阀体铸造工艺说明书
《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
阀门铸造工艺全流程
（一）铸件的铸造工艺设计：正确而有效的控制铸件凝固是获得优质铸钢件的头等重要条件,采取正确的工艺措施如:浇注系统、冒口和冷铁、工艺补正量等，形成合理的工艺方案。
阀门铸钢件由于其壁厚不均匀，应该采取顺序冷却、顺序凝固的原则，以减少铸件内部的应力、缩孔和缩松等缺陷。
⑴控制铸钢件顺序凝固的工艺措施：1）设计合理分型位置、浇注位置和浇注系统。
2）冒口设计在铸件最后凝固的部位，在起到补缩作用的同时，延缓冒口周围钢水的凝固，造成顺序凝固的条件。
3）浇注操作时，当钢水上升至冒口高度1/4时，改从冒口顶上浇注，其作用可以增加钢水压头，还可以提高冒口温度。
4）铸钢冒口尺寸的确定：其方法有模数法（按铸件的热容量确定）；体积收缩法（按钢水凝固收缩率确定）；比值法（按铸件的补缩类型确定）和热节圆法（按铸件的热节圆确定）。
目前工厂里为了满足便捷的设计要求，常用的是热节圆法，来确定冒口的尺寸。
5）铸件收缩率的选定：铸钢件在凝固冷却的过程中，其体积和尺寸都会收缩减小，由液态凝固为固态的收缩量一般以长度的改变量--线收缩率来表示（％）。
影响铸造收缩率的因素很多，铸件在铸型中固态收缩时还受外界阻力的影响，会使其实际的收缩量减少，此时称为非自由收缩，而非自由收缩率总是小于自由收缩率。
影响铸造收缩率的因素主要有金属合金的种类、铸件结构和尺寸长度，另外造型材料、型芯的紧实程度等也影响铸件产生非自由收缩率。
（二）砂型铸造：阀门行业常用的砂型铸造，按粘结剂的不同还可分为：湿型砂、干型砂、水玻璃砂和吠喃树脂自硬砂等。
（1）湿型砂是以膨润土为粘结剂的造型工艺方法，它的特点是：造好的砂型不需要烘干，不需要经过硬化处理，砂型有一定的湿态强度，砂芯、型壳的退让性较好，便于铸件的清理落砂。
造型生产效率富，生产周期短，材料成本低，便于组织流水线生产。
它的缺点是：铸件易产生气孔、夹砂、粘砂等缺陷，铸件的质量尤其是内在质量不够理想。
铸钢件湿型砂的配比及性能表：图片（2）干型砂是以粘土为粘结剂的造型工艺方法，稍加膨润土可以提高其湿强度。
阀体铸件缺陷及工艺介绍
阀体铸件缺陷及工艺介绍
件重：60kg，材质：铸钢30#，加少量的镍、钼、铬。
铸件要求：表面、内部及加工面不得有砂眼、气孔、渣孔、缩孔等任何缺陷。
工艺方法： V法铸造，浇注温度1580-1600度，钢水经过正常的除渣、除气处理。
法兰外侧和大圆孔处放了外冷铁，冷铁使用前经过抛光处理，没有锈蚀，比较干燥，未经烘干。
砂子用的70/100的海砂，砂型硬度可达到95以上，透气性好。
芯子使用覆膜砂，涂料刷后点燃，再经过烘干处理。
浇注时间将近一分钟。
以下是型板布置图
请问以上除气孔外还有什么缺陷？如何改善？。
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。
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。
阀体铸造工艺设计说明书
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HT25Q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HT25皿以满足要求。
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HT25Q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。
、工艺方案的确定点击软件中铸造工艺设计f铸造工艺方案的确定f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。
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阀体铸造工艺说明书
一：工艺分析
1、审阅零件图工艺方法：铸造零件材料：HT250 零件名称：阀体零件重量：1.345kg 铸件毛重约为1.7485kg生产数量是10000件，属于大批量生产
2、零件的技术要求
零件在铸造方面的技术要求：铸造圆角半径不得超过1mm;铸件应进行时效处理;铸件应进行清理，保证表面平整;零件加工完后所有棱边应去除毛刺;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。
灰铸铁的壁厚不应过厚。
铸件形状不应太复杂。
灰铸铁具有两行的减震性和润滑性，可以满足阀体的防震和耐磨性能。
4、审阅铸件的结构工艺性
铸件轮廓尺寸为81×103.5×66mm3，查表得砂型铸造的最小壁厚为
3~4mm，铸件质量为1.345kg，材料为灰铸铁，查表得砂型铸造时铸件的临界壁厚为12~15mm，壁厚越大，圆角尺寸也相应增大。
对于小型铸铁件，铸件圆角半径可取相邻壁厚度平均值的1/3~1/5。
二：工艺方案设计
1、造型、造芯方法和铸型种类造型方法：手工砂箱造型造芯方法：手工刮板造芯
2、浇注位置的确定
根据机械制造课程辅助工艺设计中关于浇注位置的确定原则; (1)应将铸件的
重要加工面或主要受力使用面等要求较高的部位放在下面。
(2)薄壁铸件应将薄而大的平面放在下面或侧面、倾斜。
将铸件水平放置，使两个加工面在侧壁位置，并且有利于型芯的固定、排气和检验。
确定浇注位置在中部。
3、分型面的确定
选中间最大截面为分型面，以便于起模、下芯和检验，分模面与分型面一致。
确定分型面在铸件中间偏下。
4、砂箱中铸件数目的确定
阀体的重量为1.345kg，“铸件重量”选择<5kg，对应的“砂箱尺寸”为<400，最小吃砂量分别查询得到a=20mm,b=30mm,c=40mm,d或
e=30mm.f=30mm,g=20mm。
铸件本身的长度为103.5mm，因此砂箱中只能放置两个铸件，以节省铸造成本。
三、工艺参数
工艺参数的确定包括以下几个方面的内容
1、加工余量(1)尺寸公差
铸件的重量为1.345kg，机械制造技术基础课程设计任务书规定铸造件的年产量为10000件，为轻型零件的大批量生产。
选择铸造方法：湿砂型铸造。
材料：HT250。
查表铸件的加工余量的公差等级10~12。
又由《铸造手册》选择加工余量等级为11H。
(2)加工余量
由《铸造手册》得加工余量为4.5mm
2、拔模斜度的确定
选择木模样，使用粘土砂造型时，起模斜度的查询结果：角度a=0°40′
3、铸造圆角
选择铸造方法“砂型铸造”，材料“HT250”,查表得圆角R=1/5~1/10(A+B)。
4、铸造收缩率
选择铸造种类“中小型铸铁件”，查询可得阻碍收缩率为0.9，自由收缩率为1.0。
四、型芯设计
此铸件为单件小批量铸件生产。
由铸件壁厚为12mm，对于半径为28mm的孔，垂直长度L=63.5mm，由表查得垂直芯头与芯座的间隙S=0.2mm;垂直芯头的高度为25~30mm，取25mm;垂直芯头的斜度：a/h=2/3。
对于
L=24.5mm,D=22mm和L=41.5mm,D=36mm的孔放置水平芯头，芯头长度均为25~30mm，取25mm，由表查得水平芯头顶面与芯座的间隙S=0.3mm。
对于直径为6mm和8mm的6个孔选择不铸出，待铸后机加工得出。
五、浇注系统的设计
浇注系统的主要设计内容有：浇口杯、内浇道、横浇道和直浇道。
1、浇注系统的设计：
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，浇铸时间长，可能产生浇不足、冷隔、沙眼等缺陷;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)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。
此铸件为1.345kg，金属液总质量G为铸件的1.3倍，则
G=1.3×1.345=1.7485kg。
中小型铸件：阻碍收缩率为0.9，自由收缩率为1.0。
由表可得s1=1.63，代入可得t=2.155s。
为了保证良好的除渣效果，用转包浇注系统应采用封闭或半封闭式。
其中u=0.50,Hp=H0-C/8,H0=240mm代入上式，可得F内=0.01cm2。
查表得，取F内=0.3cm2
查表得内浇道的截面尺寸为a=11mm,b=9mm,c=3mm
根据横浇道与直浇道和内浇道的比例尺寸得：F横=1.1F内查表得横浇道的截面尺寸为a=11mm,b=9mm,c=10mm F直=1.15F内查表得直浇道的截面尺寸为D=15mm,D1=19mm,l=200mm 六、冒口设计1、冒口尺寸的设计选择明顶冒口进行设计，根据公式可得尺寸：D=2T=2×12=24mm
H=1.2D=1.2×24=28.8mm d=0.9T=0.9×12=10.8mm
h=0.35D=0.35×24=8.4mm
2、工艺出品率校核冒口补缩能力工艺出品率=1.345/1.435=93%。