箱体的铸造工艺设计
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。减速器是机动车辆中的重要部件，其箱体的结构及加工精度直接影响轮毂的正常工作，因此研究箱体的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。
本设计是对蜗轮蜗杆减速器箱体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。
关键字：砂型铸造，工艺分析，工艺设计，箱体
目录
前言................................................................. 错误！未定义书签。第一章铸造工艺设计.. (4)
§1.1 零件概述 (4)
§1.1.1 零件信息 (4)
§1.1.2 技术要求 (4)
§1.2 铸造工艺方案的确定 (5)
§1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定 (5)
§1.2.2 浇注位置和分型面的确定 (5)
§1.2.3 砂箱中铸件数目的确定......... 错误！未定义书签。
§1.3工艺参数的选择 (7)
§1.3.1 铸造收缩率 (8)
§1.3.2 机械加工余量 (8)
§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 (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 (10)
§1.5 砂芯的设计 (11)
§1.5.1 砂芯的概述 (11)
§1.5.2 砂芯数量的确定 (11)
§1.5.3 芯头的设计 (11)
§1.5.4 壳芯的制备 ............................ 错误！未定义书签。
§1.6 冒口及冷铁的设计 (11)
§1.6.1 冒口的设计 (11)
§1.6.2 冷铁的设计 (12)
结论 (13)
参考文献 (14)
致谢 (15)
第一章铸造工艺设计
§1.1零件概述
§1.1.1 零件信息
名称：蜗轮蜗杆减速器箱体材料：QT400-15
外形尺寸：Φ182×165mm 生产批量：成批大量成产。
其零件示意图如下图1-1：
§1.1.2 技术要求
1.铸件应经时效处理，消除内应力
2.未注铸造圆角R3-R5
§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
由于箱体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
浇注位置选取原则：
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面
②铸件宽大平面应朝下
③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直
④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面
⑤应尽量减少型芯的数量
⑥要便于安放型芯、固定和排气
由零件图知道：零件呈对称性，基本由薄壁组成，无厚大壁体。综合考虑结果：确定本件的浇注位置有两个方案，方案І、方案II分别如图1-2、图1-3所示。
图1-2方案І
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砂芯撑来固定。对于图1-3所示，需要两个砂芯，并且有一个砂芯吊在上箱，故方案二不合理。而图1-2所示，仅需采取一个砂芯，故采取方案一。
二、分型面的确定
分型面选取原则：
①分型面应选择最大截面处
②分型面的选择应尽量简化工序
③分型面应尽量平直
④基准面放在同一个砂箱中
⑤尽量减少分型面
⑥使型腔和主要芯位于下箱
此件可有两种分型面方案：
方案І：如图1-4所示可将铸件对称分布在两铸型内，模样易制作，造型、下芯方便
图1-4方案І
方案II：如图1-6所示铸件大部分在同一铸型内，能够保证其尺寸基本精度，同时满足合箱，但下芯困难，不利于下芯。
图1-6方案II
经过比较，综合考虑，为保证铸件质量，采用方案I较合理。
§1.3工艺参数的选择
§1.3.1 铸造收缩率
查表得球铸铁中小型铸件收缩率：0.9—1.1%，取中值1.0% 。
§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、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
按零件图尺寸采用加减铸件厚度的方法，根据表3-13]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R3-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
根据铸件厚度<50mm球墨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
§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
