铸造工艺学
课程设计说明书
班级：材物121
学生姓名：
学号：
指导教师：
江西理工大学材料科学与工程学院2015年6 月5 日
目录
一、序言 (3)
二、设计任务书 (4)
三、零件总述 (5)
3.1零件信 (5)
3.2铸造公益性分析 (5)
四、铸造工艺设计 (5)
4.1工艺方案的选择 (5)
4.2铸造工艺参数的确定 (8)
4.3其他工艺参数的确定 (9)
五、浇注系统设计 (10)
5.1浇注系统及冒口的选择 (10)
5.2冒口的选择 (11)
5.3浇注系统的计算 (12)
六、铸件图、铸造工艺图、装配图 (13)
6.1铸件图 (13)
6.2铸造工艺图 (13)
6.3装配
图 (14)
七、设计心得体会 (14)
八、参考文献 (15)
一、序言
铸造工艺学是材料及机械类专业的一门主要专业课。
铸造工艺课程设计则是铸造工艺学课程的实践教学环节，同时也是我们学习本门课程以来第一次全面的自主进行相关工艺设计的训练。主要的目的有：
1.通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程理论与实际知识去分析和解决铸造工艺设计问题的能力；
2.学习铸造工艺设计的一般方法，掌握设计的一般规律；
3.通过铸造工艺的设计，系统地学习造型、造芯的方法，铸型种类的选择，分型面和浇注位置的确定，铸造工艺参数的确定，浇注时间、阻流基元面积、浇注系统各基元比例等相关计算方法；
4.进行铸造工艺设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册、CAD和PROE 软件的运用等；
5.培养独立思考和工作的能力，为以后从事相关技术工作打下良好的基础。
在课程设计过程中，我们需要像真正在工厂工作一样严格要求自己，必须以科学务实和诚信的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。
二、设计任务书
江西理工大学
材料学院2012级铸造工艺学课程设计任务书І、课程设计名称：铸造工艺设计
П、课题名称：螺栓
Ш、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求：ZG200
设计题目：编制铸造加工工艺过程技术文件
零件资料：该零件图样一张
生产批量：小批量生产
材料：ZG200
要求进行清砂处理，不准有砂眼
材料学院材物121班
学生（签名）：
评分：_____________
三、零件概述
3.1零件信息
名称：螺栓材料：ZG200
外形尺寸：M12×55 体积：10172 mm3
质量：79g 生产批量：小批量生产
铸钢特性：密度为7.8g/cm3,有良好的塑性、韧性和焊接性能。适用于受力不大，要求韧性高的各种机械零件，如机座、变速箱壳体等。对于要求较高的，可进行热处理提高其性能。
材料成分：碳 C:≤0.20% 硅 Si:≤0.60% 锰 Mn:≤0.80% 硫 S:≤0.035% 磷 P:≤0.035% 铬Cr: ≤0.35% 镍 Ni:≤0.40% 铜 Cu:≤0.40%
CAD三维视图：
图3.1—1 零件效果图（正向）图3.1—2 零件效果图（反向）
3.2铸造工艺性分析
该零件的型号为M12×55，由边长13mm、高9mm的六棱柱头部,半径6mm长55mm圆柱螺杆组成。零件的螺纹部分（长度为40mm)不能通过铸造而得到，可以通过铸造后机械加工对其打丝。因此铸件图不考虑螺纹部分。螺栓主要承载轴向的受力，也可以承载要求不高的横向受力。因此要求具有较高的强度，硬度及一定的塑性。
另一方面，铸造零件塑性相对普通钢的塑性更低，且内部应力较大。如果螺栓表面具有裂纹和缺口，很容易产生脆断，导致零件失效。因此，铸造螺栓生产设计时，需要从降低内应力和表面粗糙度两个方面选择铸造方案和工艺。
四、铸造工艺设计
4.1工艺方案的选择
铸造工艺方法的选择应综合考虑以下因素：
（1）零件的使用性能：即零件承受的载荷情况情况及其所处的工作环境（例如压力、温度、气态或液态介质的性质等）对铸件的尺寸精度和表面光洁度的要求。
（2）零件的铸造工艺性能：即零件所采用的合金材料的铸造性能（如合金熔点、表4.1—1 铸件大小的界定线收缩、体收缩、流动性以及形成气孔、缩孔等缺陷的倾向：见表2）和零件结构的铸造工艺性，如零件重量、轮廓尺寸、最小壁厚、最小铸孔、铸造圆角、铸造斜度等。
（3）经济的合理性：即各种铸造方法生产费用的比较和成品零件的生产总费用综合性比较。在合理选择铸造方法时，后者的比较起决定作用。
4.1.1型砂的选择
根据零件的材料、性能要求及实际情况，选择自硬呋喃树脂砂。自硬呋喃树脂砂有以下优点：
(1)铸件表面光洁、棱角清晰，尺寸精度高。
(2)造型效率高，提高了生产效率和场地利用率，缩短了生产周期。
(3)减轻劳动强度，大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声，降低了压缩空气消耗，从而在节水、节电、节煤等方面效果显著。
(4)节约能源。
(5)树脂砂型强度高、成形性好，发气量较其他有机型低，热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等缺陷。
(6)旧砂回收再生容易
4.1.2浇注位置选择方案
浇注位置的选择原则：
(1) 铸件上重要工作面和大平面应尽量朝下或垂直安放
(2) 应保证铸件有良好的液态金属导入位置，保证铸件能充满
(3) 保证铸件能自下而上的顺序凝固
(4) 应尽量少用或不用砂芯；
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。
