铸造工艺设计报告

铸造工艺学课程设计

设计题目： 大批量生产的HT200喂入辊链轮（11）工艺设计

学院班级： 材料学院材物091班

姓 名： 高建波

指导老师：

设计时间：2011.12.25到2012.01.06

设计类型

□机械零件设计

■铸造零件设计

□冶金零件设计

□建筑零件设计

□其他零件设计 材料物理专业铸造工艺学课程设计

1st 目录

课程设计任务书

一：铸造工艺设计概念··········································5

二：零件分析

2.1零件结构分析···········································5

2.2零件技术分析········································5～6

三：工艺方案的论证

3.1造型、造芯方法确定·····································6

3.2铸型的选择·············································6

3.3浇注位置的选择·········································6

3.4分型面选择·············································7

3.5浇注系统的选择·········································7

3.6凝固顺序···············································7

四：铸造工艺参数设计

4.1铸造收缩率··········································7～8

4.2机械加工余量···········································8

4.3起模斜度···············································9

4.4砂芯设计··········································· 9～10

五：浇注系统

5.1浇注时间计算·······································10～12

5.2阻流浇注系统其他各组元的截面积的计算···················12

5.3组元截面积的计算及各组元之间比例关系的确定·············12

5.4冒口的有关计算·····································12～13

六：零件图、铸造工艺图、装配图

6.1零件图·············································13～14

6.2铸造工艺图·············································14

6.3装配图·················································15

七：主要缺陷及防止············································15

八：总结 （附录参考文献） ······························16～17 材料物理专业铸造工艺学课程设计

2nd 课程设计任务书

一、设计题目

大批量生产的HT200喂入辊链轮（11）工艺设计

二、课程设计教学目的及基本要求

1．通过设计这一实践性教学环节，培养学生独立思考力，熟悉并系统地掌握铸造工艺与工艺设备的设计方法及设计能力；

2．学会并掌握液态成型工艺设计及工装模具设计的全过程；

3．通过所学专业知识，提高运算、设计绘图能力及查阅技术资料的技能；培养学生分析、初步解决液态成型工艺问题的能力；

4．为毕业设计（论文）及毕业后从事工程工作打下良好的基础。

三、课程设计内容及安排

1．结合具体零件图（液态成型件），确定设计任务；

2．课堂讲解典型零件的设计任务、设计方法（步骤）；

3．学生设计内容：

（1） 读图，根据零件图技术要求及零件结构特点分析零件设计原理、成型工艺；

（2） 完成铸件工艺分析以及几种成型工艺方案的比较和论证；选取最佳工艺方案；

（3） 设计计算浇注系统、确定工艺参数、绘制铸造工艺图（包括主视图、俯视图、侧视图等）

（4） 在工艺图的设计基础上完成模板图（上或下模）设计，包括主视图、俯视图、侧视图等。

（5） 设计绘制芯盒的装配图设计，包括主视图、俯视图、侧视图等。

（6） 撰写设计说明书一份，约4000-5000字，按上述1-5包括的设计内容，方案分析比较与设计计算过程结果，查找资料依据，参考资料。要求书写工整，图文并茂，规格统一。

4．设计题目（每个学生一个题目，独立完成）

（1） 按零件图完成铸造工艺设计并绘制铸造工艺图一张；

（2） 根据铸造工艺图，绘制铸件图一张；

（3） 按工艺图设计绘制模板装配图一张； 材料物理专业铸造工艺学课程设计

3rd （4） 按工艺图设计绘制芯盒图一张。

5．时间安排

（1） 布置题目，集中指导 1天

（2） 铸造工艺图设计绘图 2天

（3） 铸件图绘图 1天

（4） 模板图设计绘图 1天

（5） 芯盒设计绘图 2天

（6） 撰写设计说明书 2天

（7） 答辩 1天

四、课程设计考核方法及成绩评定

学生全部完成（按内容1-5）课程设计，包括四张设计图纸、一份设计说明书，交给指导教师审核签字通过后方可参加答辩。

答辩结束后，指导教师根据学生答辩情况、图面质量等方面的表现，按照统一评分标准进行成绩总评。答辩成绩分为四部分：平时表现、图面质量、答辩成绩、设计论证（说明书），各部分所占比例：

平时表现： 20分

图面质量： 30分

答辩成绩： 30分

设计论证（说明书）： 20分

五、设计说明书撰写

课程设计说明书内容要求如下：

1．目录

2．零件结构分析、技术要求分析；

3．工艺方案论证

对零件进行工艺分析，选择多种方案进行对比、结合设计条件的具体情况和要求，分析优缺点，确定最优方案；

4．工艺尺寸计算

根据确定的工艺方案，计算浇注系统，确定工艺参数、模板尺寸等，计算方法应有依据，公式有出处，计算结果正确，并有图示。 材料物理专业铸造工艺学课程设计

4th 5．结束语

对自己的设计进行客观评价以及对课程设计中存在的问题进行分析和讨论经。

6．参考文献

在设计说明书撰写过程中引用资料的出处，它反映设计的取材来源及工艺分析的可靠性。

六、课程设计教材及主要参考资料

1．《实用铸造手册》，陈琦、彭兆弟主编，中国电力出版社，2009年

2．《铸造工艺学》，董选普，李继强编，化学工业出版社，2009年

3. 《铸造工艺设计》，李弘英、赵成志编，机械工业出版社，2005年

材料物理专业铸造工艺学课程设计

5th 一：铸造工艺设计概念

铸造生产是一个诸多工序集成的复杂过程，包括金属熔炼、型砂配置和处理、造型制芯、合型浇注、落砂清理和旧砂回用等，人们往往把铸件的生产过程称为铸造工艺过程，编制出其铸造生产工艺过程的技术文件就是铸造工艺设计。

铸造工艺设计技术要求根据对零件的要求，生产批量和生产条件，以及对铸件结构的工艺分析等，用文字、图样及表格说明零件的生产工艺过程和指导生产作业的技术资料，确定铸造工艺方案、工艺参数、绘制铸造工艺图、编制工艺规程和工艺卡等技术文件的过程。

合理的铸造工艺方案是进行铸造工艺设计的第一步，对铸造工艺确定，首先要对零件的结构进行深刻的铸造工艺性分析。一个好的零件是经过以下几个步骤完成的：

① 功能设计

② 依据铸造经验修改和简化设计

③ 冶金设计

④ 考虑经济性

只有经过一系列的铸造工艺性分析和考虑之后，才能对零件做出一个合理的铸造工艺设计。

二：零件分析

1、零件结构分析

铸造喂入辊链轮的材料为HT200即抗拉强度为200Mpa的灰铸铁，尺寸为φ1340×φ1340×370.0，通过计算，获得铸件，至少需要1845.89kg的金属液体,主要壁厚为15cm，最后处为47cm，铸件体壁厚基本均匀，铸件重主要由两个空心的圆柱构成，在圆柱中间切取一小部分，并且在当中有一个尺寸为M8-6H的螺纹，对于两边而言，是类似的圆锥面，这些可以通过机械加工来处理，对于铸造而言，只能铸造出大概形状和尺寸，并不能准确的铸造出所满足要求的零件。

零件表面的粗糙度相对较小，一般为32mm，依据这些零件的结构考虑分析，对于螺纹、圆柱中间的孔洞以及辊链轮的轮面都采用采用机械加工的方法，铸造出来的零件相当于厚壁上下不等，但分隔界面上下壁厚均匀的空心圆柱，采用铸造的方法比较容易铸造成型，而且能够大批量生产零件，获得良好的经济收益。 材料物理专业铸造工艺学课程设计

6th 2、技术结构分析

满足一定的机械性能要求，保证零件壁厚均匀，无气孔、砂眼、夹渣、粘砂等缺陷，表面光滑光洁，粗糙度小，螺纹相对零件空间而言，尺寸较小，采用机械加工的方法较合适，另外圆柱中间的小部分切割部分采用机械加工方法操行性较好，适合于零件大批量的生产。

三：铸造工艺方案的确定

1、造型、造芯方法的确定

手工造型和造芯适用于单件或小批生产中，机器造型和造芯主要用于成批和大量生产。喂入辊链轮需要大批量的生产，采用机器造型和造芯的方法较合适。

2、铸型种类的选择

采用湿型，喂入辊链轮尺寸高度较小，铸件没有较大的水平壁，采用湿型是比较合理的，但若对于铸件过高或者浇注的时间较长的零件，不宜采用湿型造型制芯的方法，

从经济的角度考虑，湿型造型制芯方案，成本低，并且劳动条件好，机械化造型，手工造型均广泛采用，采用特殊的砂型还可以获得良好的零件铸型。

3、浇注位置选择

浇注面的选择有以下两种，如下图所示，A方案铸件大平面在上，小平面在下面，选择这样的教主位置，便于合箱，B方案中，与A方案正好相反，不便于合箱，是不合理的铸造工艺浇注系统位置的设置方案。