带轮铸造工艺设计说明书

带轮铸造工艺设计说明书

一、工艺分析?

1、审阅零件图?仔细审阅零件图,熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细审查图样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（１) 审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。

（2 )在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷,在工艺设计中采取措施避免。?零件名称:带轮

零件材料：HＴ150?生产批量:大批量生产

?2、零件技术要求?铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。?

3、选材的合理性

铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等，参考常?用铸造合金(如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的种类、

牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。

4、审查铸件结构工艺性

铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚２0－25以下。

?二、工艺方案的确定

??１、铸造方法的确定??铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择?(1)造型方法、造芯方法的选择?根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型?

（2)铸造方法的选择

根据零件的各参数,对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。?

（3)铸型种类的选择

?根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。?

2、浇注位置的确定?根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面,即底面处。

?3、分型面的选择

本铸件采用两箱造型,根据分型面的选择原则, 分型面取最大截面，即底面。

三、工艺参数查询??1、加工余量的确定

根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为１1~１3,?取加工余量等级为1２。??根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。查得铸件尺寸公差数值为10。

根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。查得机械加工余量为5.5。

?2、起模斜度的确定?根据所属的表面类型查得测量面高140，起模角度为0度２

５分(０．４２°)。

?３、铸造圆角的确定

根据铸造方法和材料，查得最小铸造圆角半径为3。?

4、铸造收缩率的确定?根据铸件种类查得：阻碍收缩率为0.8~１.0，自由收缩率为０．9~1.1。??

5、最小铸造孔的选择?根据孔的深度、铸件孔的壁厚查得最小铸孔的直径是80mm.

四、浇注系统设计??（一）、浇注位置的确定

根据内浇道的位置选择底注式,??（二)、浇注系统类型选择

根据各浇注系统的特点及铸件的大小选用封闭式浇注系统。??（三）、浇注系统尺寸的确定

1、计算铸件质量:?按照铸件的基本尺寸(包括加工余量在内)计算出铸件的体积和铸件的质量。其计算公式为：ｍ=pｖ?式中ｍ -－铸件质量(g):?p--金属材料的密度，对一般铸件可取p=7．2/cm3;?v-－铸件的体积(cｍ3）；?对于不太复杂的铸件可以根据以上公式计算。由于本铸件不是规则的形状，本设计采用软件直接得出铸件体

积和质量。在Solｉd Edge 软件里绘出带轮铸件三维图,然后点击“工具”菜单，在下拉菜单里选择?“物理属性”,弹出下面对话框，在密度里面输入ｐ=7.2g ／cm３＝0.00００0720千克/立方毫米,然后点击

“ 更新(U）”,得到结果如下

铸件质量ｍ=42.８6５7千克?铸件体积v= 5953５73.５08 立方毫米=5９５4cm3 铸件面积s=２７８6３1cm2

2、各个浇道的截面积计算

?奥赞公式法?该方法利用力学公式先求出浇注系统的最小横截面积,再根据不同工艺条件下的浇注系统各组元截面比例，

确定其它的横截面积。?铸铁件浇注系统最小横截面积计算公式

式中F最小—最小横截面( ）；

G—流过浇注系统最小横截面积的铸铁金属液总质量(ｋg）; ?ｔ—浇注时间(s）；

ｕ—流量因数,量纲为1; ?Hp —平均静压头(ｍ）; ?式中个参数的确定方法如下?

１. 金属液总质量G的确定?根据铸件质量和生产类型选择铸铁件浇注系统占的质量百分比为20%,

2. 浇注时金属液总质量G=ｍ×(1+2０％)=42.8657kg×１.2０=51．45ｋg??

间t的确定?根据铸件壁厚取s1=２.2

浇注时间ｔ=2．2×7.1７3＝１5.7s

对于具有水平面或结构复杂的薄壁铸件,应保证液面上升速度ｕ上升足够大。铸铁件按u上升大于4-3所列数

值，对型腔中的液面上升速度进行核算:

铸件在给定浇注位置高度ｃ＝0.１71m

型腔中的液面上升速度u=0.171m/15．7ｓ＝1.０９cｍ／s

U=1.０9ｃｍ／s>0.８～1，满足要求。?

3．流量因数u的确定?根据铸型种类和阻力大小流量因数u取0.6

?４．平均静压头Hp的确定?Hp可根据表４-6确定。表中Ho为内浇道到浇口杯的距离,c为浇注位置时的铸件高度。

根据铸件重量m=42.８６５7千克,查得b=60,c=70.?由浇注方式为底注式，则Ｈp=Ho-c/2=171+60-171/2=0.１４５５m

注：a取值时，根据设计的集体情况，当L小于600时，a取值参照L为60０的值。

是否能完全充型校核:

Hm=500tg6＝52．６mｍ?Hｏ＝171+60＝23１mm?Ho=2３1ｍm＞17１＋52．６=2２3.6mm

满足要求。

则铸铁件浇注系统最小横截面积

Ｆ=51．４5/（０.31X10? X0.6X１5.7Ｘ０.３８)

F=0．０00464m２=4.６4cm２?按封闭式浇注系统各部分的截面积比例:

直浇道出口截面积大于横浇道截面积总和,横浇道出口截面积总和又大于内浇道截面积总和的浇注系统，?即Ａ直＞∑A横>∑A内。其特点是挡渣能力强,但对铸型冲刷力大。对中小型铸铁件，推荐采用封闭式浇注系?统。其各部分截面比例为:∑A内:∑A横:∑Ａ直=１:1.１:1.5?进入“铸造参数查询”→“浇注系统”?根据浇注系统最小横截面积,取∑A内=6ｃｍ2.

查得ａ＝4５mm，b=41ｍｍ,c＝１4ｍm 。如图

则∑A横=6x１．1=6．6 cm2

取∑A横=7.５6 ｃm２，查得a=27ｍm，ｂ=2０mｍ,c=32mm。如图：

则∑Ａ直=6ｘ１.5＝9 cｍ2?取∑A直=１0.7５ｃm2,查得d=37mm。如图:

1、铸铁件无冒口工艺设计的条件：?

(四）冒口的设计??

铸件的冷却模数M,要求铸件的,铸件太薄（如

M<1)，初始膨胀已消耗压力铁水反馈到浇注系统中去,形成无效膨胀力释放;?M=５95４cm3/278６.31cｍ２=2.１４cm<２．5cｍ，则需设冒口。?

2、冒口的计算方法?冒口的计算方法常用的有模数法、比例法和补缩液量法。这里比例法。根据本铸件的形状和加工面采用明顶冒口。?

用比例法确定铸件的冒口:

T为铸件的厚度或热节圆直径；这里设计冒口设置处壁厚T=45.５ｍm

冒口共设2个。用比例法确定了冒口尺寸之后,需利用铸件工艺出品率校核冒口补缩能力。

工艺出品率={铸件质量 /( 铸件质量+冒口质量+浇注系统质量)｝×100%

查得明顶冒口如下图:

图中错误说明：h应该为直径d段的长度。

查得明顶冒口的参数如下:?DＲ=（1.2～２．5）T ?HR=(１.2~2.５)DR

ｄ＝（0.8~0.9)T

h＝（0.3~0．3５)DR ?参数计算 DＲ=１.2ｘ45.5＝55ｍm?HR=1.2ｘ55=6６mm?d=0.

3、校核工艺出品率?工艺出品率={铸件质８x45.5=36ｍm?h＝0．3x5５=1７ｍｍ??

量/( 铸件质量+冒口质量+浇注系统质量）}×１00％?冒口质量可以直接估算。本设计用软件直接得出:在Sｏｌid Edｇe l里面绘出冒口的三维实体然后点击“工具”,在其下拉菜单里选择“物理属性”，弹出对话框如下,在密度里输入:0．0000０720千克/立方毫米。然后点击“更新”,结果

?冒口质量＝0.5６29千克?工艺出品率={42．８657/(42．8６５7+0.56２

9x2+42.86５7X20%）}x10０％?=４2.865７/５2.５646X100%

=81．55%

五、工艺图

(后附)

六、铸件图

(后附

七、热处理

?灰口铸铁的热处理灰铸铁铸件一般不需进行热处理，通常对灰口铸铁进行热处理的目的是为了减少铸件中的内应力;消除薄壁铸件或铸件薄断面部分的白口组织;提高铸件工作表面的硬度和耐磨性等。常用的热处理方法有时效处理、降低硬度的退火、正火和表面淬火。

对于此灰铁铸件采用时效处理。其目的是消除铸件冷却凝固过程中所产生的内应力，以防止铸件在后续工序中，由于内应力而引起变形和裂纹。?自然时效是将铸件在机械加工前放置六至十八个月左右,让其内应力自行消除。此法的缺点是时间长、效果差,故目前很少应用。

人工时效又称低温退火。它是将清砂后的铸件送入100-20０℃的炉中,随炉升温至５0０-６00℃。保温较长时间后（一般为4—10小时),再以20-30℃／小时的冷却速度缓慢冷至200℃以下出炉空冷，从而消除其内应力。