变速箱体零件

冷铁工作面，去油污及除锈之后，涂刷桐 油并敷砂(70／140精制石英砂)，以200— 250℃加热烘烤25～50 min后，冷却待用。 处理后回潮的冷铁不许使用。
造型操作

关键在于捣制中箱及型芯组合。中箱局部 砂型厚度仅50mm，手工造型特别注意这 些部位的型砂紧实度要控制在工艺规定范 围内，以避免垮箱。型芯组合时要按型芯 组合图下芯及检测，组合尺寸偏差过大时 应重新下芯及凋整，严重超差的型芯应报 废。铸型在浇注前30min合箱。必要时在 分型面砂箱结合处敷耐火泥以防漏箱。
合金熔炼与浇注





(1)纯铝锭(A100)及铝硅合金锭(ZAlSiD一0)低倍检查针孔度不 超过1级，铁含量不得超标。新料与回炉料均应喷砂处理，预 热后方可入炉熔炼。 (2)回炉料配比(质量分数)为40％～70％。考虑到烧损等因素， 合金各元素计算配比为：w(Si)=9％．w(Mg)=0.27％， w(Mn)=0.4％ (3)熔炼过程各工艺参数控制，压镁温度680一700℃，氯化锌 除气精炼温度700～720℃，多元钠盐变质温度725～735℃， 浇注温度690～720 ℃，熔炼时间≤5 h。 (4)高压釜浇注铸型及浇口杯推人高压釜后立即浇注，浇口杯注 满后，静止一段时间，拔出浇口塞使铝液充型，待铝液上升至 冒口底部，立即关闭高压釜浇滓口并充气，要求在4 s之内，釜 内压力达到0.4 MPa，在10一15 s之内压力达到0.45～0.60 MPa，保压时间为30min。 (5)浇注5 h后，方可进行落砂及清理
式中
F 直——直浇道最狭处总断面积，cm
t——浇注时间， t s3 G
2
G——通过直浇道最狭处的浇洼质量，kg
s——系数，依铸件壁厚确定，取 s=3，6 H——平均压头，cm， H H 0
h0
2
2h
H0——内浇道以上的直浇道高度，cm h0——内浇道以上的铸件高度，cm h——铸件高度，cm n 一系数，通常取 0.04-0.07，取 n=0.06 代人相应的物理参数，即可求得
变速箱体零件

材料：ZL104 铸造方法：砂型铸造 铸造工艺:树脂砂工艺
型砂

制造砂型的材料称为造型材料，用于制造砂型 的材料习贯上称为型砂，用于制造砂芯的造型 材料称为芯砂。通常型砂是由原砂（山 砂或 河砂）、粘土和水按一定比例 混合而成，其 中粘土约为9％，水约为6％，其余为原砂。有 时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物 以提高型砂和芯砂的 性能。型砂和芯砂的质 量直接影响铸件的质量，型砂质量 不好会使 铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。良 好的型砂应具备下列性能：透气性 强度 耐火 性 可塑性 退让性。
参考文献


1李庆春铸件形成理论基础．北京：机械工 业出版社，1982 2铸造有色台金手册编写组．铸造有色合金 手册北京：机械工业出版社．1978
变速箱体结构图
工艺设计
浇注位置、分型面的选择

如图，浇注位置为零件的台箱面向下，造 型工艺采用3箱造型，铸件全部置于中箱， 7个主要型芯组合形成铸件内外形状复杂部 位，其中2号芯与4号芯由机加成形的钢质 芯头(兼作冷铁)定位，以保证定位精度；7 号芯的作用主要是方便中箱合箱操作。所 有芯头与芯座之间的间隙为0.5mm.
冒口系统与冷铁


铸件材质为属共晶合金，易形成集中性缩孔。 在铸件顶部热节处，按顺序凝固原则，使用冒 口或冒口加冷铁的方法控制铸件的凝固顺序及 提高冒口的补缩能力以防止铸件缩孔、缩松缺 陷。铸件顶部热节直径为30 rm，计铸件内腔油道、螺孔等局部厚大且难以设置 冒口的部位，使用冷铁加大其冷却速度，促成 同时凝固条件防止缩孔、缩松。冷铁材质为铸 铝或钢板，其厚度为被激冷处铸件壁厚的 0.8～l倍。
其它工艺参数

铸造收缩率为1％，机加余量为5～6 mm， 工艺补正量为1．5mm。
生产过程

模板与芯盒 模板与芯盒皆为优质柏木制作，一级品质 标准。模底板为钢质。模样与模底板用螺 栓联接与柱销定位，模样及芯盒表面刷聚 氨脂清漆。
型(芯)砂配制

型、芯砂采用粘土湿型砂，配比及性能如 表1

冷铁制备
变速箱体





某变速箱体条件 尺寸：铸件外形尺寸为887 mm×868 mm×490 mm，主要壁厚为10 mm，材质为ZL104，质量为 120kg；铸件尺寸公差等级CT9. 工作条件：变速器齿轮经常在高转速、高负荷、 转速和负荷不断交变的情况下工作，若同步器环损 坏，会造成打齿；变速箱的负载重；换挡冲击力大， 且档位操纵多。 性能要求：足够的强度，耐压性好，热脆性小， 热裂性，耐腐蚀，封闭结构能防尘防来保护各零件 的精度。 变速箱体的材料：ZL104
砂芯





树脂砂芯：用树脂砂制造的各种型芯。型芯在芯盒内硬 化后再将其取出，能保证型芯的形状和尺寸的公差。根 据硬化方法不同，树脂砂芯的制造一般分为热芯盒制芯、 壳芯和冷芯盒制芯三种方法。 我们采用冷芯盒法中的自硬冷芯盒法。 其主要特点： 1：提高尺寸精度，改善表面粗糙度。 2：节约能源，节约车间面积。 3：砂中的树脂质量分数，由早期的3%~4%降到了 0.8%~1.2%，这是通过对原砂的处理及对树脂 固化剂 混砂设备 工艺等方面进行改进得到的，从而降低了成 本。 4：大大减轻了工人的劳动强度。 5：旧砂可再生，有利于防止二次污染。
工艺过程





砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件， 其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。 1制图 2模具 在砂型铸造中模具是使用木头或者其他金属材料制成。在这个过程中，我们要求模具尺寸 略大于成品，其中的差额称为收缩余量。其中目的是熔化金属向模具作用以确保熔融金属凝 固和收缩，从而防止在铸造过程中的空洞。 3制芯 制芯只要通过把树脂砂粒置于模具中，以形成内部表面的铸件。因此芯与模具之间的空隙 最终成为铸造。 4成型 在熔炼成型过程中需要准备一付模具。成型通常涉及模具的支承构架，拉出模具使其在浇 铸过程中分离，在先前放置的芯在模具中融化然后关闭模具口。 5清洁 清洁的目的是去除砂粒, 打磨以及铸件中过剩的金属。焊接, 除砂能够改善铸件表面外观被 烧毁的砂土和规模都拆除，以改善表面外观的铸造。过量金属及其他冒口被清楚。再近一步 焊接打磨等步骤。最后检查其缺陷及综合质量。
变速箱体工艺简图
浇注系统



铸件的造型位置由分型面决定，而铸件的 浇注位置与造型位置通常是一致的。浇注 位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有 很大影响。 选择原则：着眼于控制铸件的凝固顺序； 估计到铸件发生缺陷的可能 两组浇注系统对称布置在铸件两侧，避免 局部过热，浇注系统为底注、开放式，并 采用双向、搭接式结构，阻流断面直浇道 计算如下
F 自=18．3
cm2
经计算，直浇道断面尺寸约为直径 34mm，为防止涡流现象，浇注系统其它组元 应有较强的稳流、缓冲和撇渣能力。根据生产经验，浇注系统各组元断面比为
F 直：F 横：F 内=1：3.4：2.9
由此计算得出横浇道以及内浇道总面积为 62.2cm2 和 53.1cm2，浇注系统见图
浇注系统