壳体铸造工艺设计
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壳体铸造工艺设计
DesignofCastingTechnologyforTransmissionHousing
目录
一简介----------------------------------------------------------------------3
1.1设计(或研究)的依据与意义
1.2中国古代铸造技术发展
1.3中国铸造技术发展现状
1.4发达国家铸造技术发展现状
1.5我国铸造未来发展趋势
二生产条件-----------------------------------------------------------------4 三工艺分析-----------------------------------------------------------------5 四浇注系统设计、工艺参数计算及措施-----------9 4.1工艺参数的计算
4.2工艺参数的校核
4.3工艺措施
五模具设计要点--------------------------------------------------------10 六冷铁设计-----------------------------------------------------------------13七结束语----------------------------------------------------------------------13 八参考文献------------------------------------------------------------------16
一简介
1.1设计(或研究)的依据与意义
我国有五千年的文明历史,自古以来就是一个农业大国,从传统的农耕石器,到现代化的机器操作。改革开放以后,我们国家农业也普遍采用了机械农业化生产,其中拖拉机起到了不可替代的作用,我国拖拉机工业虽有较大发展,但大中型拖拉机的产品技术水平、质量、规模、企业素质和结构与发达国家相比,从整体上分析并没有明显缩短差距,要相差20年以上。特别是新产品品种发展,产品技术水平,机电液一体化,人机工程、电子操纵监控等方面差距更大。
90年代以来,国外拖拉机工业已进入现代化发展的新阶段。产品的更新速度加快,产品系列化进一步完善,大部分产品实现了机电一体化、智能化,达到高效节能,产品外观质量轿车化。制造水平进一步提高,计算机数控技术(CNC),新材料、新工艺广泛应用,大大地提高了产品质量、寿命、可靠性。
1.2中国古代铸造技术发展
中华文明大致经历了石器时代、铜器时代和铁器时代三个历史阶段,这三种材质的工具和技术的创造发明,随着人类的繁衍,不断推动人类文明向高级阶段发展,金属的应用使人类文明产生了根本性的飞跃,而铸造技术的运用和金属的发展紧密联系在一起。对古代很多务农的人来说,铸造技术是一门手艺。据历史考证,我国铸造技术开始于夏朝初期,迄今已有5000多年。到了晚商和西周初期,青铜的铸造技术得到了蓬勃发展,形成了灿烂
的青铜文化,遗留到今天的有一批铸造工艺水平较高的铸造产品。
中国古代的铸造方法有:石型即用石头或石膏制作铸型;泥型古称“陶范”;金属型古称“铁范”;失蜡型有出蜡法、走蜡法、脱蜡法或刻蜡法;砂型这种方法是伴随泥型一起产生的。
1.3中国铸造技术发展现状
尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%~120%。第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。
1.4发达国家铸造技术发展现状
发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应,如在欧洲已建立跨国服务系统。
在大批量中小铸件的生产中,大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺。
砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统, 制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。熔模铸造普遍用硅溶胶和硅酸乙酯做粘结剂的制壳工艺。铸造生产全过程主动、从严执行技术标准,铸件废品率仅2%-5%;标准更新快(标龄4-5年);普遍进行ISO9000、ISO14000等认证。
1.5我国铸造未来发展趋势
自中国加入WTO以来,我国铸造行业面临机遇与挑战。其未来发展将集中在以下几方面。第一,鼓励企业重组发展专业化生产,包括铸件大型化和轻量化生产。第二,加大科技投入切实推动自主创新,实现铸件的精确化生产和数字化铸造。第三,培养专业人才加强职工技术培训。第四,大力降低能耗抓好环境保护,实现清洁化铸造。
二生产条件
壳体铸造材质HT200,铸造质量82kg,外形尺寸552.5mm×513mm×488.2mm,壁厚10mm-30mm,主要壁厚10mm。采用5t/h 大双热风冲天炉熔炼,铁水出炉温度1400-1450℃,采用Z2140顶箱震实式造型机湿砂型造型,漏模起模,砂箱尺寸900mm×700mm×350mm,采用Z878翻台震实式制芯机,合脂砂制芯。三工艺分析
箱体类铸件的收缩率受铁水的化学成分、浇注温度、铸件本身结构特征、铸型的退让性和泥芯的退让性等多种因素的影响,尤其是化学成分、注温度的影响使浇得同一种铸件在每一炉次甚至同一炉次的尺寸都有差异。一般灰铁件的收缩率在0.7% ̄1%之间。
箱体类零件的尺寸精度除偏芯、变形以及受铸件收缩率影响外,还受到错箱、机械加工中的定位误差和机械加工误差的影响。因此,要生产出合格的零件,在复杂形状箱体类铸件铸造模具设计制造中必须采取一系列的工艺措施,选择灵活适当的工艺参数。
该铸件可视作由近似长方箱体和喇叭口盘状两部分形状组成。泥芯被金属包裹面积较大。喇叭口盘状泥芯尺寸较大,为增强泥芯的排气,在分芯面处开通气槽、扎通气孔,这样既利于浇注时泥芯中的气体排出,也利于泥芯烘干时气体的排出,缩短泥芯的烘干时间。当烘干时间不足时,喇叭口盘状泥芯中心部位常易出现不干现象。