 2.1 电动机的选择 (5) 2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第三部运动和动力分析........................... 第四部分齿轮设计计算.. (13) 4.1 高速级齿轮传动的设计计算 (13) 4.2 低速级齿轮传动的设计计算.............................. 第五部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (25) 5.1 输入轴的设计 (25) 5.2 中间轴的设计 (30) 5.3 输出轴的设计 (35) 第六部分齿轮的结构设计及键的计算 (41) 6.1输入轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41) 6.2 中间轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41) 6.3 输出轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41) 第七部分轴承的选择及校核计算 (42)
7.3 输出轴的轴承计算与校核 (43) 设计小结 (49) 参考文献 (50) 第一部分拟定传动方案 1.1．初始数据 1.工作要求；设计一带式运输机上的传动装置，工作中有轻微振动，经常满载工作，空载启动，单向运转，单班制工作（每天8小时）运输带运输带容许误差为5%。减速器为小批量生产，使用年限为5年。 2.工况数据：F=2000N D=300mm V=1m/s 1.2. 传动方案特点
1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有一定的刚度。 3.确定传动方案：考虑到电机转速较高采用二级直齿圆柱齿轮减速器，。 备选方案 方案一： 对场地空间有较大要求，操作较为便捷 方案二： 对场地要求较小，操作不便 1.3方案分析
机械设计课程设计指导教案 A 、总论 一、课程设计的目的、任务与内容 1、课程设计目的 机械设计课程设计是本课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个： 1）综合运用机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展； 2）学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际问题的能力； 3）进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。 2、课程设计任务 课程设计任务由课程设计任务书给出，内容包括：设计题目、原始数据、设计条件和设计内容等。格式如下： 北京信息科技大学 课程设计任务书 课程名称机械设计 设计题目带式输送机传动装置 1 设计要求(包括主要指标、数据及工作量) 1.1 传动系统示意图 1.2 原始数据 1.运输带的拉力F= N 2.运输带工作速度V= m/s 3.卷筒直径D= mm 1.3 设计条件： 1.工作条件：锅炉房运煤（室外、多尘）；两班制，每班工作四小时；空载起动、连续、单向运转，载荷平稳； 2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年，每年工作250日；检修期定为三年； 3.生产批量及生产条件：生产几十台，无铸钢设备；
4.设备要求:固定； 5．安装形式：卧式； 6．生产厂：校办工厂。 1.4 工作量 1.减速器装配图A0(A1)一张 2.零件图1～4张 3.设计说明书一份约6000～8000字2 设计说明书的主要内容 封面(标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 目录（包括页次） 设计任务书 传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图) 电动机的选择计算 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算 滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算 联轴器的选择 减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油牌号的选择和装油量计算 减速器附件的选择与设计 减速器箱体的设计 设计小结(体会、优缺点、改进意见) 参考文献 3 参考文献 1 濮良贵，纪名刚主编.机械设计，第7版.北京：高等教育出版社，2001年5月； 2 卢颂峰，王大康主编.机械设计课程设计，北京：北京工业大学出版社，1998年1月 3 毛振杨等编、机械零件课程设计、浙江大学出版社、1985年8月 4 哈尔滨工业大学主编.机械零件设计指导书.北京：人民教育出版社1982年 5 陈铁鸣主编.新编机械设计课程设计图册，北京：高等教育出版社，2003年7月 6 王科社，滕启编.机械设计课程设计指导书，北京：北京机械工业学院，2001年 7 周开勤主编.机械零件手册，第5版.北京：高等教育出版社，2001年7月 8滕启，米洁，王科社编.机械设计课程设计指指南，北京：北京机械工业学院，2002年 指导老师签字： 年月日 1)设计题目：带式输送机传动装置。 2)原始数据： (1) 表4 任务分配
（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金
目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)
目录 一、设计任务书 (1) 初始数据 (1) 设计步骤 (2) 二、传动装置总体设计方案 (2) # 传动方案特点 (2) 计算传动装置总效率 (3) 三、电动机的选择 (3) 电动机的选择 (3) 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (4) 四、计算传动装置的运动和动力参数 (5) 五、V带的设计 (5) 六、齿轮传动的设计 (8) : 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 低速级齿轮传动的设计计算 (12) 七、传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (15) 高速轴的设计 (15) 中速轴的设计 (20) 低速轴的设计 (26) 八、键联接的选择及校核计算 (31) 高速轴键选择与校核 (31) ~ 低速轴键选择与校核 (31) 九、轴承的选择及校核计算 (31) 高速轴的轴承计算与校核 (31) 中速轴的轴承计算与校核 (32) 低速轴的轴承计算与校核 (33) 十、联轴器的选择 (33)
十一、减速器的润滑和密封 (34) 减速器的润滑 (34) | 减速器的密封 (35) 十二、减速器附件及箱体主要结构尺寸 (35) 附件的设计 (35) 箱体主要结构尺寸 (37) 设计小结 (38) 参考文献 (38) … 一、设计任务书 初始数据 设计带式运输机的传动装置，连续单向运转，工作中有轻微震动，空载启动，运输带允许误差为5%。工作年限：8年，每天工作班制：1班制，每年工作天数：300天，每天工作小时数：8小时。三相交流电源,电压380/220V。 装置总体设计方案 2、电动机的选择 3、计算传动装置的运动和动力参数 4、V带的设计 5、齿轮传动的设计 | 6、传动轴和传动轴承及联轴器的设计 7、键联接的选择及校核计算 8、轴承的选择及校核计算
机械零件课程设计 1
机械零件课程设计 指导书 广东机电职业技术学院机电工程系 机械零件课程设计指导书 2
设计题目: 试按下列一组数据, 设计一带式输送机的传动装置, 传动简图如下。 工作条件及要求: 用于运输碎粒物体, 工作时载荷有轻微冲击, 输送带允许速度误差±4％, 二班制, 使用期限 ( 每年工作日300天) , 连续单向运转。 设计原始数据于下表: 组 别运输带牵引力F W ( N) 运输带速度V W ( m/s) 传动滚筒直径D ( ㎜) 1 2600 1．25 320 2 3500 1．45 420 带式输送机的传动装置简图 1、电动机; 2、三角带传动; 3、减速器; 4、联轴器; 3
5、传动滚筒; 6、皮带运输机 设计的基本步骤: 一、电动机的选择及运动参数的计算 一般电动机均采用三相交流电动机, 如无特殊要求都采用三相交流异步电 动机, 其中首选Y系列全封闭自扇冷式电动机。 （一）电动机的选择 1、确定皮带输送机所需功率 PW=FW·VW/1000( kw) 式( 1—1) 2、传动装置的效率 3 η=η1·η2·η3·η4·η5 式( 1----2) 式中: η1-----三角带传动效率 η2-----齿轮传动效率 η3-----滚动轴承的效率 η4-----联轴器的效率 η5-----运输机平型带传动效率 常见机械效率参见附表1 3、电动机的选择 电动机的额定功率: P≥PW/η= FW·VW/η( kw) 式( 1---3) 4、确定电动机的转数: 4
（1）滚筒轴的工作转速为: nW=60×1000VW/ΠD( r/min) 式( 1---4) 式中: VW-----皮带输送机的带速 D----滚筒的直径 （1）电动机的转速: nˊ=iˊnW 式( 1----5) 式中: iˊ是由电动机到工作机的减数比 iˊ=i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ式( 1----6) i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ是各级传动比的范围。 按nˊ的范围选取电动机的转速n (2)常见机械传动比的范围见附表2 5、列出电动机的主要参数 5
机械设计课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期：
设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F= KN 运输带速度：V=S 鼓轮直径：D=310mm 2、工作情况：使用期限8年，2班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 3) 带传动的设计计算； 2) 齿轮传动的设计计算； 4) 轴的设计与强度计算； 5) 滚动轴承的选择与校核； 6) 键的选择与强度校核； 7) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张；
目录 一、传动方案的拟定及说明.......................................... 二、电机的选择 .................................................................... 1、电动机类型和结构型式....................................................... 2、电动机容量................................................................. P.......................................................... 3、电动机额定功率 m 4、电动机的转速 ............................................................... 5、计算传动装置的总传动....................................................... 三、计算传动装置的运动和动力参数.................................. 1．各轴转速................................................................... 2.各轴输入功率为(kW) ........................................................ 3.各轴输入转矩（N m） ........................................................ 四、传动件的设计计算.............................................. 1、设计带传动的主要参数....................................................... 2、齿轮传动设计............................................................... 五、轴的设计计算.................................................. 1、高速轴的设计............................................................... 2、低速轴的设计............................................................... 六、轴的疲劳强度校核.............................................. 1、高速轴的校核............................................................... 2、低速轴的校核............................................................... 七、轴承的选择及计算.............................................. 1、高速轴轴承的选择及计算..................................................... 2、低速轴的轴承选取及计算..................................................... 八、键连接的选择及校核............................................ 1、高速轴的键连接............................................................. 2、低速轴键的选取............................................................. 九、联轴器的选择.................................................. 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择...................... 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表............................................... 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封.................................................. 1、润滑....................................................................... 2、密封.......................................................................
壳体零件机械加工工艺规程制订及工艺装备设计
目录 第一部分工艺设计说明书……………………………………………………………………………第二部分第05道工序夹具设计说明书……………………………………………………………第三部分第08道工序刀具设计说明书……………………………………………………………第四部分第08号工序量具设计说明书……………………………………………………………第五部分毕业设计体会………………………………………………………………………………
陕西航空职业技术学院 二零零七届毕业设计（论文）任务书 专业：机械制造班级：机制5022班姓名：学号：13# 一、设计题目：壳体零件机械加工工艺规程制订及工艺装备设计 二、设计条件： 1、零件图 2、生产批量：中批量生产 三、设计内容： ㈠零件图分析： 1、零件图工艺性分析（结构工艺性及条件分析）； 2、绘制零件图。 ㈡毛坯选择 ㈢机械加工工艺路线确定： 1、加工方案分析及确定 2、基准的选择 3、绘制加工工艺流程图 ㈣工序尺寸及其公差确定 1、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸； 3、基准重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 ㈤设备及其工艺装备的确定 ㈥切削用量及工时定额确定：确定全部工序切削用量及工时定额。 ㈦工艺文件制订： 1、编写工艺文件设计说明书： 2、编写工艺规程： ㈧指定工序机床夹具设计 1、工序图分析； 2、定位方案确定； 3、定位误差计算； 4、夹具总装图绘制； ㈨刀具、量具设计 四设计任务（工作量）： 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份； 2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份； 4、夹具总装图一张（A2图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份； 6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具图一张（A4图纸）。 五起止日期： 2006年11月28日——2007年1月20日（共8周） 六指导教师： 七审核批准 教研室主任：系主任： 八设计评语： 年月日九设计成绩：年月日
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：阀腔零件的工艺规程设 指导教师：职称: 职称: 2011年 6 月 11 日
绪论 (3) 第1章引言 (4) 1.1机械加工工艺规程制订 (4) 1.2机械加工工艺规程的种类 (4) 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 (5) 第2章零件的分析 (6) 2.1 零件的作用 (6) 2.2 零件的工艺分析 (7) 2.3 零件的生产类型 (7) 第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (7) 3.1 选择毛坯 (7) 3.2 确定毛坯尺寸 (7) 3.3 确定毛坯尺寸公差 (8) 3.4 设计毛坯图 (9) 第4章选择加工方法，制定工艺路线 (9) 4.1 基准面的选择 (9) 4.2 精基准的选择 (10) 4.3 零件表面加工方法的选择 (10) 4.4 制定工艺路线 (10) 第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具 (11) 5.1 选择加工设备与工艺设备 (11) 5.2 选择刀具 (11) 第6章确定切削用量及基本时间 (12) 6.1 工序III切削用量及基本时间的确定 (12) 6.2 工序IV切削用量及基本时间的确定 (13) 6.3 工序V切削用量及基本时间的确定 (14) 6.4 工序VI切削用量及基本时间的确定 (15) 6.5 工序VII切削用量及基本时间的确定 (16) 6.6 工序VIII切削用量及基本时间的确定 (17) 6.7 工序IX切削用量及基本时间的确定 (19) 6.8 工序X切削用量及基本时间的确定 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)
机械制造工艺与工装是在学习完成机械制造基础和大部分专业课，并进行了机械制造课程设计与实习基础上的又一次实践性教学环节，这次设计将更深层次的运用机械制造工艺学、公差与测量技术、工程力学、机械设计基础、机械制图等课程中的基本知识与理论以及生产实践中所学到的实践知识，综合运用，学会使用手册及图表资料，独立解决零件制造问题，并设计了机床专用夹具这一设备，提高了结构设计能力，为今后从事机械设计制造行业打下了坚实的基础。 因本人能力有限，经验不足，设计过程中有许多不足之处，望各位指导老师予以指正。 附：本次设计中，查阅的数据大部分来自于《机械制造技术基础课程设计指南》，所标注的表号均出于此指导书，以方便指导老师对数据的审查。
南昌航空大学 《数控加工工艺与编程》 课程设计说明书 学院：航空制造工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 课程名称：《数控加工工艺与编程》课程设计 学生姓名：王瑞祥学号：12031335 设计题目：复杂阶梯轴的数控加工工艺与编程设计 起迄日期:2015年11月9日~11月13日 指导教师:于斐 上交资料要求：1、电子文档：零件的模型与工程图文档、NC 文件、设计说明书word稿等 2、设计说明书纸质打印稿等（与电子档相同）
课程设计任务书 1．设计目的： 本课程设计是《CAM 技术与应用》课程配套的实践性教学环节，要求学生在学完该课程后，结合前期所学相关知识，通过查阅资料、设计某中等复杂程度零件的机械加工工艺过程，并重点熟悉其中数控加工自动编程与应用的内容。通过设计使学生掌握零件的建模、工程图与数控编程的设计方法，并撰写设计说明书，达到一次综合数控加工工艺与编程的训练目的。 2．设计内容与要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）： 2.1原始数据：教师指定或学生自行设计一个中等复杂程度的含有数控加工要求 的零件（零件结构要求包含 UG 中不少于两种不同类别的加工方式：即零件结构中包含普通加工机床不便或不能加工的几何结构特征，并至少用到 UG 中的平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣、孔或孔系加工、车削加工中的两种加工方法），并完成其三维建模与工程图设计工作。 2.2技术要求：数控加工的内容是基于三轴数控铣床或加工中心或二轴数控车床 加工为主，按照单件小批量生产纲领，默认为典型材料 45 钢（允许指定其他材料）。 2.3设计要求：设计要求完成以下工作： 1）零件三维建模与工程图设计。 2）零件的加工工艺过程设计。（允许在设计说明数中完成） 3）基于 UG 的数控加工编程设计（包括：工件坐标系与毛坯的设定，刀具的设定，加工方法的设定（粗、半精和精加工等），编程过程中的相关参数设定，生成数控加工轨迹并分析，加工模拟的仿真，后处理生成 N 加工代码。）4）撰写设计说明书。（设计说明书要求采用图文并茂的方式描述设计过程、相关参数的设定分析与选值说明，刀路轨迹和比较、分析与说明，NC 代码的必要说明等） 3．成绩评定： 成绩：指导教师签名： 评语： 摘要
毕业综合技能训练说明书 设计题目：减速器箱体 专业名称：数控技术 班级：_________812732________ 学生姓名：_________田志姝_______ 指导教师：_________陈思萍________ 2014年12月26日 一、毕业设计题目及数据： 设计减速器箱体零件的
生产类型中批生产，要求：。 二、毕业设计的工作项目： 1、设计对象及生产特性的分析。 2、编制该零件的工艺规程：（内容） a、机械加工工艺规程流程卡 b、机械加工工序卡 c、机械加工工序简图 d、数控加工工序卡 e、数控加工工序简图 f、数控加工工序走刀路线图 g、机械及数控加工刀具卡 h、技术检验量具卡 3、编写设计说明书：（内容） a、目录 b、前言 c、工艺规程设计分析 1）零件图工艺分析 2）毛坯的工艺分析 3）生产类型、加工方案、加工顺序、定位基准确定 4）工艺路线拟订（最少定两套方案比较后选择一套） 5）机床、夹具、刀具、量具的选择 6）切削用量的确定 d、设计体会 e、参考文献 三、毕业设计应完成的内容：（要求打印） 1、绘制零件图一张 2、绘制工艺流程图一张 3、绘制走刀路线图一张 4、毕业设计说明书一份 5、机械加工工艺规程一份 摘要 在制定零件机械加工工艺规程时，对产品零件图进行细致的审查，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据。主要包括零件的结构工艺性分析和零件的技术要求分析。通过对该零件的审查及重新绘制，零件材料为HT200，容易铸造，
故易得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高，且各表面间的相互位置关系要求也较高。正确的选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。对于零件粗加工而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据精基准的选择原则，主要考虑基准重合问题来选择精基准。制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,针对题目所给零件为中批量生产,可以考虑采用加工中心配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降，提高生产率、保证加工质量、减轻工人劳动强度。一个零件的机械加工工艺过程，往往可以拟定出几个不同的方案，这些方案都能满足该零件的技术要求，但它们的经济性是不同的，因此要进行经济性比较分析，选择一个在给定的生产条件下最为经济的方案。 目录 前言 (5) 工艺规程设计分析 (6) 1、零件图工艺分析 (6)
机械设计课程设 计说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期：
设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F=1.47 KN 运输带速度：V=1.55m/S 鼓轮直径： D=310mm 2、工作情况：使用期限 8 年， 2 班制（每年按 300 天计算），单向运转，转速误差不得超过± 5%，载荷平稳； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／ 220V 。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1)运动参数的计算，电动机的选择；3)带传动的设计计算； 2)齿轮传动的设计计算；4)轴的设计与强度计算； 5)滚动轴承的选择与校核；6)键的选择与强度校核； 7)联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张；
目录 一、传动方案的拟定及说明...................................................................................................................................................错误！未定义书签。 二、电机的选择.................................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、电动机类型和结构型式 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、电动机容量......................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 3、电动机额定功率P m...........................................................................................................................................错误！未定义书签。 4、电动机的转速 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 5、计算传动装置的总传动 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 三、计算传动装置的运动和动力参数...........................................................................................................................错误！未定义书签。 1．各轴转速............................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2.各轴输入功率为( kW ) ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 3.各轴输入转矩（N m）.......................................................................................................................................错误！未定义书签。 四、传动件的设计计算...............................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、设计带传动的主要参数 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、齿轮传动设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 五、轴的设计计算...........................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、高速轴的设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、低速轴的设计 (12) 六、轴的疲劳强度校核 (13) 1、高速轴的校核 (13) 2、低速轴的校核 (13) 七、轴承的选择及计算 (17) 1、高速轴轴承的选择及计算 (17) 2、低速轴的轴承选取及计算 (18) 八、键连接的选择及校核 (19) 1、高速轴的键连接 (19) 2、低速轴键的选取 (19) 九、联轴器的选择 (20) 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (20) 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表 (20) 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封 (21) 1、润滑 (21) 2、密封 (21) 十二、参考文献 (24)
机械零件课程设计说明书 设计题目：带式输送机的传动装置 系别：_机电工程系专业：数控技术 班级：_数控0803班__ 学号：_200814450317 设计人：董志丹 指导教师：蒋兴方 完成日期：___2010_年__1___月_3日
目录 一、设计题目 二、电动机的选择及运动参数的计算 ①皮带输送机所需功率 ②传动装置的效率 ③电动机的选择 ④电动机的转速 ⑤电动机的主要参数 三、总传动比的计算及传动比的分配 ①传动装置总传动比 ②分配传动装置各级传动比 四、传动装置的运动和动力参数的计算 ①各轴的功率计算 ②各轴的转速计算 ③各轴扭矩的计算 五、三角带型号的选择 ①带轮的基准直径的选择与验算带速 ②中心距和带长的确定与验算小轮包角 ③按许用功率计算带的根数Z ④确定作用在轴上的压力F Q ⑤确定带轮的结构和尺寸（附图）
六、齿轮传动设计 ①选择齿轮材料及精度等级 ②按齿面接触疲劳强度设计 ③按齿根弯曲疲劳强度校核 ④验算齿轮的圆周速度V ⑤选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 七、轴的设计 ①选择轴的材料，确定许用应力 ②按扭转强度估算轴径 ③设计轴的结构并绘制结构草图 ④确定轴上零件的位置和固定方式 ⑤确定各轴段的直径 ⑥确定各轴段的长度 ⑦选定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸 八、滚动轴承的选择（低速轴） 九、键的选择及强度校核（低速轴的键） 十、联轴器的选择（低速轴），主要检验它的转速和转矩 十一、设计小结
一、设计题目： 试按下列一组数据，设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下。 工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差±4％，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。 设计原始数据于下表： 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机
目录 一、设计任务书 (2) 1、设计任务书内容 (2) 2、零件图 (3) 二、机械加工工艺规程 (5) 1机械加工工艺规程制订 (5) 2机械加工工艺规程的种类 (5) 3制订机械加工工艺规程的原始资料 (5) 三、零件的分析 (6) 1零件的结构特点 (6) 2零件的工艺分析 (6) 3选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (7) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (9) 1机械加工工艺设计 (9) 2制订机械加工工艺路线 (10) 3确定工艺过程方案 (10) 五、选择加工设备及刀具、量具 (11) 1选择加工设备与工艺设备 (11) 2主要加工表面 (12) 六、切削用量的确定 (13) 结论、心得体会 (13) 参考文献 (14)
一、设计任务书 1、设计任务书内容 设计内容与设计要求 一．设计内容 1、设计机械加工工艺规程； 2、对指定工序进行工序设计； 3、设计指定工序的专用夹具。 二．设计要求 1、编制零件的机械加工工艺规程，填写工艺过程卡； 2、按教师要求设计指定工序，填写工序卡； 3、设计专用夹具装配图； 4、设计专用夹具夹具体的零件工作图； 5、撰写设计计算说明书。 生产类型：中批 说明书内容 1.课程设计封面； 2.任务书（插入零件图）； 3.说明书目录； 4.设计计算过程； 5.参考文献； 6.总结与体会； 7.附录。 进度安排 第一周：熟悉零件结构及加工要求；设计零件机加工工艺规程，填写工艺过程卡片；设计指定工序，填写工序卡片。 第二周：设计指定工序的专用夹具，画出夹具装配图。 第二周：设计专用夹具夹具体的零件工作图；整理设计说明书。 参考文献 1、李洪主编《机械加工工艺手册》 2、王绍俊主编《机械制造工艺设计手册》 3、倪小丹主编《机械制造技术基础》 4、王益民主编《机械制造工艺课程设计指导书》 5、王永康主编《机械制造技术课程设计指导书》 6、杨黎明主编《机床夹具设计手册》
机械零件课程设计过程及要点（二周） （设计时间要利用周末时间） 一、设计动员及准备（0.5天，利用设计周的前一周的周五下午进行，不占用设计周时间） 1、设计目的 课程设计是第一次较全面的设计训练，它要综合运用我们前面所学过的所有基础知识，是从理论走向实际应用的第一步，通过设计要达到以下目的： （1）、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学过的理论和生产实践知识去分析和解决工程实际问题的能力。（2）、学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计过程和进行方式。 （3）、进行基本技能训练。如计算、绘图、运用设计资料、手册、标准和规范以及经验数据进行估算和数据处理等。 2、设计指导思想 总体思路：你所设计的机械能在实际生产中能够使用。 具体要求如下： （1）、满足生产的要求 （2）、满足加工工艺要求及强度条件 （3）、便于安装拆卸 （4）、体积小、成本低 3、资料的使用 熟悉手册、图册以及分析现有生产设备。在参考同类机械时要弄清原设计结构目的及现场使用状况，以便在设计时考虑取舍。 4、设计中应正确对待的几个问题 （1）、参考已有资料与创新的关系 熟悉和利用已有资料可以减少重复工作，以加快设计进度，也是继承和发展这些经验和成果，提高设计质量的保证。但另一方面任何新的设计任务又是根据特定设计要求和具体工作条件提出的，因此必须具体分析、创造性地进行设计，而不是盲目的、机械的抄袭资料，也就是在利用资料时要分析原设计的目的，再根据自己的情况进行取舍。 完全独创与完全抄袭的思路都是不正确的。 （2）、正确使用标准和规范 运用标准有利于零件互换和提高加工工艺性，从而降低成本。故应尽量采用标准规范，若规范与设计要求有矛盾时，应服从设计要求。 （3）、强度计算与结构、工艺要求之间的关系
目录 第一章产品概述 (3) 第二章箱体的工艺分析 (3) 2.1图纸的技术要求分析 (3) 第三章生产纲领 (5) 第四章材料的选择和毛坯的制造方法的选择及毛坯图 (5) 4.1 材料选择 (6) 4.2 毛坯制造方法的选择 (7) 4.3 毛坯图的绘制 (9) 第五章定位基面的选择及分析 (11) 5.1 粗精基准的选择 (11) 5.2 各加工面基准表 (11) 第六章加工工作量及加工手段组合 (12) 第七章大致工艺过程13
第一章产品概述 本组设计对象是圆柱齿轮减速器箱体的的工艺和夹具。 1.1产品介绍 齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩。无须联轴器和适配器，结构紧凑。负载分布在行星齿轮上，因而承载能力比一般斜齿轮减速机高。满足小空间高扭矩输出的需要。齿轮减速器广泛应用于大型矿山，钢铁，化工，港口，环保等领域。 1.2 零件介绍 1.2.1作用 变速器箱体在整个减速器总成中起支撑和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装，是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。因此变速器箱体的加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮等零件位置的准确性，也为将会影响减速器的寿命和性能。 1.2.2结构特点 变速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。
1.2.3零件装配 箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面。 变速箱的大批量生产的机加工工艺过程中，其主要加工面有轴承孔系及其端面，平面，螺纹孔，销孔等。因此加工过程中的主要问题是保证的孔的精度及位置精度，处理好孔与平面的相互关系。 第二章图纸技术要求分析 2.1 箱体零件的结构工艺性 (1)减速器箱盖、箱体主要加工部分是结合面、轴承孔、通孔和螺孔，其中轴承孔在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两个孔中心线的平行度和中心距。 (2)减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行时效处理，以消除内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力大小，防止零件变形。 (3)箱盖、箱体结合面，底面上的孔的加工，采用专用钻模，这样可以保 证孔的位置精度要求。