圆形支座铸造工艺的设计说明

湖南科技大学课程设计

课程设计名称：圆形支座铸造工艺设计

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铸造工艺课程设计任务书

一、任务与要求

1．完成产品零件图、铸件铸造工艺图各一，铸造工艺图需要三维建模(完成3D图)。2．完成芯盒装配图一。

3．完成铸型装配图一。

4. 编写设计说明书一份(15～20页)，并将任务书及任务图放置首页。

二、设计容为2周

1. 绘制产品零件图、铸造工艺图及工艺图的3D图(2天)。

2. 铸造工艺方案设计：确定浇注位置及分型面，确定加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率，确定型芯、芯头间隙尺寸。(1天)。

3. 绘制芯盒装配图(1天)。

4. 绘制铸型装配图、即合箱图(包括流道计算共2天)。

5. 编制设计说明书(4天)。

三、主要参考资料

1. 亮峰，材料成形技术基础[M]，高等教育，2011.

2. 丁根宝，铸造工艺学上册 [M] ，机械工业，1985.

3. 铸造手册编委会，铸造手册：第五卷[M] ，机械工业，1996.

4. 其文, 材料成形工艺基础(第三版)[M]，华中科技大学，2003.

摘要

支座是支撑零部件的载体其主要承受了轴向的压缩作用的机械零件。在日常生产中对支座的选用异常广泛，因为它具有经济型良好、结构稳定性好、结构简单美观实用等特点。本文主要分析了支座的结构，并根据其结构特点确定了铸造工艺，确定了支座的铸造工艺过程，绘制了芯盒装配图，铸造装配图等。

关键词：圆形支座；砂型铸造；铸造工艺设计；装配图

目录

一、造型材料选择

1. 铸造合金的选用 (1)

2. 造型和造芯材料 (1)

二、浇注位置及分型面的确定 (2)

三、铸造工艺参数设计

1.加工余量的选择 (5)

2.铸件孔是否铸出的确定 (5)

3.起模斜度的确定 (5)

4.铸造圆角的确定 (6)

5. 铸造收缩率的确定 (7)

6．反变形量 (8)

四、造型方法的设计 (8)

五、木模的设计 (10)

六、浇注系统的设计

1.浇口杯 (12)

2．浇注系统的尺寸 (12)

七、冒口的设计 (14)

八、铸型装配图设计 (15)

心得体会 (17)

参考文献 (18)

一、造型材料选择

1. 铸造合金的选用

灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。灰铸铁具有良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、在铸造过程中，应选用的金属材料种类是灰铸铁，因为此铸件结构基本为左右对称，最大截面为地面，因此可以采用整体造型进行铸造。灰铸铁的流动性好，易浇注，且收缩率最小。并随含碳量的增加而减少，使铸件易于切削加工。铸铁材料还可以减少噪音。在浇注时，浇注温度为1200-1380℃。采用砂型铸造方法，操作简便，工艺性好，提高了工作效率。灰铸铁材料抗压能力强，保证了铸件的使用性能。因为支座是指用以支承容器或设备的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。还要承受操作时的振动与地震载荷，而且此铸件为290×120mm的灰铸铁，其型号应为HT250。

2. 造型和造芯材料

由于本次课程设计的铸件是中等批量生产，所以造型和造芯的方法应采用灵活多样，适应性强的手工造型。但它有生产率低，劳动强度大，铸件质量不易稳定的缺点。

造型方法可选用砂箱造型，其操作方便，无论是大、中、小型铸件，还是大量、成批和单件生产均可采用。型砂选择：铸铁用的型砂和泥心砂，其主要的组成部分是石英砂和耐火粘土。作为造型材料的沙子性质，由砂粒形状和大小，氧化硅的含量，以及沙子中存在的各种混合物来确定。该铸件型砂选用瘦沙（粘土含量2-10%）来代替石英砂。在湿模造型时，小型和中小型铸铁件泥心砂可以采用小颗粒的半肥沙（粘土含量10-20%）作为附加物加入石英砂中。加入的耐火粘土，其工艺试样的抗压强度应为0.5-0.6kg/mm2。耐火粘土应该是白色或者淡灰色的，不应有可被肉眼

看出的混杂物，如砂子、矿石、石灰等。碎粘土所含水分不应超过2%。（铸件材料是铸铁时，制造湿砂型的粘土砂所用粘土为膨润土，湿抗压强度一般为80-120kPa。含水量为4.5-5.5％，透气性为60-100，型砂配比70/140目占33，100/200目占17%，红砂占50%。芯砂选择油砂或水玻璃砂。）

造芯的方法可采用芯盒造芯和刮板造芯，前者用于造各种形状、尺寸和批量的砂芯，后者用于造单件小批量生产，形状简单或回转体砂芯。

二、浇注位置及分型面的确定

分型面是指上、下砂型的接触面或铸造模样的分合面，分型面的选择应在保证质量前提下，尽量简化工艺过程，节省人力物力。对于零件质量要求不高、外形复杂且批量不大的支撑台铸件，为简化工艺操作，可优先考虑分型面，并找出零件的可分型方案。

选择分型面时应注意一下原则：

1)应使铸件全部或大部分置于同一半型

2)应尽量减少分型面的数目

3)分型面应尽量选用平面

4)便于下芯、合箱和检测

5)不使砂箱过高

6)受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度

7)注意减轻铸件清理和机械加工量

该零件可能的分型方案有三种。

a)以支架的底面为分型面（如图2-1所示）

图2-1

b)以凸台为分型面（如图2-2所示）

图2-2

c)以对称中心线为分型面（如图2-3所示）

图2-3

分析比较各方案的特点并确定方案