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铸造⼯艺设计说明书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)⼀、⼯艺审核1、数量与材料由零件图可知，该零件结构⽐较简单，但是形状不是很规则，⼯作条件⼀般以承受压⼒为主，故要求该零件有良好的刚性和强度。
另外，根据零件图的要求，该底座零件为单件⼩批量⽣产，另外材料选⽤灰铸铁HT200，流动性较好，适于铸造。
2、图样该零件图给出了主视图、左视图、俯视图3个视图。
机械工程系毕业设计指导书课题名称铸造成型及工艺设计教研室材料成形与控制技术教研室专业材料成形与控制技术指导教师编制时间2011-10一、设计题目：铸造成型及工艺设计二、设计参数有一批铸件要进行批量生产，其结构尺寸如图所示（见任务书）。
材料：见任务书。
生产批量：见任务书。
三、设计要求毕业设计是对学生综合运用所学理论和专业技术知识来模拟企业实际进行的一次具有实战性质的训练，也是对学生学习的总结和一次总考核。
学生通过毕业设计，进一步掌握和巩固所学基础理论和专业知识，并运用这些知识，能综合地解决铸造工艺设计中遇到的各方面问题，以达到掌握铸造工程师实际工作的内容、方法和手段，了解铸造设计工作的基本步骤和方法，从而具有能独立完成一般金属材料铸造工艺分析和设计全过程的能力，初步掌握铸造工艺设计的能力，受到铸造工程师的基本训练。
具体要求如下：1.巩固和加深铸造工艺及设备及其它有关专业基础课的知识的理解；2.较系统的掌握铸造工艺及工装的设计方法，锻炼运用铸造工艺手册及其它技术资料的基本技能，以达到培养学生分析和解决铸造生产实际问题的能力；3.进一步提高绘图和文字表达的能力；4.为今后工作打下基础。
四、设计内容及工作量具体设计内容是：1.利用CAD绘制零件图。
2.绘制铸造工艺图。
3.编写铸造工艺卡。
4.铸造工艺方案设计5.铸造的工艺装备设计毕业设计的最终工作成果为：1.毕业设计说明书一册；2.铸造工艺图、铸造工艺卡一套；五、设计的基本步骤（一）设计前期的准备工作1.了解和熟悉铸造零件图纸⑴了解铸造零件的结构形状及各投影间的关系，建立零件形状的明确完整的立体概念，以保证工艺设计及各项设计制图工作的顺利进行；⑵弄清零件图的各项尺寸，并着重记录铸造零件的重量，主要壁厚及最大壁厚，零件最大尺寸（长宽高轮廓尺寸），以供工艺设计使用；⑶零件各项公差要求，零件加工位置及零件各项加工要求（包括表面粗糙度），并对加工方法做初步了解；⑷零件材质及性能要求，以及图纸上指出的各项特殊技术要求。
目录1 绪论 (1)2 结构分析 (2)立柱的结构分析和功用 (2)2.1.1立柱的功用 (2)2.1.2 立柱的结构分析 (2)审图及校核 (2)3 工艺方案分析 (3)铸造工艺方案中浇注位置和分型面的确信原那么 (3)3.1.1 浇注位置的确信原那么 (3)3.1.2 分型面的确信原那么 (3)工艺方案的分析和确信 (4)3.2.1 方案一：以立柱导轨反面为分模面（树脂砂造型） (4)3.2.2 方案二：以立柱导轨的中心对称线为分模面（树脂砂造型） (4)4 工艺参数 (5)铸件最小铸出壁厚 (5)机械加工余量 (5)最小铸出孔和槽 (7)不铸出面 (7)铸造收缩率 (7)冷铁放置计算 (8)分型负数的选择 (8)拔模斜度 (9)铸件在砂箱内冷却时刻 (9)5 砂芯及砂型设计 (11)砂芯设计 (11)5.1.1 芯头设计 (11)5.1.2 排气设计 (11)5.1.3 分芯原那么 (11)5.1.4 分芯方案 (12)外模设计 (12)6 浇冒口系统设计 (13)浇注系统的概述和作用 (13)浇注系统的组成及其各自作用 (13)浇注系统的设计 (14)出气孔设计 (17)6.4.1出气孔的作用及设置原那么 (17)6.4.2出气孔的分类及尺寸 (18)7 砂箱的设计 (19)砂箱尺寸的确信 (19)参考文献致谢附录1 绪论铸造业进展简介铸造是一种古老的制造方式，在我国能够追溯到6000年前。
随着工业技术的进展，铸大型铸件的质量直接阻碍着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。
铸造技术的进展也很迅速，专门是19世纪末和20世纪上半叶，显现了很多的新的铸造方式，如低压铸造、陶瓷铸造、持续铸造等，在20世纪下半叶取得完善和有效化[2]。
由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造本钱和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着周密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向进展，例如我国这几年在周密铸造技术、持续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面进展迅速。
铸造工艺设计说明书一、引言铸造工艺设计是针对特定铸件的生产过程进行规划和安排的过程。
本文旨在详细介绍铸造工艺设计的内容，确保读者能够全面理解并掌握该过程的要点。
二、铸造工艺设计的目标铸造工艺设计的目标是实现高质量的铸件生产。
具体而言，主要包括以下几个方面：1. 确定适宜的材料：根据铸件的要求和使用环境，选择合适的铸造材料，确保其具备良好的机械性能和耐腐蚀性能。
2. 设计合理的结构：在铸造工艺设计中，需要考虑到铸件的结构特点，合理设计铸件的形状和尺寸，以确保在铸造过程中易于铸造和冷却。
3. 确定适宜的工艺参数：通过合理选择浇注温度、保温时间、浇注速度等工艺参数，以确保铸件的成形质量。
4. 确保铸件的表面质量：通过采用适当的除砂、除气和清洁工艺，确保铸件表面的光洁度和平整度符合要求。
三、铸造工艺设计的步骤铸造工艺设计的步骤可以分为以下几个阶段：1. 铸件设计分析：在铸造工艺设计之前，需要对铸件的结构和形状进行分析。
通过对铸件进行结构强度分析、模具结构分析以及热力学分析等，确定铸造工艺的基本要求和技术指标。
2. 模具设计：根据铸件的形状和尺寸要求，进行模具设计。
包括模具的整体结构设计、分型面设计、模腔和冷却系统的设计等。
3. 工艺参数确定：根据铸件的特点和模具设计，确定适宜的浇注温度、浇注速度、保温时间等工艺参数。
这些参数对于保证铸件成形质量和提高生产效率具有重要作用。
4. 检验和调整：在铸造工艺设计结束后，需要进行试验验证和工艺调整。
通过对铸件进行质量检验，查找潜在问题并进行相应的调整，以确保最终生产的铸件质量达到要求。
四、铸造工艺设计的注意事项在铸造工艺设计的过程中，需要特别注意以下几个方面：1. 材料特性：铸造工艺设计需要充分了解所选材料的特性和性能，确保其适用于特定的铸件要求。
同时，需要根据材料的熔化温度和流动性，合理选择浇注温度和浇注系统。
2. 模具设计：模具设计需要兼顾铸件的结构特点和生产效率。
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)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。
上下上下图2 图3图5六棱柱体积计算：S1=652×652√3×12×12=3659mm2，V1=S1×h1=3659×20=73180 mm3圆柱的体积计算：S2=πR2=πX（1402）2=14315mm2，V2= S2×h2=14315X30=429450 mm3V总=S1+S2=73180+429450=502630 mm3六棱柱侧面积S侧1=752X20x6=4500mm2，圆柱侧面积S侧2=πdh2=3.14X140X30=13188mm2S总=S侧+2 S2+ S1- S1+ S侧2=4600+2X14315+13188=46481mm2M C=V总S总=50263046481=11mm=11cm，Mr=1.2Mc=1.32cm②确定体收缩率、冒口形状、尺寸、能补缩的最大铸件体积铸件材料为ZG25，化学成分：Wc%=0.25,W Mn=0.8%，由表6——2得ξ=4.4%，ξv=4.4+0.0585=4.5%，由表3—33查得d=65mm，h=105mm，V R=0.36L，G R=2.5Kg，Vc=0.8L，G c=6.5Kg。
铸造⼯艺设计说明书铸造⼯艺设计说明书⽬录1. 零件结构分析 (3)1.1. 零件信息 (3)1.2. 技术要求 (3)2. 铸造⼯艺⽅案分析 (5)2.1. 铸造⽅法的确定 (5)2.2. 分型⾯的选择 (5)2.3. 铸件浇注位置的确定 (7)3. 铸造⼯艺参数 (9)3.1. 铸件尺⼨公差 (9)3.2. 铸件重量公差 (9)3.3. 机械加⼯余量 (9)3.4. 铸造收缩率 (9)3.5. 起模斜度 (9)3.6. 最⼩铸出孔及槽 (10)3.7. ⼯艺补正量 (10)3.8. 分型负数 (10)3.9. 反变形量 (10)3.10. 砂芯负数 (11)3.11. ⾮加⼯壁厚的负余量 (11)3.12. 分型负数 (11)4. 砂芯设计 (12)4.1. 砂芯的概念 (12)4.2. 芯头设计 (12)5. 浇注系统设计 (16)5.1. 浇注系统设计原则 (16)5.2. 浇注系统位置确定 (17)5.3. 浇注系统类型确定 (17)5.4. 浇注系统尺⼨计算 (17)6. 冒⼝及冷铁 (22)6.1. 冒⼝补缩原则 (22)6.2. 冒⼝及冷铁位置个数的选择 (22)6.3. 冒⼝种类选择及参数计算 (23)6.4. 铸件成品率 (25)1. 零件结构分析1.1. 零件信息产品名称：⽀架材料：铸钢外形尺⼨：91×42×66cm 3 质量：463Kg g 463000cm 58983cm g 85.7v m 33=≈?=?=ρ⽣产批量：成批⼤量⽣产。
造型⽅法：⼿⼯造型其零件⽰意图如下图1.2. 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。
2.铸造⼯艺⽅案分析2.1.铸造⼯艺的确定铸造⼯艺包括：造型⽅法、造芯⽅法、铸造⽅法及铸型种类的选择2.1.1.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2.1.2.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。
铸造工艺课程设计说明书目录1 前言 (3)1.1本设计的意义 (3)1.1.1 本设计的目的 (3)1.1.2 本设计的意义 (3)1.2本设计的技术要求 (4)1.3本课题的发展现状 (4)1.4本领域存在的问题 (4)1.5本设计的指导思想 (5)1.6本设计拟解决的关键问题 (5)2 设计方案 (5)2.1零件的材质分析 (6)2.2支座工艺设计的内容和要求 (7)2.3造型造芯方法的选择 (9)2.4浇注位置的选择与分型面的选择 (9)2.4.1 浇注位置的选择 (9)2.4.2 分型面的确定 (11)2.4.3 砂箱中铸件数目的确定 (13)3 设计说明 (14)3.1工艺设计参数确定 (14)3.1.1 最小铸出的孔和槽 (14)3.1.2 铸件的尺寸公差 (15)3.1.3 机械加工余量 (16)3.2铸造收缩率 (16)3.2.1 起模斜度 (17)3.2.2 浇注温度和冷却时间 (18)3.3砂芯设计 (18)3.3.1芯头的设计 (19)3.3.2 砂芯的定位结构 (19)3.3.3 芯骨设计 (20)3.3.4 砂芯的排气 (20)3.4浇注系统及冒口，冷铁，出气孔的设计 (20)3.4.1 浇注系统的类型和应用范围 (20)3.4.2 确定内浇道在铸件上的位置、数目、金属引入方向 (20)3.5决定直浇道的位置和高度 (21)3.5.1计算内浇道截面积 (21)3.5.2计算横浇道截面积 (22)3.5.3计算直浇道截面积 (23)3.5.4 冒口的设计 (23)4 铸造工艺装备设计 (24)4.1模样的设计 (24)4.1.1 模样材料的选用 (24)4.1.2 金属模样尺寸的确定 (25)4.1.3 壁厚与加强筋的设计 (25)4.1.4 金属模样的技术要求 (25)4.1.5 金属模样的生产方法 (25)4.2模板的设计 (25)4.2.1 模底板材料的选用 (26)4.2.2 模底板尺寸确定 (26)4.2.3 模底板与砂箱的定位 (26)4.3芯盒的设计 (26)4.3.1 芯盒的类型和材质 (26)4.3.2 芯盒的结构设计 (26)4.4砂箱的设计 (26)4.4.1 砂箱的材质及尺寸 (26)5 结论........................................................................................................ 错误!未定义书签。
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 BoxMold Design of HubABSTRACTAlong 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。
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。
上下上下图2 图3原料供应，芯砂的流动性好，硬化速度快，硬化温度范围较宽，热态砂芯强度和常温机械强度都很好，浇注后型芯的退让性能好，故选择呋喃树脂热芯盒射芯法造芯，2.确定砂芯的芯头个数、形状、尺寸、间隙和谐度根据砂芯及型腔形状，确定芯头个数为1，芯头为自硬型，由表1—31查得：间隙S=1.0mm，芯头高度为36mm，芯头斜度由表1—33查得α=7°，a=5mm。
图5六棱柱体积计算：S1=652×652√3×12×12=3659mm2，V1=S1×h1=3659×20=73180 mm3圆柱的体积计算：S2=πR2=πX（1402）2=14315mm2，V2= S2×h2=14315X30=429450 mm3V总=S1+S2=73180+429450=502630 mm3六棱柱侧面积S侧1=752X20x6=4500mm2，圆柱侧面积S侧2=πdh2=3.14X140X30=13188mm2S总=S侧+2 S2+ S1- S1+ S侧2=4600+2X14315+13188=46481mm2M C=V总S总=50263046481=11mm=11cm，Mr=1.2Mc=1.32cm②确定体收缩率、冒口形状、尺寸、能补缩的最大铸件体积铸件材料为ZG25，化学成分：Wc%=0.25,W Mn=0.8%，由表6——2得ξ=4.4%，ξv=4.4+0.0585=4.5%，由表3—33查得d=65mm，h=105mm，V R=0.36L，G R=2.5Kg，Vc=0.8L，G c=6.5Kg。
目录1 绪论 (1)2 结构分析 (2)立柱的结构分析和功用 (2)2.1.1立柱的功用 (2)2.1.2 立柱的结构分析 (2)审图及校核 (2)3 工艺方案分析 (3)铸造工艺方案中浇注位置和分型面的确信原那么 (3)3.1.1 浇注位置的确信原那么 (3)3.1.2 分型面的确信原那么 (3)工艺方案的分析和确信 (4)3.2.1 方案一：以立柱导轨反面为分模面（树脂砂造型） (4)3.2.2 方案二：以立柱导轨的中心对称线为分模面（树脂砂造型） (4)4 工艺参数 (5)铸件最小铸出壁厚 (5)机械加工余量 (5)最小铸出孔和槽 (7)不铸出面 (7)铸造收缩率 (7)冷铁放置计算 (8)分型负数的选择 (8)拔模斜度 (9)铸件在砂箱内冷却时刻 (9)5 砂芯及砂型设计 (11)砂芯设计 (11)5.1.1 芯头设计 (11)5.1.2 排气设计 (11)5.1.3 分芯原那么 (11)5.1.4 分芯方案 (12)外模设计 (12)6 浇冒口系统设计 (13)浇注系统的概述和作用 (13)浇注系统的组成及其各自作用 (13)浇注系统的设计 (14)出气孔设计 (17)6.4.1出气孔的作用及设置原那么 (17)6.4.2出气孔的分类及尺寸 (18)7 砂箱的设计 (19)砂箱尺寸的确信 (19)参考文献致谢附录1 绪论铸造业进展简介铸造是一种古老的制造方式，在我国能够追溯到6000年前。
随着工业技术的进展，铸大型铸件的质量直接阻碍着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。
铸造技术的进展也很迅速，专门是19世纪末和20世纪上半叶，显现了很多的新的铸造方式，如低压铸造、陶瓷铸造、持续铸造等，在20世纪下半叶取得完善和有效化[2]。
由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造本钱和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着周密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向进展，例如我国这几年在周密铸造技术、持续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面进展迅速。
中国铸造工艺装备同先进国家相较还有必然差距。
20世纪90年代以前，铸造模具的设计利用运算机的很少，制造也要紧以一般全能设备为主[1]。
进入90年代，庞大的市场需求，专门是汽车、摩托车业的快速进展，极大地推动了中国铸造模具业的进展。
同时随着合伙和独资企业的介入，国外先进的模具设备和制造技术的引进，促使国产铸造模具设计和制造技术水平慢慢提高，一些企业已经具有设计和制造大型周密模具的能力。
设计目的及意义依照XK713型机床立柱设计图纸编制生产其铸件的铸造工艺图，设计说明书，并绘制外模图。
通过本次设计培育学生同意实际任务后，综合运用所学知识，踊跃查找有关资料和各类手册，寻觅解决问题冲破口和确信解决问题方式的能力。
同时在解决问题进程中培育进一步学习新知识的能力，培育独立试探，独立工作，分析和解决实际问题的能力。
通过提供零件铸造工艺图和设计说明书，提高归纳总结，机械制图等综合能力。
设计原理及条件金属铸件包括铸铁件（灰铸铁件、球墨铸铁件、可锻铸铁件）、铸钢件（碳钢铸件、合金刚铸件、高锰钢铸件）和非铁合金铸件（铝合金铸件、镁合金铸件铜合金铸件）[4]。
机床立柱铸件为灰铸铁件，本设计详细介绍了该铸件的铸造工艺进程、包括分型面选择、砂芯设计、浇注系统设计、出气孔设计和砂箱尺寸设计。
2 结构分析立柱的结构分析和功用2.1.1立柱的功用立柱是用地角螺栓固定于地基上，溜板箱沿着立柱的导轨上下移动，从而对固定在工作台上的工件进行加工[3]。
2.1.2 立柱的结构分析立柱的两条导轨在立柱的双侧，它是立柱的工作部位，属于重要部份，溜板箱在其上做上下运动。
其要求的加工精度较高，因此立柱的导轨所在的平面为重要平面。
因此，设计时应第一考虑重要平面的位置，应尽可能放在下箱或侧面。
审图及校核（1）主视图中双侧导轨内侧上部带螺纹孔凸台处双侧实线去掉，下部带螺纹孔凸台处双侧实线去掉。
相应的剖面C—C视图，俯视图中凸台处各删掉一条边，理由是凸台双侧易显现薄的夹砂，在浇注进程中易烧结、装配时易掉砂。
（2）剖面B—B视图中，立柱双侧下部筋板应为直筋板，将拐角去掉，不然不能撤料。
（3）剖面C—C视图中导轨处不该标75°，因为视图和剖面D—D视图中已在相应的位置标识了15°。
（4）立柱中部四个透门与内部筋板在俯视图中应分隔开，并未连在一路，且内部筋板为长条状，中间未断开，应连在一路。
（5）从右视图可知剖面D—D并未剖到立柱周围的纵向筋板，故立柱双侧纵向筋板在剖面D—D 视图中不该打剖面线。
（6）从主视图上看立柱底座前部双侧为毛坯面，不加工，故P向视图中相应位置应无加工符号。
3 工艺方案分析铸造工艺方案中浇注位置和分型面的确信原那么3.1.1 浇注位置的确信原那么a)浇注时要紧加工表面，要紧工作面和受力面应尽可能放在底部和侧面，以避免产生砂眼，气孔，夹渣等缺点。
b)关于凝固体收缩较大的铸件合金，应知足顺序凝固的原那么，铸件厚实部份应尽可能置于上方，利于冒口补缩。
c)应有利于砂芯的定位，固定和排气，尽可能幸免摽芯和悬臂砂芯。
d)大平面应置于下部或倾斜位置，以防夹砂等缺点，有时为了方便造型，可采纳“横做立浇”“平做立浇”的方式。
e)铸件的薄壁部份应置于铸件的底部或侧面，以防浇不到冷隔等缺点。
f)在大量量生产中，应使铸件的飞翅，毛刺最少与易于清除。
g)要幸免厚实铸件冒口下面的受力面产生偏析。
h)尽可能使冒口置于加工面上，以减少铸件清理工作量。
3.1.2 分型面的确信原那么分型面是指上半铸型和下半铸型的分界面，它往往也是样子的分模面。
在确信铸件分型面的同时，事实上也确信了铸件在砂箱中的位置（即浇注位置），因此，分型面的选择对铸件的质量和整个生产进程阻碍专门大，是铸造工艺是不是合理的关键问题之一。
确信分型面的原那么有如下几条：a)尽可能将铸件的全数或大部份放在同一箱内，以减少错型和不便验型造成的尺寸误差；b)尽可能将加工定位面和要紧加工面放在同一箱内。
以减少加工定位的尺寸。
c)尽可能减少分型面数量，在机械造型中一样采纳一个分型面。
d)在机械造型中应尽可能不利用活块，必要时用砂芯取代样子打活动料。
e)尽可能减少砂芯数量。
f)尽可能使分型面是平面，必要时也可不做成平面。
g)为了方便起模，分型面应在铸件的最大截面处，关于较高的铸件应尽可能使铸件在一箱内不宜太高。
h)在大量生产时，分型面的选择应有利于铸件的整理。
i)选择分型面应考虑到造型的不同。
高压造型与射压造型相较砂型紧实度较高。
狭小吊砂处易损坏，故在高压造型中应幸免狭小吊砂。
该铸件的导轨面为重要表面，依照以上原那么应放于砂箱底面或侧面。
采纳本方案应将导轨面放在侧面，分型面选择中位面处，如此选择的优势是不需出立柱地脚螺栓处斜筋板的芯子，节省芯盒，缺点是浇注系统不加考虑的话会造成导轨温度不均，为幸免这种情形的发生需对两导轨同时浇注。
浇注和分型面的具体位置见铸造工艺图。
工艺方案的分析和确信3.2.1 方案一：以立柱导轨反面为分模面（树脂砂造型）该铸件的导轨面为重要面应放在下箱或侧面，采纳方案一将铸件放在一个砂箱内，从而保证导轨的质量。
如此能够减少错箱和加工定位尺寸，可是地脚筋板处起模困难需要从工艺上出芯子加以处置。
3.2.2 方案二：以立柱导轨的中心对称线为分模面（树脂砂造型）该铸件的导轨面为重要表面，应放在下箱或侧面，采纳方案二应将其放在沙箱侧面。
能够保证导轨的质量，同时幸免立柱地脚筋板处出芯子，由外模直接带出。
靠型内定位及模型制做准确度来减少错箱的偏向。
需在浇注系统加以考虑，不然会造成上下导轨在浇注进程中温度不同从而致使硬度不同。
本设计采纳方案二。
4 工艺参数铸件最小铸出壁厚合金液的流动性，铸件的轮廓尺寸和铸造方式，决定了合金液的充型能力。
为了幸免铸件浇不足和冷隔等缺点，应要求铸件壁厚不小于最小壁厚。
关于砂型铸造各类铸造合金铸件的最小壁厚可参考表1。
铸件的内壁厚度应小于外壁厚度。
表1 砂型铸件最小壁厚（单位：mm）铸件材质铸件轮廓尺寸铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铝合金镁合金铜合金≤200⨯200 >200⨯200～500⨯500 >500⨯500810～1215～20≈66～1015～20612——58——346——3——3～56～8——依照表1和所给已知条件：最大外形尺寸为1130×410×525mm，且材质为HT250，由工艺图知铸件最小壁厚为15mm，因此符合上表中砂型铸件最小壁厚为15mm～20mm的要求。
机械加工余量GB/T6414—1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》中规定，机械加工余量值应依照最终机械加工后成品零件的最大轮廓尺寸和相应的尺寸范围选取[1]。
铸件的某一部位在铸态下的最大尺寸应不超过成品尺寸和要求的加工余量及铸件总公差之和。
当有斜坡时，斜度值应另加考虑。
机械加工余量值由精到粗分为A，B，C，D，E，F，G，H，J和K共10个品级（见表2）。
推荐用于各类铸造方式和铸造合金铸件的RMA品级列表3中，它仅供参考。
要求的机械加工余量应按以下方式标注在铸件图或技术文件中：a）用公差和要求的机械加工余量代号统一标注，例如：关于轮廓最大尺寸在2500-4000mm范围内的铸件，要求的机械加工余量品级为G，要求的机械加工余量为7mm，（同时铸件的一样公差为GB/T6414-CT12），标注为： GB/T6414-CT12-RMA7（G）b）采纳非标准加工余量时，应在铸件图样上所需部位直接标出。
查验与评按时，当铸件实际测量尺寸位于铸件大体尺寸所要求的公差带范围内时，应以为铸件的加工余量合格。
表2要求的机械加工余量（RMA）（GB/T6414—1999）最大尺寸要求的机械加工余量等级A B C D E F G H J K40 1>40～63 1 2 >63～100 1 2 4 >100～160 3 4 6 >160～250 1 2 4 8 >250～400 5 7 10 >400～630 3 4 6 9 12 >630～1000 5 7 10 14 >1000～1600 1 2 4 8 11 16 >1600～2500 6 9 14 18 >2500～4000 5 7 10 15 20 >4000～6300 1 2 4 8 11 16 20 >6300～10000 3 6 9 12 17 24表3 毛坯铸件典型的机械加工余量品级方法要求的机械加工余量等级铸件材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金砂型铸造手工造型G～K F～H F～H F～H F～H F～H砂型铸造机器造型和壳型E～H E～G E～G E～G E～G E～G金属型（重力和低压铸造）——D～F D～F D～F D～F D～F 压力铸造————————B～D B～D熔模铸造 E E E —— E E 该铸型为手工造型，材料为HT250，加工余量品级为F～H，工件尺寸为1130×410×525mm，其中最大尺寸为1130mm，由表2[2]查得在1000～1600范围加工余量范围为4～8mm。
