阀体铸造工艺设计说明书
《阀体铸造工艺》课件
的装置，以及优化浇注系统。
02
夹渣
夹杂在铸件内部的非金属夹杂物，通常是因为熔炼过程中杂质进入金属
液或浇注过程中卷入杂质。预防措施包括控制原材料的纯净度，优化熔
炼和浇注条件。
03
缩孔
铸件冷却过程中，由于金属液的收缩而形成的孔洞。预防措施包括控制
金属液的冷却速度和浇注温度，以及优化铸件的结构设计。
铸造质量的检测方法
外观检测
通过目视或简单的工具对铸件表面进行检测，检查是否存在明显的 缺陷。
无损检测
利用X射线、超声波、磁粉等手段对铸件内部进行检测，以发现潜 在的缺陷。
力学性能检测
对铸件进行拉伸、冲击、硬度等力学性能试验，以评估其机械性能是 否满足要求。
提高铸造质量的措施
优化铸造工艺
通过试验和改进，不断优化铸造工艺参数，以提 高铸件的质量。
模具制造的材料选择
钢材
选用高强度、耐磨、耐腐蚀的钢 材，如合金钢、不锈钢等，确保 模具的长期稳定性和使用寿命。
铸铁
适用于对精度要求不高的模具，成 本相对较低，但需注意其易锈蚀的 特性。
塑料
在特定情况下，如简易模具或原型 制造，可使用塑料作为替代材料。
模具制造的工艺流程
粗加工
对模具毛坯进行初步加工，形 成大致的形状和尺寸。
组装与调试
将各部分组合在一起，进行必 要的调整和测试，确保模具正 常工作。
准备图纸和材料
根据设计图纸准备所需材料， 确保规格和质量符合要求。
精加工
按照图纸要求进行精细加工， 确保模具的精度和表面质量。
后期处理
进行防锈、涂装等处理，以提 高模具的耐久性和美观度。
04
阀体铸造的生产工艺
阀体零件机械制造工艺学课程设计说明书
阀体零件机械制造工艺学课程设计说明书机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目：阀体零件工艺方案设计姓名：学号：0811112036班级：机电（1）班届别：2008指导教师2011 年7月目录(共12页)一、零件的分析 (1)（一）零件的作用 (1)（二）零件的工艺分析 (1)二确定生产类型 (1)三确定毛坯 (1)四工艺规程设计 (2)（一）选择定位基准： (2)（二）制定工艺路线 (3)（三）选择加工设备和工艺设备 (8)（四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9)五余量表格 (10)参考资料：《机械制造工艺设计手册》《机械制造工艺学》《机械加工余量手册》《热加工工艺基础》《金属工艺学实习教材》《互换性与测量技术》《机械制图》一、零件的分析（三）零件的作用阀体，泵体等均属于箱体类零件。
其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其他零件。
本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。
它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。
（四）零件的工艺分析通过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，所以零件材料选ZG230.1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。
2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，所以在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。
3：因为竖直方向的孔中心线跟水平方向的孔中心线有垂直度要求，所以应先对水平方向的孔加工，然后再加工竖直方向的孔。
利用水平方向的外圆进行粗加工，然后以内孔表面做精基准加工外圆；再用加工好的外圆面精加工内孔。
阀体设计说明书
目录前言----------------------------------------------------------------------3 第一章零件的分析------------------------------------------------------------3 1.1零件的作用-------------------------------------------------------------------4 1.2零件的主要技术条件分析-------------------------------------------------5 第二章零件工艺规程的设计------------------------------------------------6 2.1零件的生产类型--------------------------------------------------------------6 2.2确定零件毛坯的制造形式--------------------------------------------------7 2.3确定工艺路线-----------------------------------------------------------------9 2.4确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸-----------------------------10 2.5确定各序工艺装备及切削用量------------------------------------------10 2.6确定各序工时定额---------------------------------------------------------16 第三章夹具设计-------------------------------------------------------------19 3.1概述---------------------------------------------------------------------------19 3.2方案设计-------------------------------------------------------------------- 20 3.3夹紧力的计算---------------------------------------------------------------21 3.4夹具工作原理及动作说明------------------------------------------------22 第四章选择加工设备、工具--------------------------------------------------23 4.1选用加工工具---------------------------------------------------------------23 4.2加工工艺设计---------------------------------------------------------------24 第五章机床夹具零件及部件--------------------------------------------255.1定位件------------------------------------------------------------------------25 5.2导向件------------------------------------------------------------------------26 5.3对刀件------------------------------------------------------------------------26 参考文献--------------------------------------------------------------------------27前言为了提高生产效率，特设计该专用夹具，根据被加工零件的要求，运用夹具结构设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。
阀体加工工艺设计说明书.wps
目录一前言 (1)二阀体的设计任务，工艺分析及生产类型的确定 (1)（一）阀体的用途 (2)（二）阀体的技术要求 (2)（三）审查阀体的工艺性 (2)（四）确定阀体的生产类型 (2)三确定毛坯、绘制毛坯简图 (3)（一）选择毛坯 (3)（二）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (3)（三）绘制阀体铸造毛坯简图 (4)四拟定阀体工艺路线 (4)（一）定位基准的选择 (4)（二）表面加工方法的确定 (4)（三）加工阶段的划分 (5)（四）工序的集中与分散 (5)（五）工序顺序的安排 (5)（六）确定工艺路线 (6)五机床设备及工艺设备的选用 (6)（一）机床设备的选用 (7)（二）工艺装备的选用 (7)六加工余量、工序尺寸和公差的确定 (7)七切削用量、时间定额的计算 (8)（一）各工序切削用量的计算 (8)（二）时间定额的计算 (13)八夹具设计 (14)（一）工序110,120——车阀座孔夹具的设计 (19)（二）工序100——钻上（中）法兰孔夹具的设计 (19)九参考文献 (20)I一前言毕业设计是一个综合性的教学实践环节，其主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析和解决工程实际问题的能力以及从事科学研究的能力，使学生受到一次较为系统的工程实践和科学研究的训练。
身为机械工程及自动化专业的学生，本次我的毕业设计为机械加工工艺及工艺装备类的工程设计，以工艺工程师的基本训练为主，侧重典型产品的工艺、工装设计能力的培养，主要要求如下：在教师的指导下，能根据产品的技术要求和加工生产的技术条件，拟定合理的工艺方法和工艺规程方案，并绘制工艺流程图；能独立完成工艺过程的工装装备设计计算，包括刀具、夹具、量具、模具等。
正确地完成绘图工作；能拟定产品生产工艺、安全技术规程及相关的工艺文件；能对所拟定的工艺方案进行技术和经济效益的综合分析评价，提出可行性论证报告；编写工艺、工装设计说明书。
设计说明书阀体零件工艺及夹具设计样本
目录前言.......................................... 错误!未定义书签。
1. 阀体的工艺性分析............................... 错误!未定义书签。
1. 1零件结构功用分析............................. 错误!未定义书签。
1. 2形体分析..................................... 错误!未定义书签。
1. 3 技术要求分析................................. 错误!未定义书签。
2. 零件的工艺设计................................. 错误!未定义书签。
2.1零件生产纲领确定.............................. 错误!未定义书签。
2.2毛坯的结构确定................................ 错误!未定义书签。
2.2.1毛坯的结构工艺要求 ....................... 错误!未定义书签。
2.2.2毛坯类型 ................................. 错误!未定义书签。
2.2.3毛坯余量确定 ............................. 错误!未定义书签。
2.2.4毛坯－零件合图草图 ....................... 错误!未定义书签。
2.3工艺设计原则.................................. 错误!未定义书签。
2.3.1 加工方法的选择........................... 错误!未定义书签。
2.3.2 加工阶段的划分........................... 错误!未定义书签。
2.3.2 工序的合理组合........................... 错误!未定义书签。
阀体铸造工艺
2021/5/14
一）特种铸造工艺
1）熔模铸造 阀门行业常用的方法，主要生产中小铸件。 两种工艺方法：
原砂
呋喃树脂加入量占 固化剂加入量占
原砂重量比
呋喃树脂重量比
硅烷加入量占 呋喃树脂重量比
100%
1-2%
30-50%
0.1-0.3%
树脂自硬砂最好采用连续式混砂机。各种原料的加入顺序如下： 原砂+固化剂（对甲苯磺酸水溶液）-（120～180S）-树脂+硅烷-（60～
90S）-出砂
2021/5/14
10in-300闸阀阀体，450Kg
阀体铸造工艺
主要内容
铸造概述
铸造工艺简介及发展
，。
合金元素对钢的铸造性能影响
铸件的质量控制
铸造CAE技术服务平台简介
2021/5/14
1、铸造概述
一）何为铸造：将液体金属浇到具有与零件形状相适 应的铸型空腔中，待其凝固后，以获得一定形状尺 寸和表面质量的零件的产品，称之为铸造。 三大要素：合金、造型、浇注凝固 最大优势：可以成形复杂零件
所用的原辅材料大多来源广，价格低廉，如废钢、砂等。 铸件可通过先进的铸造工艺方法，提高铸件的尺寸精度和表面质量，
使零件做到少切割和无切割。 铸件综合成本低，投资少，上马快。 铸造部分企业工艺落后，机械化程度低，生产效率低。 铸件的尺寸精度低、表面质量差、企业效益差。高耗能、高污染、高
球阀阀体
3.机械加工余量 零件为砂型铸造机器造型大批量生产，由《铸造工艺课程设计手册》查表 2-9 得：铸件 的加工余量 H 级。 零件的轮廓尺寸为 96mm 80mm 76mm，由《铸造工艺课程设计手册》查表 2-8 得：铸件 加工余量数值为 2.5～3.0mm，因采用机器造型，金属模板，芯盒，铸件尺寸精度高，故加 工余量选值 3.0mm。 4.最小铸出孔和槽 根据零件生产批量由《铸造工艺课程设计手册》查表 2-16 得：最小铸出孔直径尺寸为 30～50mm。因此只需铸出直径较大的孔，其余孔无需铸出，机械加工较为经济方便。 5.起模斜度 设计采用金属模具，根据零件的结构及尺寸，采用“增加厚度法”设置拔模斜度，初步 设计的起模斜度如下： 上模外型模的高 40mm 的起模斜度由《铸造工艺课程设计手册》查表 2-11 得：粘土砂造 型外表面起模斜度为а =1°10＇,a=0.8mm。高 22mm 的起模斜度为а =1°10＇,a=0.8mm。 下模外型模的高 40mm 的起模斜度由《铸造工艺课程设计手册》查表 2-11 得：粘土砂造 型外表面起模斜度为а =1°10＇,a=0.8mm。高 22mm 的起模斜度为а =1°10＇,a=0.8mm。 所以起模斜度为а =1°10＇,a=0.8mm。 6.铸造收缩率 铸造收缩率又称铸件线收缩率，用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示： K=[（L1-L2）/L2]*100％ K—铸造收缩率 L1—模样长度 L2—铸件长度 零件受阻收缩率由《铸造工艺学》查表 3-3-7 得：自由收缩 1.6～2.0%，受阻受挫 1.3～ 1.7%。采用受阻收缩 1.3～1.7%。取 1.5%。 7．其他工艺参数 本课程设计所进行的铸钢球阀阀体铸造工艺设计，由于属于大批量生产，并且为中小型 件。因此，经过工艺优化之后，无需进行如“分型负数”、“工艺补正量”、“反变形量” 等工艺参数的设计。
阀体机械加工工艺设计说明书范本(doc 19页)
阀体机械加工工艺设计说明书范本(doc 19页)摘要本设计说明书共分两部分，内容包括工艺规程设计，其中包括零件的分析，分析毛坯余量，工艺规程设计以及一些常用的公式和表格等；另一部分是工艺装备设计，包括夹具设计，专用刀具设计，专用量具设计等。
本论文理论观点清晰，设计特点突出，内容详尽，简单易懂。
论文的每一部分都是经过我的详细分析论证和计算，每一种设计都是有据可依的。
此论文是在催老师的指导下，又经过我的查阅资料，分析计算，编排汇总而来。
此论文能够体现出我的独特设计风格，也能表现出我设计此套方案的价值观。
这也说明了我所学知识，说明我能够将自己的知识更好更充分的运用与实际的工作实践中。
经过了４年的大学学习，我们是否有所收获很大程度上都体现在了此次设计中，在我们即将走出校门的时候，我将充分发挥自己的才能，运用自己的知识为培育我的老师，栽培我的学校留下自己的设计作品。
目录绪论――――――――――――――――――――――――（2）1、工艺规程设计――――――――――――――――――――（３）１.１零件分析―――――――――――――――――――――（３）１.１.１零件的作用―――――――――――――――――――――――― (３) １.１.２零件的工艺分析――――――――――――――――――――――（３）１.２确定毛坯――――――――――――――――――――――（3）１.３工艺规程设计――――――――――――――――――――（5）１.３.１定位基准的选择―――――――――――――――――――――――（5）１.３.２制定工艺路线――――――――――――――――――――――――（６）１.３.３选择加工设备及刀、夹、量具―――――――――――――――――（８）１.３.４确定加工余量和主要表面的工序尺寸――――――――――――――（8）１.３.５加工工序设计――――――――――――――――――――――――（９）１.３.５.１工序1粗铣底面和工序2精铣底面―――――――――――――（９）１.３.５.２时间定额计算――――――――――――――――――――――（９）２、工艺装备设计―――――――――――――――――――（１０）所学理论知识，独立解决一般机械类技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风，为社会培养更多的人才。
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拨叉铸造工艺设计说明书
一、工艺分析
1、审阅零件图
查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。
零件名称: 阀体
工艺方法：铸造
零件材料：HT250
零件重量：1.3421kg
毛坯重量：2.05 kg
生产批量: 100件/年，为小批量生产
2、零件的技术要求
技术要求：1、铸造圆角半径不得超过1mm；2、铸件应进行时效处理；3、铸件应进行清理，保证表面平整；4、零件加工完后所有棱边应去除毛刺；5、不加工表面先涂以防锈漆，再涂以绿色油漆。
3、选材的合理性
阀体选用的材料是HT250，为灰铸铁。
灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。
此零件用于支承，只要求能够承受抗压即可，又是中等静载，选择材料HT250可以满足要求。
4、确定毛坯的具体生产方法
根据以上信息可知,由于零件属小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造。
5、审查铸件的结构工艺性
铸件轮廓尺寸为94.5*82*67，查表得砂型铸造的最小壁厚为4mm。
铸件质量为2.05kg为HT250，查表得砂型铸造铸件的临界壁厚为12mm。
壁厚越大，圆角尺寸也应增大。
二、工艺方案的确定
点击软件中铸造工艺设计→铸造工艺方案的确定→点击最右边的下拉菜单可查询如下内容。
1、铸造方法的选择
由于拨叉的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以毛坯的生产方法选择砂型铸造，砂型种类选择湿型。
2、造型、造芯方法的选择
选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。
3、浇注位置的确定
阀体是小型零件，且结构简单，确定浇注位置为中间浇注，此位置便于充型、起模和下芯。
4、分型面的确定
阀体表面结构简单，确定分型面为过孔的中心平面，以便于起模、下芯和检验。
5、砂箱中铸件数目的确定
选择"铸件质量"小于5 kg，点击查询，对应的"砂箱尺寸"为"≤400mm"，"最小吃砂量"分别为"a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm"。
铸件本身的尺寸为94.5*82*67mm，因此在"400mm"的砂箱中只能放置二个铸件（如图所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2， A、B分别为砂箱内框长宽及宽度）。
三、砂芯设计
砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。
此阀体有垂直分布的两个孔，所以设计两个型芯铸出这两个孔。
分别为水平型芯和垂直型芯。
垂直芯头设计：基本尺寸为67mm,大于50mm；芯头直径为22mm,小于50mm；沙型类别为湿沙；所以查表得芯头与芯座的距离S/2=0.2，芯头高度h25-30mm,取为25mm，则上芯头高度h1=（0.6）x h=15mm。
又查得芯头顶面与芯座之间的距离为0。
下芯头高度为h=25mm。
水平芯头设计：基本长度为64mm，小于100mm;直径为18mm，小于40mm,沙型类别为湿型；所以查表得芯头长度l=25-30mm，取其长度为25mm,水平芯头顶面与芯座之间的距离为s1=0.3。
四、工艺参数的确定
点击软件中铸造工艺设计→铸造工艺方案的确定→点击最右边的下拉菜单可查询如下内容。
（1）铸件最小铸出壁厚为4mm
（2）最小铸出孔及槽，最小铸出孔直径为30-50mm，零件中Φ22mm的孔不介于最小铸出孔直径（30-50mm）之间，此孔选择不铸；零件中Φ28mm的孔虽然不介于最小铸出孔直径（30-50mm）之间，但是仍然选择铸出。
零件中Φ32mm的孔介于最小铸出孔直径（30-50mm）之间，此孔选择铸出。
（3）取铸造圆角为1mm
（4）尺寸公差不做要求
（5）重量公差不做要求
（6）加工余量：查表得灰铸铁的机械加工余量等级为H级；尺寸公差和重量公差等级为13～15级，取14级，查表得尺寸公差和重量公差不做要求；再结合实际生产中的经验，取机械加工余量为7.5/5.0（单边/双边）。
（7）铸造收缩率：受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%。
（8）拔模斜度：模样外表面的拔模斜度为：a=1º25´；内表面的拔模斜度为：a=2º50´。
五、浇注系统设计
浇注系统的一般设计内容有:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。
浇注系统截面积的大小对铸件质量也有很大影响。
截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能引起冲砂，带入熔渣和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。
为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。
（1）浇注系统类型的选择
根据零件的结构选择封闭式（中间注入式）浇注系统较好，因为封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。
（2）浇注系统设计与计算
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。
此铸件为2.05kg，为单件小批量生产，金属液总质量G为铸件的1.3倍，则金属液总质量为：
G = 2.09kg×1.3= 2.717kg
（对于中小型灰铸铁件：受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%）
奥赞公式法：
L
式中 t--浇注时间
GL--浇注重量，计算时可按工艺出品率估算（见《铸造工艺设计》表3-71）S--系数，决定于铸件厚度，由《铸造工艺设计》表2-6查得S=2.2
代入GL和S相应数值计算可得浇注时间:
t=3.6263s
平均静压头Hp的确定：选择μ=0.42，由《铸造工艺设计》表2-4查得。
选择浇注方式为中间注入式，运用平均静压力头高度计算机公式：
H p= H0-C/8
其中：H0-浇口杯顶面到分型面的距离；C-铸件在铸型中的总高度。
H0=63.5mm,C=67mm。
H p =55.125mm
运用灰铸铁件浇注系统内浇道的最小横截面积计算公式，即阿暂公式：
代入G、H p、μ、t相应数值计算，得内浇道的最小控流截面积为F内=2.451cm²，选择扁梯行截面。
由于砂箱中放置两个铸件，所以该浇注系统只需设计内浇道和直浇道。
再由计算机辅助工艺设计课件可知，对封闭式中、小型铸铁件（砂型）直浇道截面积为内浇道截面积的1.15倍，即F直=1.15×2.451=2.81865 cm²。
在软件的参数查询部分（点击软件中铸造工艺设计→浇注系统设计→点击最下边的命令按钮）可查得各浇道的具体尺寸：F内=2.451cm²，a =25mm，b=23mm，c=11mm；F直=2.81865cm2，直径d=20mm。
六、冒口及冷铁的设计
由于该铸件是小型件，材料又是灰铸铁（HT250），因此，在铸造时不需要冒口，也不需要用冷铁，依靠它自身的自补缩能力进行有效的补缩。
七、铸造工艺图和铸件图
铸造工艺图和铸件图见附图。