端盖零件铸造工艺 (2)
端盖铸造工艺设计
湖南科技大学课程设计课程设计名称：端盖铸造工艺设计学生姓名：学院：专业及班级：学号：指导教师：2015 年7 月7 日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张，铸造工艺图需要三维建模(完成3D图)。
2．完成芯盒装配图一张。
3．完成铸型装配图一张。
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、设计内容为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. 张亮峰主编，材料成形技术基础[M]，高等教育出版社，2011.2. 丁根宝主编，铸造工艺学上册[M] ，机械工业出版社，1985.3. 铸造手册编委会，铸造手册：第五卷[M] ，机械工业出版社，1996.4. 沈其文主编, 材料成形工艺基础(第三版)[M]，华中科技大学出版社，2003.摘要本设计是端盖的铸造工艺设计。
端盖的材料为QT400-15，结构简单，无复杂的型腔。
根据端盖的零件图进行铸造工艺性分析，选择分型面，确定浇注位置、造型、造芯方法、铸造工艺参数并进行浇注系统、冒口和型芯的设计。
在确定铸造工艺的基础上，设计模样、芯盒和砂箱，并利用CAD、Pro/E等设计软件绘制端盖零件图、芯盒装配图。
关键词：铸造；端盖；型芯ABSTRACTThis design is about the casting process of end cap. The material of end cap is QT400-15. The end cap without complex cavity owns simple structures. Select the right parting line, pouring position, modeling method ,core making method, parameters of casting by analyzing the part drawing, then design gating system, riser, core. After the design of casting process, accomplish the part drawing of end cap and assembly drawing of core box with the aid of design software such as CAD and Pro/E.Keywords:Cast; End cap; Core目录第一章零件工艺性分析 (1)1.1零件分析 (1)1.2铸造工艺性分析 (1)第二章铸造合金和造型材料的选择 (2)2.1铸造合金的选用 (2)2.2造型和造芯材料 (2)第三章浇注位置及分型面的确定 (3)第四章铸造工艺参数设计 (5)4.1加工余量的选择 (5)4.2 铸件孔是否铸出的确定 (5)4.3起模斜度的确定 (6)4.4铸造圆角的确定 (6)4.5铸造收缩率的确定 (7)第五章造型方法设计 (8)第六章浇注系统和冒口设计 (10)6.1浇注系统的选择 (10)6.2 冒口的选择 (11)第七章装配图设计 (13)7.1铸型装配图 (13)7.2芯盒装配图 (13)第八章总结 (14)参考文献 (15)第一章零件工艺性分析1.1 零件分析轴承端盖起轴向固定作用，同时防尘密封，避免污染。
端盖铸造工艺
端盖铸造工艺端盖是机械设备中常用的零部件之一，其主要功能是封闭设备的某个部分，保护内部零部件免受外界环境的影响。
在制造端盖时，铸造工艺是常用的一种方法。
本文将介绍端盖铸造工艺的相关内容。
一、工艺流程端盖铸造的工艺流程一般包括模具制造、熔炼、浇注、冷却、清理和检验等步骤。
1. 模具制造：首先需要根据端盖的形状和尺寸制作模具。
模具可以采用砂型、金属型或陶瓷型等材料制作，根据具体需求选择合适的材料。
2. 熔炼：将合适的金属材料按照一定比例加入熔炉中进行熔炼，使其达到适合铸造的液态状态。
在熔炼过程中，需要控制好熔炉的温度和熔化时间，以确保熔化均匀。
3. 浇注：将熔化的金属液体倒入模具中，填充整个端盖的空腔。
浇注时需要注意浇注口的位置和浇注速度，以避免产生气泡或缺陷。
4. 冷却：待金属液体在模具中冷却凝固后，即可取出端盖。
冷却时间一般较长，需要根据具体金属材料和端盖的厚度来确定。
5. 清理：取出冷却凝固的端盖后，需要对其进行去除模具、切割余料和除去表面氧化层等清理工作。
6. 检验：最后对铸造好的端盖进行外观检验、尺寸检验和材质检验等，确保其符合设计要求和使用要求。
二、工艺优势端盖铸造工艺具有以下优势：1. 灵活性高：铸造工艺可以适应各种形状和尺寸的端盖制造，具有较高的灵活性。
2. 生产效率高：铸造工艺可以实现端盖的批量生产，提高生产效率和产品质量。
3. 成本较低：相比其他制造工艺，铸造工艺的成本相对较低，可以降低产品的制造成本。
4. 材料选择范围广：铸造工艺可以使用多种金属材料进行生产，包括铁、铝、铜、镍等。
5. 零件性能好：通过优化铸造工艺，可以获得具有良好性能和高强度的端盖零件。
三、注意事项在进行端盖铸造时，需要注意以下事项：1. 确保模具的精度和质量，以避免模具变形或破损对铸件质量产生影响。
2. 控制好熔炼温度和时间，以确保金属液体的均匀熔化和浇注质量。
3. 浇注时要注意避免产生气泡、夹杂物和缺陷等问题，可以采用合适的浇注技术和浇注工艺。
毕业论文设计-电机端盖加工工艺
摘要端盖，是安装在电机等机壳后面的一个后盖，俗称“端盖”。
本论文主要分析了端盖加工工艺规程及专用夹具的设计。
分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等参数，制定了三条加工工艺路线，并从中选取了最为合理的一条，该路线计算出时间定额，选取适合的机床和刀具制作相应的工序过程卡片。
本论文针对其中精糛中间大孔这道工序设计了夹具。
绘制出机床联系尺寸图表达夹具与机床相对位置关系，绘制加工示意图表达工件定位及镗杆的选择，最后对夹具的定位，夹紧力大小完成整个夹具装配图，并对其中典型零件进行拆画，实现了对端盖的加工。
关键词：加工工艺；端盖;目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1选题的背景和意义 (3)1.2课题研究的主要内容 (4)1.3本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 (4)第二章零件加工工艺的总体设计 (5)2.1变速箱端盖生产的相关分析 (5)2.2零件功用的相关分析 (5)2.3零件工艺分析 (6)2.4零件工艺规程设计 (7)2.3.2零件毛坯制造形式的确定 (7)2.3.3零件机械加工工艺路线的拟定 (7)2.3.4确定加工余量 (10)2.2.5切削用量及工时定额的确定 (12)第三章专用夹具设计 (18)3.1钻4－M6底孔夹具设计 (18)3.2铣侧面夹具设计 (21)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第一章绪论1.1选题的背景和意义随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。
产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短，从而促进了现代制造业的发展。
尤其是宇航、军工、造船、汽车和模具等行业，用普通机床进行加工（精度低、效率低、劳动强度大）已无法满足生产要求，从而一种新型的数字程序控制的机床应运而生。
这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等新技术的机电一体化典型产品。
数控机床是一种装有程序控制系统（数控系统）的自动化机床。
该系统能够逻辑地处理有其他符号编码指令（刀具移动轨迹信息）所组成的程序。
端盖零件的工艺分析与数控加工讲解
端盖零件的工艺分析与数控加工讲解端盖作为机械零件中的一部分，在汽车、机器设备等领域中广泛应用。
其形状一般为圆形或方形，具有不同的孔洞和凸起。
本文将对端盖零件的工艺分析和数控加工进行讲解。
1．零件加工前的准备工作在进行端盖零件的加工前，需要进行一系列的准备工作。
首先，根据设计图纸进行检查，确保备料的质量和尺寸符合要求。
其次，根据厂商的要求准备加工工具和工件夹具。
最后，根据需要将工件进行清洗，去除表面的泥沙和油脂等杂质。
端盖零件的工艺流程主要包括以下几个步骤：（1）车削按照零件的尺寸和形状要求，在车床上进行车削工作。
车削过程中需要保证夹具的稳固和工具的正常使用，同时注意车削速度和深度的控制，避免因过快或过深而导致切削刀损坏或质量不合格等问题。
（2）铣削在铣床上进行铣削工作，主要是处理零件表面的平面和凸起等形状。
在进行铣削时，需要使铣刀与工件表面平行，并且确保加工表面光滑平整，避免出现瑜伽等表面质量问题。
（3）淬火经过前面的车削和铣削等工艺，端盖零件的硬度和强度可能会降低。
因此，需要进行淬火以提高其机械性能。
淬火时先将零件加热到适当温度，然后迅速在水中或油中降温，从而使零件的内部结构发生变化，得到更好的性能。
（4）后续加工工艺在进行淬火之后，可以根据需要对零件进行其他的加工工艺，例如切割、钻孔、开槽等等，以达到最终的设计要求。
3．质量检查、修整在完成端盖零件的加工工艺之后，需要进行质量检查和修整，并根据需求进行调整。
主要是检查零件尺寸、形状、表面质量等因素，并进行必要的修整。
最后，清洗零件表面并存放好，确保零件质量符合要求。
二、数控加工讲解数控机床是现代化的数控加工设备，其具有高精度、高效率、高稳定性等优点，适用于各种加工要求。
端盖零件的数控加工需要根据工件形状和加工要求进行编程和操作。
1．编程数控加工首先需要进行编程，即将设计图形转换为机器能够识别和执行的指令。
从机床中调出数控编程软件，输入Programming Cords或G and M Cords等指令语言，根据设计图进行编程，然后将G代码发送到数控机床进行实际操作。
端盖说明书
目录一、零件结构工艺性分析： (2)（一）零件的技术要求： (2)（二）确定端盖的生产类型： (2)二、毛坯的选择： (2)（一）选择毛坯： (2)（二）确定毛坯的尺寸公差： (3)三、定位基准的选择： (3)（一）精基准的选择： (3)（二）粗基准的选择： (3)四、工艺路线的拟定： (3)（一）各表面加工方法的选择： (4)（二）加工阶段的划分 (4)（三）加工顺序的安排： (4)五、工序内容的拟定： (5)（一）工序的尺寸和公差的确定： (5)（二）设备及工艺装备的选择： (6)（三）切削用量的选择及工序时间计算： (6)六、参考文献: (14)一、零件结构工艺性分析：（一）零件的技术要求：1、端盖零件，材料为HT200，具有较高的硬度、耐磨性。
2、零件的技术要求表：加工表面尺寸及偏差／mm 公差／mm及精度等级表面粗糙度／μm形位公差／mm端盖左端面41±0.5 IT12 12.5端盖右端面41±0.5 IT10 3.2端盖外圆表面φ51 IT12 12.5 φ53 IT12 12.5 φ55 IT10 3.2 φ61 IT12 12.5端盖内圆表面φ18+0.012-0.031IT12 12.5打孔φ8 IT12 12.5（二）确定端盖的生产类型：根据设计题目年产量为10万件，因此该端盖的生产类型为大批生产。
二、毛坯的选择：（一）选择毛坯：由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为增强端盖的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件。
为提高生产率和铸件精度，宜采用模铸方法制造毛坯，毛坯拔模斜度为5°。
（二）确定毛坯的尺寸公差：1、公差等级：由端盖的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。
2、铸件材质系数：由于该端盖材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数为M级。
3、铸件分模线形状：根据该端盖的形位特点，选择零件方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。
关于端盖零件机械加工工艺的设计要点分析
关于端盖零件机械加工工艺的设计要点分析摘要：科技技术的日新月异，使得机械加工产品的种类也日益繁多。
端盖作为机械加工中的重要零件，能有效地阻挡灰尘，在机械的外部得到普遍的应用，并且对机械进行很好的保护。
虽然端盖零件其加工的流程相对简单，并且端盖零件对密封性工艺要求并不严格，并且对加工的操作以及进度要求较低，达到基本的标准，端盖就是合格的产品。
但是端盖的质量也会对机械产品的最终质量产生影响。
因此文章就端盖零件机械加工工艺的设计要点展开分析。
关键词：端盖零件机械；加工工艺；设计要点虽然端盖零件的加工过程不太复杂，但是基于对产品质量的保证，加工的每一个环节都要注意设计的细节和操作的准确，配合机械加工的各种要求，使生产的端盖零件能达到工作性能要求与质量要求，充分发挥自身的作用。
只有机械加工的程序顺利高效的完成，才能保证机械性能的完好。
一、端盖零件工艺性分析（一）端盖的作用端盖零件结构比较简单，形状也很普通，在机械工作中仅仅起着辅助作用，端盖一般在轴承的外部，它主要作用并不是支撑，而是轴向定位、防尘和密封，除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。
由于形状结构简单，端盖的加工也相对容易，对精度的要求不太严格，加工工艺也相应比较简易。
（二）端盖工艺性端盖的不同部分公差等级也略有差别，端盖中心孔的公差等级是IT7，而端盖的内、外端面公差等级都是IT10.端盖中心孔表面粗糙度为1.6μm，内端面表面粗糙度为3.2μm，其他的表面对精度要求不高，一般的机床就可以直接生产。
二、端盖零件机械加工工艺的原则（一）技术上的优先性原则在对端盖零件机械加工工艺进行设计的过程中，应当对现阶段企业的生产条件进行充分的利用，采取国内和国外最先进的技术，并且保证良好的劳动条件。
端盖建工工艺对其基本特征进行考虑，并且需要对现有的生产设备加工能力进行结合，合理地进行加工工艺的设计。
（二）经济的合理性原则在规定的生产纲领和生产批量下，可能存在多种端盖零件的设计方案，因此，应当通过核算和对比，通常采取成本最低的原则，充分利用生产工艺，在保证质量的情况下，有效地降低成本。
端盖铸造工艺
端盖铸造工艺端盖铸造工艺是一种常用的金属铸造工艺，广泛应用于制造各类机械设备和零部件。
本文将从端盖铸造工艺的定义、工艺流程、优点和应用领域等方面进行详细介绍。
一、端盖铸造工艺的定义端盖铸造工艺是指利用铸造方法将液态金属注入到模具中，经过凝固和冷却后得到所需形状的端盖零件。
这种工艺通常用于铸造重型机械设备的端盖，如发动机的缸盖、变速箱的壳体等。
端盖铸造工艺主要包括准备模具、熔炼金属、注入模具、凝固冷却、脱模和后处理等环节。
1. 准备模具：首先需要根据端盖的形状和尺寸设计和制造模具，模具通常由砂型或金属型组成。
砂型通常用于小批量生产，金属型适用于大批量生产。
2. 熔炼金属：选择适当的金属材料，按照一定的配比进行熔炼，得到符合要求的液态金属。
3. 注入模具：将熔炼好的金属倒入模具中，注意控制注入速度和温度，避免产生气孔和缺陷。
4. 凝固冷却：待金属充分填充模具后，开始凝固和冷却过程。
冷却速度的控制对于端盖零件的质量至关重要，太快会导致组织不均匀，太慢则会影响生产效率。
5. 脱模：待金属完全凝固后，将模具打开，取出成品端盖。
脱模时需要注意操作，避免损坏端盖的表面和尺寸精度。
6. 后处理：包括修磨、清洗、热处理等工序，以确保端盖的表面光洁度、尺寸精度和力学性能。
三、端盖铸造工艺的优点1. 生产效率高：端盖铸造工艺适用于大批量生产，可以一次性铸造多个端盖，提高生产效率。
2. 成本低：相比其他加工工艺，端盖铸造工艺的成本较低，适用于大规模生产。
3. 灵活性强：端盖铸造工艺可以制造各种形状和尺寸的端盖，适应不同设备的需求。
4. 产品质量稳定：端盖铸造工艺可以控制金属的凝固过程，保证端盖的组织均匀性和力学性能。
四、端盖铸造工艺的应用领域端盖铸造工艺广泛应用于各类重型机械设备和零部件的制造中，包括发动机、变速箱、液压缸、压力容器等。
端盖是这些设备的重要组成部分，对于设备的正常运行和性能起着关键作用。
总结起来，端盖铸造工艺是一种常用的金属铸造工艺，具有生产效率高、成本低、灵活性强以及产品质量稳定的优点。
端盖制造说明书
零件结构工艺性分析：（一）零件的技术要求：1、端盖类零件，材料为铸铁。
2、零件的技术要求表：（二）确定端盖的生产类型：此端盖要求单件小批量生产二．毛坯的选择：（一）选择毛坯：由于该端盖在工作旋转轴轴颈的支承承受径向力和轴向力此端盖为小型零件，且要求单件小批批量生产，所以选择砂模铸造（二）确定毛坯的尺寸公差：根据此零件的技术要求，确定毛坯尺寸公差为CT12级MA H 三、定位基准的选择：（一）精基准的选择：根据该端盖零件的技术要求和装配要求，选择该端盖外圆φ73H8mm端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。
外圆φ73H8mm的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工端盖的外圆表面和端盖的内孔表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。
（二）粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠，该端盖的φ45孔的外圆表面作为粗基准，以保证为后序准备好精基准。
四、工艺路线的拟定：（一）各表面加工方法的选择：（二）加工阶段的划分该端盖加工质量要求不高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。
（三）加工顺序的安排：1、机械加工工序：（1）遵循“基准先行”原则，首先加工精基准-端盖外圆φ45mm（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
2、具体方案：方案一：在一次安装中完成内外圆表面的全部加工。
工序一 ：铸造工序二：粗车外圆端面及粗镗孔工步一：粗车两端面108.25至022.015.107 mm工步二：粗车φ75.8外圆至019.06.73-φmm 工步三：粗车φ117.6外圆至019.06.115-φmm工步四：粗镗φ38.6的内孔至25.006.44φmm 长94mm工序三：粗车粗镗另一端面工步一： 粗车端面87至016.084-mm 工步二：粗车φ75.8外圆至019.06.73-φmm工步三：粗镗φ21.6的孔至21.006.24φmm工序四：半精车台阶外圆及半精镗孔工步一：半精车台阶31.15mm 至0039.031-mm工步二：半精车019.06.73-φ的外圆014.073-φmm 工步三：半精车019.06.115-φ至014.0115-φmm 工步四：半精镗25.006.44φ至16.0045φmm工序五：半精镗及精车工步一：半精镗21.006.24φ至13.0025φmm工步二：半精车φ019.06.73-φ的外圆014.073-φmm工序六：钻孔工步一：钻4个φ25孔至φ15 方案二：工序一：粗车端盖两端面工步一：粗车两端面至108.25至022.015.107-粗车φ75.8外圆至019.06.73-φmm工序二：粗车φ115外圆工步一：粗车φ117.6外圆至019.06.115-φmm工序三：镗φ25的孔工步一：粗镗φ21.6的孔至21.006.24φmm工序四：半精车外圆工步一:半精车019.06.73-φ的外圆014.073-φmm 半精车019.06.115-φ至014.0115-φmm工序五：半精镗φ25内孔工步一：半精镗21.006.24φ至13.0025φmm工序六：粗镗孔工步一：粗镗φ38.6的内孔至25.006.44φmm 长94mm工序七：半精镗孔工步一：半精镗25.006.44φ至16.0045φmm工序八：半精车台阶工步一：半精车台阶31.15mm 至0039.031-mm工序九：钻φ15孔工步一：钻φ15孔φ15.25-φ15论证：为使加工出一个符合零件的技术要求和装配要求选取一个最为合适的方案作出下列论证：方案二的工序过于分散，使用设备数量多，方案一工序比较集中，零件的各个表面集中在少数几个工序内完成，每一个工序的内容和工步较多，生产面积和操作工人的数量减少，辅助时间减短，加工表面的位置精度易于保证，所以选择方案一五、工序内容的拟定：（一）工序的尺寸和公差的确定：（二）设备及工艺装备的选择：1、设备：C61402、工艺装备：通用、专用车刀、专用夹具等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.2.2浇注系统断面尺寸的设计
(1)水力学近似计算公式： 计算浇注系统，主要是确定最小断面积(阻流 断面)，然后按经验比例确定其他组元的断面 积。封闭式浇注系统的最小断面是内浇道， 以伯努利方程为基础的水力学近似计算公式 是： F内=G/(μ×t×0. 31 √Hp) ( cm2) 式中：F内—内浇道总断面积(cm2)； G—流经内浇道的液态合金重量(Kg )； μ—流量总耗损系数； t—浇注时间(s)； Hp—平均静压力头(cm)。
端盖零件铸造工艺设计
材料:HT200
主讲人：刘昊天 制作人：刘超 李天晓
2015.10.15
材料性能特点
抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好。 较高强度铸铁，基体为珠光体，强度、耐磨性、耐热性均较 好，减振性良好；铸造性能较好，需要进行人工时效处理。 应用举例
1.一般机械制造中较为重要的铸件，如：汽缸、齿轮、机座、金属切削 机床床身及床面等； 2.汽车、拖拉机的气缸体、气缸盖、活塞、刹车轮、联轴器盘以及汽油 机和柴油机的活塞环； 3.具有测量平面的检验共建，如:划线平板、V形铁、平尺、水平仪框架 等； 4.承受7.85MPa以下中等压力的液压缸、泵体、阀体以及要求有一定耐 腐蚀能力的泵壳、容器，如潜污泵的泵体，泵盖，叶轮等； 5.圆周速度>12～20m/s的带轮以及其他符合所列工作条件的零件； 6.需经表面淬火的零件。
3. 砂芯
3.1砂芯尺寸
根据铸件浇注位置、分型面以及内腔的 形状，确定在此铸件中只需设计一个砂芯就 可达到铸造工艺要求。具体结构见下图。
（1） 芯头设计 选择垂直芯头，并设置压环以及集砂槽。 （2） 芯头尺寸 （a）垂直芯头的尺寸包括其长度，斜度以及芯头与 芯座之间的间隙。 根据铸型种类为湿型，芯头直径小于34mm。查 《砂型铸造工艺设计》表4-4，垂直芯头与芯座 之间的间隙S取0.5。 （b）查表4-2，砂芯长度取52.5mm，在51~100mm之 间，因此下芯头高度h选取25~30mm，这里取h 为30mm。由下芯头高度h，查得上芯头高度h1 为20mm。 （c）查表4-3，由h选取上、下芯头的a值分别为5mm， 2.5mm。
参考文献
[1] 联合编写组.《砂型铸造工艺及工装设计》.北京.
北京出版社, 1980 [2] 李希晨主编.《铸造工艺及铸件缺陷控制》.北京. 化学工业出版社, 2005 [3] 李宏英,赵成志主编.《铸造工艺设计》.北京.机械 工业出版社，2005 [4] 冯秋官主编.《工程制图》.北京. 机械出版社， 2006
各截面尺寸如图11所示。
A、内浇道截面积
B、横浇道截面积
(5)核算最小剩余压头HM HM=上砂箱的高度，直浇道中心到铸件最高 最远点距离L=150mm，若压力角α=10°， 我们只需要HM大于26.4mm即可，这样进行 浇铸，就能得到轮廓清晰的完整铸件。考虑 到浇注系统的高度，我们取上箱高度为 200mm，即砂箱的尺寸为500x400x200mm。
1.2造型、制芯方法
造型方法：该零件需批量生产，为中小型铸 件，应创造条件采用技术先进的 机器造型，暂选取水平分型顶杆 范围可调节的造型机，型号为 Z145A。 制芯方法：由生产条件决定，采用手工制芯。
1.3砂箱中铸件数目的确定
根据本铸件的大概尺寸，在设计中采用 一箱四件，因为浇注系统位于上箱，所以上 砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以 确定。铸件在砂箱中的放置方式初步设计为 图6所示方式。
4.2.3冒口的设计
常见的铸造缺陷如缩孔、缩松、裂纹等都与 铸件的凝固和收缩有关，在铸件的厚实部位 常设置冒口，并按顺序凝固原则使冒口最后 凝固。灰铸铁的结晶范围窄，更接近于层状 凝固。凝固时的膨胀和液态收缩趋于相互补 偿。故灰铸铁件补缩所需要的铁水的量少， 铸型刚度要求较低，一般灰铸铁件可不设置 冒口。
（3） 压环与集砂槽
为了快速下芯、合型及保证铸件质量，在芯头
的模样上常常做出压环和集砂槽。
查表得出e=1.5mm， f=3mm， r=1.6mm，具体结
构示意如图9。
图9. 压环与集砂槽尺寸
3.2 芯骨
对于小砂芯或砂芯的细薄部分，通常采 用易弯曲成形、回弹性小的退火铁丝制作芯 骨，可防止砂芯在烘干过程中变形或干裂。 由于本设计中砂芯没有细薄部分，所以芯骨 的设计可以不考虑。
表4. 二级精度灰铸铁件机械加工余量（mm）
查表得，铸件的加工余量为：顶面—— 3.5mm，侧面——3mm，底面——4mm，如 图7所示。
图7. 铸件加工余量示意图
2.3拔模斜度
拔模斜度的大小应根据模样的高度，模 样的尺寸和表面光洁度以及造型方法来确定， 见表5。对于本设计中的零件，选取拔模斜度 为1°30′。
4.2.4 出气孔
出气孔可排出型腔的气体或监视铸型中铁液 的充满程度。出气孔一般设置在铸件顶部， 采用暗出气孔。 圆形出气孔，其底部直径d一般等于该处铸件 的厚度的1/2～1/3，对中小件，常用的d取 8mm、10mm、12mm。该处取10mm合适。
4.2.5 冷铁
冷铁是控制铸件凝固顺序和加快冷却速度的 激冷物。冷铁可以调节铸件温度分布，改变 凝固顺序，防止铸件产生缩孔、缩松、变形 和冷裂，还可以提高激冷出的表面硬度和耐 磨性。 在该铸件的壁厚较厚处放置直接外冷铁即可 满足要求，外冷铁厚度 =（0.6～0.7）T，T 为铸件壁厚。
(2)液态合金重量： 灰铸铁的密度为7. 8kg/cm3，算出铸件的质 量为2.2kg，加上浇注系统中金属液的损耗， 铸件G=2.2kg X (1+25% ) =2.75kg。 (3)浇注时间t： G=2.75kg，铸件壁厚在8-15mm，系数S取2. 2 。t=S G=3.648s 。 (4)流量系数μ： a =0. 5(铸型阻力小)按表修正：有四个内浇 道，阻力加大，μ值取0. 05，得μ= 0. 5-0. 05=0. 45。 确定平均压头Hp：近似于顶端注入，p=0， c=52.5mm。
图5. 最小吃砂量示意图
图6. 铸件排布的初步设计
2.铸造工艺参数的确定
2.1铸件尺寸公差
表2.二级精度灰铸铁件的尺寸偏差（JZ67-62） (毫米)
2.2机械加工余量
机械加工余量是指在铸件加工表面上留 下的、准备用机械加工方法切去的金属层的 厚度，目的是获得精确的尺寸和光洁的表面， 以符合设计的要求。
4 浇注系统
浇注系统是砂型中引导液态合金流入型腔 的通道 常用的浇注系统大多由浇口杯、直浇道、 横浇道、内浇道等部分组成。
4.1分型面设计及浇注位置的选择
浇注位置选择原则： 1）.浇注位置应有利于所确定的凝固顺序，而且要有利于铸 件的补缩以及冒口的安放 2）.铸件的重要部分应尽量置于下部 3）.重要加工面应朝下或呈直立状态 4）.应使铸件的大平面朝下 5）.应保证铸件能充满 6）.应使合型位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致 分型面选择原则： 1）.应使铸件全部或大部置于同一半型内 2）.应尽量减少分型面的的数目 3）.分型面应尽量选用平面 4）.分型面通常选在铸件的最大截面处，尽量不使砂箱过高
确定方案： 方案一：如图10-1，将铸件大部分（重要部 分）置于下部，且分型面为最大截面。此方 案容易保证浇注质量，能够实现顺序凝固， 使其金相组织均匀，减少不必要的缺陷。
图10-1 方案一
方案二：如图10-2，上下砂箱对称分布；但 由于侧表面是非加工面，在分型面 处会产生飞边，影响铸件表面精度。
一、零件图及立体图结构分析
零件图如下：
零件图如下：
图1.零件主视图
图2.零件左视图
二、维立体图如下：
三、工艺设计过程
1.铸造工艺设计方法及分析
1.1铸件壁厚
为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不 应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动 性密切相关。在普通砂型铸造的条件下，铸 件最小允许壁厚见表1。
表5 拔模斜度
2.4铸孔起模斜度
由表6可知，对于大批量生产的灰铁铸件 来说，最小铸出孔的直径为12~15mm，在端盖 零件上，最大的孔径为12mm，故该孔不铸出。 所以不需要考虑铸孔的拔模斜度。
表6. 铸件的最小铸出孔（毫米）
2.5铸铁的铸造收缩率
k=(L模样一L铸件)/L铸件 X 100% 式中：L模样—模样尺寸；L 铸件—铸件尺寸。 铸造收缩率主要和铸造合金的种类及成分有关，同 时还取决于铸件在收缩时受到阻碍的大小等因素。 由表7可知，本设计中选用中小型灰铸铁件受阻收缩， 其收缩率为0.9%。 表7. 铸件收缩率
图10-2 方案二
综上，选择方案一。
4.2浇道的设计
4.2.1浇注系统截面的选择：如表8所示。
表8. 浇注系统截面
浇注系统分为开放式，封闭式，半封闭式， 由于铸件的材质为灰铁，要求浇注系统撇渣 能力较强，铁水充型平稳，所以，选择半封 闭式浇注系统， F横>F直>F内，F内为控流 断面。浇注开始时液态金属很快充满浇注系 统，铸件成品率高，撇渣能力较强，浇注初 期也有一定的撇渣能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由Hp=H0-p2/2c=Ho，Ho>HM= Ltanα，其中， L=300mm，铸件壁厚在8 ~15mm，压力角α＝ 9°~10°，取10°，得H0>55mm，由于下芯头尺 寸较大，所以高度适当增加，取H0=130mm，H0为 上砂箱高度。得Hp=HM= 130mm。F内=2.75/(0. 45 X 3.648X 0. 31 X √13) =0.5cm2。 设置四个内浇道，则每个内浇道截面积为0.5cm2。 查表得选择I型内浇道，取F内=0.5cm2。则内浇道 总截面积为1cm2。截面尺寸：A=11mm， B=9mm， C=5mm。由封闭式系统各组元的断面比为：F 内： F 横： F直=1： 2： 1. 2，则F横=2cm2，查表得 选择甲-甲横浇道，取F横=1.92cm2。截面尺寸： A=14mm，B=10.5mm，C=16.5mm。F直= 2.4cm2，圆形截面，查表可得，直浇道下部最小直 径为19mm。查表得，浇口杯尺寸：D1=56mm， D2=52mm，h=40mm。