铸造工艺课程设计说明书
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铸造工艺课程设计
讲明书
目录
1 前言 (5)
1.1本设计的意义 (5)
1.1.1 本设计的目的 (5)
1.1.2 本设计的意义 (6)
1.2本设计的技术要求 (7)
1.3本课题的进展现状 (7)
1.4本领域存在的问题 (8)
1.5本设计的指导思想 (9)
1.6本设计拟解决的关键问题 (9)
2 设计方案 (10)
2.1零件的材质分析 (11)
2.2支座工艺设计的内容和要求 (12)
2.3造型造芯方法的选择 (15)
2.4浇注位置的选择与分型面的选择 (17)
2.4.1 浇注位置的选择 (17)
2.4.2 分型面的确定 (19)
2.4.3 砂箱中铸件数目的确定 (22)
3 设计讲明 (24)
3.1工艺设计参数确定 (24)
3.1.1 最小铸出的孔和槽 (24)
3.1.2 铸件的尺寸公差 (25)
3.1.3 机械加工余量 (27)
3.2铸造收缩率 (28)
3.2.1 起模斜度 (29)
3.2.2 浇注温度和冷却时刻 (30)
3.3砂芯设计 (31)
3.3.1 芯头的设计 (31)
3.3.2 砂芯的定位结构 (32)
3.3.3 芯骨设计 (33)
3.3.4 砂芯的排气 (33)
3.4浇注系统及冒口，冷铁，出气孔的设计 (34)
3.4.1 浇注系统的类型和应用范围 (34)
3.4.2 确定内浇道在铸件上的位置、数目、金属引入方向 (34)
3.5决定直浇道的位置和高度 (35)
3.5.1 计算内浇道截面积 (36)
3.5.2 计算横浇道截面积 (37)
3.5.3 计算直浇道截面积 (38)
3.5.4 冒口的设计 (39)
4 铸造工艺装备设计 (41)
4.1模样的设计 (41)
4.1.1 模样材料的选用 (41)
4.1.2 金属模样尺寸的确定 (41)
4.1.3 壁厚与加强筋的设计 (42)
4.1.4 金属模样的技术要求 (42)
4.1.5 金属模样的生产方法 (42)
4.2模板的设计 (43)
4.2.1 模底板材料的选用 (43)
4.2.2 模底板尺寸确定 (43)
4.2.3 模底板与砂箱的定位 (44)
4.3芯盒的设计 (44)
4.3.1 芯盒的类型和材质 (44)
4.3.2 芯盒的结构设计 (44)
4.4砂箱的设计 (44)
4.4.1 砂箱的材质及尺寸 (44)
5 结论 .................................. 错误!未定义书签。
致谢 ...................................... 错误!未定义书签。
参考文献 .. (46)
1前言
1.1本设计的意义
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
1.1.1本设计的目的
铸造工艺课程设计是学完了铸造工艺基础课程后，对铸造工艺过程进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素养与工程实践的能力培养应在指导教师指导下独立完
成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计讲明书，并正确绘制有关图表。
在课程设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。
应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的差不多方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
通过课程设计，应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认确实科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
1.1.2本设计的意义
该课程设计是学完本课程之后的一项重要的实践，是我们步入社会的一次深刻的链接，考察了我们独立设计，计算，绘图和分析的能力，同时提高了我们查阅各种设计手册的能力，通过该课程设计我们了解铸造工艺设计的一般步骤，需要用到的一些结构都需要我们认真
查阅后绘制到图纸上，通过课程设计我们学会了专门多课本上没有的知识。
1.2本设计的技术要求
工艺设计学生要在规定的时刻（3周）内，必须完成一个中等复杂程度零件的铸造工艺设计，并完成采纳机器造型的要紧铸造技术文件汇（编）制工作。
采纳CAD出图，如有条件能够进行三维设计和动态模拟。
华铸CAE10.0模拟软件能够开放使用。
具体任务包括：零件图1张（A4），铸造工艺图1张（A3彩色），模板装配图1张（A4），芯盒图（或装配图）1张（A4），铸型装配图1张（A4），铸造工艺卡1张（A4），设计讲明书1份（A4）
1.3本课题的进展现状
由计算机、网络技术、传感技术、人工智能所构成的信息技术近年来在铸造生产中得到更为广泛的应用，这正在改变着铸造生产的面貌，能够讲现代铸造技术的要紧特征确实是将传统的铸造工艺与信息技术融为一体。
快速原型技术在铸造生产中的应用也有了新的进展，
它除了可应用于制造新产品试制用的摸样及熔模铸造的蜡模外，还可用于直接造出酚醛树脂壳型、壳芯，他们可直接用来装配成砂型。
在德国震压造型正在逐步被其它先进的造型设备所取代，而到1999年垂直分型无箱射压造型、气流——气压造型、空气冲压造型这三类造型线的生产能力之和已占有77%，居于主导地位。
国外近年来在智能化型砂质量操纵方面有专门大进展，特点是利用计算机辅助对型砂质量进行预防性操纵。
1.4本领域存在的问题
由于技术水平和装备条件等限制,我国铸造业还不能完全生产出国内各行业所急需的一些关键铸件,特不是一些高难度、高要求的铸件。
要改变目前这种状况,就必须加大铸造企业的重组和结构调整,进展专业化生产,进一步扩大优势企业的规模,提高企业的工艺和装备水平，必须加大科技投入,建立企业的研发中心并实行产学研三结合的研发体制,推动自主创新，必须把环境爱护和劳动保障当作一件大事抓紧抓好，必须大力降低能耗和原材料消耗，必须进一步培养铸造方
面的专业人才,加强职工队伍的技术培训,提高全行业职工的技术与劳动素养。
1.5本设计的指导思想
铸造工艺课程设计总的程序是：依照已下达的课题任务－零件图进行详细的工艺分析后，绘制出铸造工艺图。
以工艺图为依据，设计出模板图和芯合图，再绘制铸型装配图（合箱图），最后编写设计讲明书和工艺卡。
1.6本设计拟解决的关键问题
通过阅读图纸，应着重了解以下各点：
（1）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；
（2）弄清零件图的各项尺寸，并着重记录铸造零件的重量，要紧壁厚及最大壁厚，零件最大尺寸（长宽高轮廓尺寸），以供工艺设计使用；
（3）零件各项公差要求，零件加工位置及零件各项加工要求（包括边面光洁度），并对加工方法做初步了解；
（4）零件材质及性能要求，以及图纸上指出的各项专门技术要求。
2设计方案
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，为了幸免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。
2、铸件结构不应造成严峻的收缩阻碍，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，幸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、幸免浇注位置上有水平的大平面结构。
2.1零件的材质分析
铸件成型材料为蠕墨铸铁，蠕墨铸铁是在铸铁材料方面介于球墨铸铁与灰铸铁之间的一种材科。
蠕虫状石墨是介于球伏与片状之间的一种过渡型石墨，因而使这种铸铁的材质性能也介于球墨铸铁与灰铸铁之间。
简要地讲，蠕墨铸铁具有接近于球墨铸铁的强度、刚性，一定的韧性，良好的耐磨性；另一方面，它又具有接近于灰铸铁的铸造性能和热传导性能，因此这种铸铁材料愈来愈引起人们的注意，同时巳开始在生产上获得了应用。
它具有独特的性能，在汽车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零、件刹车盘等方面应用取得了良好的效果。
其化学成分：（见下表2-1），蠕铁的碳当量高，加稀土合金后又使铁水得到净化，因而使它具有较好的流淌性。
在碳当量。
