軸殼體鑄造工藝設(shè)計(jì)

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1、 軸殼體鑄造工藝設(shè)計(jì) 一.設(shè)計(jì)的背景 軸殼體起固定和保護(hù)軸正常工作，并使其在工作過程中不漏油的作用，每年我們國家需要數(shù)千萬個軸和軸殼體，殼體結(jié)構(gòu)需要嚴(yán)格的密封和高強(qiáng)度，耐磨性，耐腐蝕性。在其保護(hù)零件損壞之前一般要求其質(zhì)量完好，保證機(jī)器正常運(yùn)行。 軸殼體用砂型鑄造方法生產(chǎn)，其鑄造工藝過程，造型材料，鑄造合金，澆注系統(tǒng)等都會影響殼體質(zhì)量。為保證殼體質(zhì)量，所以必須極好的運(yùn)用并掌握鑄造工藝過程，努力開發(fā)新材料，適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 二. 鑄造工藝方案的確定 1.軸殼體的生產(chǎn)條件及技術(shù)要求 （1） 產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)——中小批量

2、生產(chǎn) （2） 零件材質(zhì)——HT250 （3） 軸殼體的外形輪廓尺寸為552410316mm，主要壁厚12mm，最大壁厚30mm，為一中小型鑄件；鑄件除滿足幾何尺寸精度及材質(zhì)方面的要求外，無其他特殊技術(shù)要求。 2．軸殼體結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質(zhì)，簡化鑄件工藝過程和降低成本。審查、分析應(yīng)考慮如下幾個方面： （1） 鑄件應(yīng)有合適的壁厚，為了避免澆不到、冷隔等缺陷，鑄件不應(yīng)太薄。 （2） 鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，注意薄壁過渡和圓角 鑄件薄厚壁的相接拐彎等厚度的壁與壁的各種交接，都應(yīng)采取逐漸過渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應(yīng)使用

3、較大的圓角相連接，避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋缺陷。 （3） 鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁 鑄件的內(nèi)壁和肋等，散熱條件較差，應(yīng)薄于外壁，以使內(nèi)、外壁能均勻地冷卻，減輕內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。 （4） 壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。 （5） 利于補(bǔ)縮和實(shí)現(xiàn)順序凝固。 （6） 防止鑄件翹曲變形。 （7） 避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)。 對于軸殼體的鑄造工藝性審查、分析如下： 軸殼體的輪廓尺寸為552410316mm。砂型鑄造條件下該輪廓尺寸允許的最小壁厚。 查表得：最小允許壁厚為3～4 mm。而軸殼體的最小壁厚為10mm。符合要求。 3.造型、造芯的方法選擇 （1）鑄造方法的

4、選擇 軸殼體的輪廓尺寸為552410316mm，鑄件尺寸不太大，屬于中小型零件 。零件形狀比較復(fù)雜，但壁厚比較均勻，故毛坯生產(chǎn)方法為砂型鑄造，砂型類型為濕砂。 （2）造型、造芯方法的選擇 選擇造型方法為手工造型，具體為兩箱造型；造芯方法為手工芯盒造芯。兩箱造型示意圖見下圖； 4．澆注位置及分型面 1． 鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。確定澆注位置是鑄造工藝設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，鑄件的尺寸精度及造型工藝過程的難易程度。 確定澆注位置應(yīng)注意以下原則： （1.鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部 （2.重要加工面應(yīng)朝下或直立狀態(tài) （3.使鑄

5、件的答平面朝下，避免夾砂結(jié)疤內(nèi)缺陷 （4.應(yīng)保證鑄件能充滿 （5.應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮 (6.避免用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗(yàn) 考慮到砂芯安放固定與排氣、起模、充型等，選擇將澆注位置確定為軸殼體底部。 2． 分型面的確定 分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。 分型面確定為輸出軸殼體底部，以便順利起模、下芯、充型，及鑄造出質(zhì)量和強(qiáng)度高的鑄件。 5．砂箱中鑄件數(shù)目 軸殼體的重量為77kg，"鑄件質(zhì)量"選擇51-100kg，查得，"最小吃砂量"分別為"a=50mm，b=70mm，c=90mm，d或e=70mm，

6、f=40mm，g=50mm"，砂箱尺寸為987.5mm（砂箱尺寸=（A+B）/2=（1030+945）/2=987.5mm， A、B分別為砂箱內(nèi)框長寬及寬度）。鑄件本身的尺寸為552410317mm，因此在"915mm"的砂箱中只能放置一個鑄件。 三． 鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì) 1. 工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)通常是指鑄型工藝設(shè)計(jì)時需要確定的某些數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)一般都與模樣及芯盒尺寸有關(guān)，及與鑄件的精度有密切關(guān)系，同時也與造型、制芯、下芯及合箱的工藝過程有關(guān)。這些工藝數(shù)據(jù)主要是指加工余量、起模斜度、鑄造收縮率、最小鑄出孔、型芯頭尺寸、鑄造圓角等。工藝參數(shù)選取的準(zhǔn)確、合適，

7、才能保證鑄件尺寸精確，使造型、制芯、下芯及合箱方便，提高生產(chǎn)率，降低成本。 （1）鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差是指鑄件公稱尺寸的兩個允許的極限尺寸之差。在兩個允許極限尺寸之內(nèi)，鑄件可滿足機(jī)械加工，裝配，和使用要求。 軸殼體為砂型鑄造手工造型中小批量生產(chǎn)，查表得： 軸殼體的尺寸公差為CT13～15級，取CT13級。 軸殼體的輪廓尺寸為552410316mm，查表得： 鑄件基本尺寸（mm） 公差等級 CT（mm） 大于 至 13級 16 25 40 25 40 63 6 7

8、8 63 100 160 100 160 250 9 10 11 250 400 630 400 630 1000 12 14 16 （2）機(jī)械加工余量 機(jī)械加工余量是鑄件為了保證其加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量，即在鑄件工藝設(shè)計(jì)時預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工時又被切去的金屬層厚度。 軸殼體為砂型鑄造手工造型中小批量生產(chǎn)，查表得： 軸殼體的加工余量為H級。 軸殼

9、體的輪廓尺寸為552410316mm，查表得： 軸殼體加工余量數(shù)值為4-6mm，根據(jù)具體尺寸選取。參考圖如下圖 （3）鑄造收縮率 鑄造收縮率又稱鑄件線收縮率，用模樣與鑄件的長度差除以模樣長度的百分比表示：ε=[（L1-L2）/L1]*100％ ε—鑄造收縮率 L1—模樣長度 L2—鑄件長度 查表得：受阻收縮率為0.8-1.0％，自由收縮率為0.9-1.1%。 （4）起模斜度 為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯。這個斜度，稱為起模斜度。起模斜度應(yīng)在鑄件上沒有結(jié)構(gòu)斜度的，垂直于分型面的表面上應(yīng)用。 初步設(shè)計(jì)的起模斜度如下： 軸殼體為一較復(fù)雜鑄

10、件，其本身就有斜度，部分鑄孔需要起模斜度。 Φ120，h=50, а=5 Φ100，h=25，а=7 Φ90，h=12, а=7 Φ50，h=60, а=7 Φ46，h=49, а=7 但有具體技術(shù)條件知道允許的拔模斜度為1-2，所以均取拔模斜度為2。 如下圖 (5）最小鑄出孔和槽 零件上的孔、槽、臺階等，究竟是鑄出來好還是靠機(jī)械加工出來好，這應(yīng)該從品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)角度等方面考慮。一般來說，較大的孔、槽等應(yīng)該鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時，同時還可以避免鑄件局部過厚

11、所造成熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。較小的孔、槽或則鑄件壁很厚則不易鑄出孔，直接依靠加工反而方便。 根據(jù)軸殼體的輪廓尺寸為552410316mm。 查表得：單件小批量生產(chǎn)灰鑄鐵最小鑄出孔直徑為30-50mm。鑄件壁厚小于50mm時，灰鑄鐵應(yīng)鑄出的最小鑄出孔約為30mm。 (6)鑄件在砂型內(nèi)的冷卻時間 鑄件在砂型內(nèi)的冷卻時間短，容易產(chǎn)生變形，裂紋等缺陷。為使鑄件在出型時有足夠的強(qiáng)度和韌性，鑄件在砂型內(nèi)應(yīng)有足夠的冷卻時間。 查表得：當(dāng)鑄件質(zhì)量在50-100kg時，壁厚小于30mm時的冷卻時間為80～100min。 (7)鑄件重量公差 鑄件重量公差是以占鑄件公稱重量的百分比表示的鑄件重量變動的允

12、許范圍。 軸殼體的公稱重量約為77kg，尺寸公差為CT13級。 查表得：軸殼體的重量公差為MT14級。 (8)工藝補(bǔ)正量 在單件小批量生產(chǎn)中，由于選用的縮尺與鑄件的實(shí)際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形等原因，使得加工后的鑄件某些部分的壁厚小于圖樣要求尺寸，嚴(yán)重時會因強(qiáng)度太弱而報廢。因此工藝需要在鑄件相應(yīng)的非加工壁厚上增加層厚度稱為工藝補(bǔ)正量。但該軸殼體在大批量生產(chǎn)前的小批量試產(chǎn)過程中將進(jìn)行調(diào)整，所以設(shè)計(jì)中不考慮工藝補(bǔ)正量。 (9)分型負(fù)數(shù) 干砂型、表面烘干型以及尺寸較大的濕砂型，分型面由于烘烤，修整等原因一般都不很平整，上下型接觸面很不嚴(yán)。為了防止?jié)沧r炮火，合箱前需要在分型面之間

13、墊以石棉繩、泥條等，這樣在分型面處明顯增加了鑄件的尺寸。為了保證鑄件尺寸精確，在擬定工藝時為抵掉鑄件增加的尺寸而在模樣上減去相應(yīng)的尺寸稱為分型負(fù)數(shù)。而該軸殼體是濕型且是中小型鑄件故不予考慮分型負(fù)數(shù)。 (10)反變形量 鑄造較大的平板類、床身類等鑄件時，由于冷卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲變形問題，在制造模樣時，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向做出反變形模樣，使其于變形量抵消，這樣在模樣上做出的預(yù)變形量稱為反變形量。而該軸殼體沒有較大平板且有肋及圓柱結(jié)構(gòu)故基本不會產(chǎn)生撓曲變形，所以不用設(shè)置反變形量。 2. 砂型主體部位及心頭斜度設(shè)計(jì) （1）軸殼體中心部分 對于該軸殼體

14、中心部分，其可以用一個整體砂芯來形成，因此為該中心部位單獨(dú)設(shè)一個砂芯，以便下芯后檢查并調(diào)整四周壁厚至均勻及方便。 芯頭設(shè)計(jì)：由設(shè)計(jì)資料得，芯頭長度確定為l=60mm ，а=7，垂直芯頭底面與芯座的間隙為S=2mm 。 主砂芯形狀 （2）兩側(cè)面肋及圓筒下部分 對于兩側(cè)面肋及圓筒下部分，兩邊砂芯采用相同的垂直芯頭來定位和固定。 由設(shè)計(jì)資料得，芯頭長度確定為l=35mm ，а=7，垂直芯頭與芯座的間隙為S=2mm 。 側(cè)面砂芯形狀 （3）軸殼體頂部部分 由設(shè)計(jì)資料得，芯頭長度確定為l=40mm

15、，а=7，垂直芯頭與芯座間隙為S=2mm 。 頂端砂芯形狀 （4）壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽芯頭結(jié)構(gòu) 在濕型大批量生產(chǎn)中，為了加速下芯、合芯及保證鑄件質(zhì)量，在芯頭的模樣上常常做出。 此造型為中小批量生產(chǎn)不需要壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽。 （5）芯骨設(shè)計(jì) 為了保證砂芯在制芯、搬運(yùn)、配芯和澆注過程中不開裂、不變形、不被金屬液沖擊折斷，生產(chǎn)中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其剛度和強(qiáng)度。 因?yàn)樯靶境叽鐬橹行⌒?，而且采用樹脂砂，故砂芯?qiáng)度較好，砂芯內(nèi)不用放置芯骨。 （6）砂芯的排氣 砂芯在澆注過程中，其粘結(jié)劑及砂芯中的有機(jī)物

16、要燃燒（氧化反應(yīng)）放出氣體，砂芯中的殘余水分受熱蒸發(fā)放出氣體，如果這些氣體排不出型外，則要引起鑄件產(chǎn)生氣孔。 砂芯排氣采用扎通氣孔形式，通氣孔大小及位置根據(jù)具體情況確定。 （7）砂芯負(fù)數(shù) 大型粘土砂芯在春砂過程中砂芯向四周漲開，刷涂料以及在烘干過程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增大。為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長、寬尺寸減去一定量，這個被減去的量叫做砂芯負(fù)數(shù)。 因?yàn)樯靶矩?fù)數(shù)只用于大型粘土砂芯，本設(shè)計(jì)中的砂芯為小型砂芯不設(shè)計(jì)砂芯負(fù)數(shù)。 四． 澆注系統(tǒng)及冒口、冷鐵、出氣孔等設(shè)計(jì) 1.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是鑄型中引導(dǎo)液體金屬進(jìn)入型腔的通道，它由澆口杯，直澆道，橫澆道和內(nèi)澆道組成。

17、 2.選擇澆注系統(tǒng)類型 澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉-開放式澆注系統(tǒng)。因?yàn)榉忾]式澆注系統(tǒng)控流截面積在內(nèi)澆道，澆注開始后，金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)，呈有壓流動狀態(tài)。擋渣能力強(qiáng)，但充型速度快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺，金屬液易氧化。適用于濕型鑄件中小件。而輸出軸殼體就是采用濕型的鑄件小件，所以選擇封閉式澆注系統(tǒng)。 3.確定內(nèi)澆道在鑄件上的位置、數(shù)目、金屬引入方向 軸殼體為較復(fù)雜的殼體鑄件，每個鑄件上需要兩個內(nèi)澆道。為了方便造型，內(nèi)澆道開設(shè)在分型面上。因?yàn)殍T件采用鑄件全部位于上箱的方式進(jìn)行鑄造，這樣鑄件充型平穩(wěn)，可避免金屬液發(fā)生噴濺、氧化及由此形成的鑄件缺陷 。

18、 澆注系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)內(nèi)容有:澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道。 澆注系統(tǒng)截面積的大小對鑄件質(zhì)量也有很大影響。截面積太小，澆注時間長，可能產(chǎn)生澆不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面積過大，澆注速度快，又可能引起沖砂，帶入熔渣和氣體，使鑄件產(chǎn)生渣孔、氣孔等缺陷。為了使金屬液以適宜的速度充填鑄型，就必須合理確定澆注系統(tǒng)的面積。 （1）澆注系統(tǒng)類型的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選擇封閉式（底注入式）澆注系統(tǒng)較好，因?yàn)榉忾]式澆注系統(tǒng)有較好的阻渣能力，可防止金屬液卷入氣體，消耗金屬少，清理方便。 （2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 按照鑄件的基本尺寸（包括加工余量在內(nèi)）計(jì)算出鑄件的體積和鑄件的質(zhì)量。此鑄件為85kg，金

19、屬液總質(zhì)量G為鑄件的1.25倍，則金屬液總質(zhì)量為： G = 85 kg1.25= 106.25kg 根據(jù)公式： 式中 t--澆注時間 G--澆注重量,此時G=106.25kg S--系數(shù) 查設(shè)計(jì)資料得，S = 0.7 代入GL和S相應(yīng)數(shù)值計(jì)算可得澆注時間: t = 7.22s 平均靜壓頭Hp的確定：選擇μ=0.50，由設(shè)計(jì)資料查得。 選擇澆注方式為底部注入式，運(yùn)用平均靜壓力頭高度計(jì)算公式： Hp= H0-C/2 其中： H0-澆口杯頂面到分型面的距離；C-鑄件在鑄型中的總高度。 Hp=H0-C/2=500-316/2=500-158=342

20、mm。 運(yùn)用灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)內(nèi)澆道的最小橫截面積計(jì)算公式： 代入G、Hp、μ、t相應(yīng)數(shù)值計(jì)算，得內(nèi)澆道的最小控流截面積為5.39。 取F內(nèi)=6 cm 對于封閉式澆注系統(tǒng)，中、小型鑄鐵件（砂型）直澆道截面積為內(nèi)澆道截面積的1.15倍，橫澆道截面積為內(nèi)澆道截面積的1.1倍，即F直=1.156=6.9cm, F橫=1.16=6.6cm。查表得各澆道的具體尺寸： 取兩個F內(nèi)=3cm，a =28mm，b=24mm，c=12mm F直=7.1cm2，直徑d=30mm F橫=7cm，a =28mm，b=18mm，c=30mm （3）橫澆道末端延長段設(shè)計(jì) 橫澆道末端延

21、長段，其功用為容納最初澆注的低溫、含氣及渣污的金屬液，防止其進(jìn)入型腔；吸收液流動能，使金屬液平穩(wěn)進(jìn)入型腔。末端呈坡形可阻止金屬液流到末端時出現(xiàn)折返現(xiàn)象。 末端延長段長度為75—150mm，鑄件大取上限。本件取80mm。 （4）計(jì)算直澆道錐度及長度 直澆道的功用是從澆口杯引導(dǎo)金屬液向下，進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接進(jìn)入型腔。并提供足夠的壓力頭，使金屬液在重力作用下能克服各種流動阻力充型。 由于設(shè)計(jì)直澆口有一個，由于取S直=7.1cm 直澆道形狀取圓形截面形狀如圖 查表得：圓形斷面大小D=30mm 為了使直澆道充滿直澆道做成上大下小的圓錐形，（通常錐度取1/50）。 因此直澆道上端是

22、直徑約為： D1=30+（1/50）*400=38mm （5）澆口窩的設(shè)計(jì) 澆口窩對于來自直澆道的金屬有緩沖作用，能縮短直——橫澆道拐彎處的紊流區(qū)，改善橫澆道內(nèi)的壓力分布，并能浮出金屬液中的氣泡。 澆口窩直徑為直澆道上端寬度B的2.5倍，因此D=2.2*18=45mm 澆口窩高度等于橫澆道高度，因此h=30mm 澆口窩底部放置耐火磚防止充型。 （6）澆口杯的設(shè)計(jì) 澆口杯是用來承接來自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注，并可以減輕金屬液對型腔的沖擊，還可分離渣滓和氣泡，阻止其進(jìn)入型腔。 澆口杯選用普通漏斗形澆口杯，其斷面形狀如圖所示 澆口杯斷面大小為：D1=70

23、mm, D2=66mm, H=70mm 4.冒口及冷鐵 由于該鑄件是中小型件，材料為灰鑄鐵（HT250），鑄件壁厚較為均勻，且無厚大壁，固不易產(chǎn)生裂紋縮松等缺陷。而且設(shè)置冷鐵會增加生產(chǎn)工序，使成本增大。因此，在鑄造時不需要冒口和冷鐵，石墨化膨脹前的液態(tài)收縮由澆注系統(tǒng)補(bǔ)給。為了防止鑄件澆不足和產(chǎn)生氣孔缺陷，須設(shè)計(jì)出氣孔，以排除型內(nèi)的氣體。 5.出氣孔 出氣孔用于排出型腔內(nèi)的氣體，改善金屬液充填能力、排除先沖到型腔中的過冷金屬液與浮渣，還可作為觀察金屬液充滿型腔的標(biāo)志。出氣孔設(shè)置位置詳見工藝圖。 防止出氣孔過大導(dǎo)致鑄件形成熱節(jié)，以至產(chǎn)生縮孔，出氣孔根部直徑，不應(yīng)大于設(shè)置處鑄件壁厚的0

24、.5倍。即出氣孔直徑應(yīng)小于15mm(0.5*30mm)和小于13mm（0.5*26mm）。 防止出氣孔過小導(dǎo)致型內(nèi)氣壓過份增大，出氣孔根部總截面接應(yīng)大于內(nèi)澆口總截面積6cm。 因此設(shè)計(jì)出氣孔根部直徑為兩個為12mm，另外四個為12mm，一箱1件共6個出氣孔。為方便取模采用上小下大的錐形，斜度為起模斜度а=1 出氣孔總截面積為3.14*（1.2/2）*6=6.78cm 五．鑄造工藝裝備 鑄造工藝裝備是造型、造芯及合箱過程中所使用的模具和裝置的總稱。 1．模樣 （1）模樣材料的選用 模樣是造型工藝過程必須的工藝裝備，用來形成鑄型的型腔，因此直接關(guān)系著鑄件的形狀和尺寸精確度。支座

25、為大批量生產(chǎn)，所以用金屬模樣，該金屬模樣的材料選用如下： 模樣：鋁合金（質(zhì)輕、不生銹，加工性能好，加工后表面光滑，并有一定的耐磨性，但耐磨性較差） 出氣針、氣孔針：45號鋼 （2）金屬模樣尺寸的確定 模樣尺寸＝鑄件尺寸（1＋K），（模樣尺寸精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位） 注：K 鑄件線收縮率 軸殼體的收縮率按K=0.9% （3）壁厚與加強(qiáng)筋 模樣壁厚由公式6-1計(jì)算的得： （1．上模樣壁厚α（1+0.0008L）=6（1+0.0008481）=8.31 α—系數(shù)，鑄鋁模樣為6，鑄鐵和鑄銅為5. L—模樣平均輪廓尺寸，L=(A+B)/2 由于其模樣較高為19

26、0，所以擴(kuò)大模型壁厚取δ=12mm。 查表得：A=552mm，B=410，A/B=1.35。安A/B=1.25計(jì)算a=140mm，b=175mm。 模樣壁厚為12mm時，肋厚度10mm，鑄造圓角半徑為6，斜度1 如下圖所示： 上模樣剖面圖 （2．下模樣主要作用為放置芯頭，取其壁厚為10mm。其形狀見下圖； 2.金屬模樣的技術(shù)要求 模樣的尺寸精度、表面光潔度是影響鑄件質(zhì)量的一個重要因素，因此對其表面光潔度和尺寸偏差應(yīng)嚴(yán)格控制。 查表得：模樣工作表面的粗糙度為3.2-6.3，模樣與模板接觸面的粗糙度為12.5。模樣定位

27、銷孔粗糙度為3.21-1.6. 3.金屬模樣的生產(chǎn)方法 為增加材料澆注后的致密度，現(xiàn)將材料制作成與該模樣形狀類似的腔體，然后進(jìn)行熱處理，以增加其硬度，增加抗磨損能力，然后在用機(jī)器按模樣的尺寸加工成模樣的形狀。 4.模樣在模底板上的裝配 本鑄件采用平放式裝配方式。具體形式見下圖； 上模樣與模底板裝配圖 下模樣與模底板裝配圖 5.模板的設(shè)計(jì) 模板也稱型板，是由摸底板和模樣、澆冒口系統(tǒng)及定位銷等裝配而成。模底板用來連接與支承模樣、澆冒系統(tǒng)、定位銷等。本設(shè)計(jì)采用單面模底板，其工作面

28、是平面。 （1）模底板材料的選用 對模底板材料的要求是有足夠的強(qiáng)度，有良好的耐磨性，抗震耐壓，鑄造和加工性。根據(jù)模樣的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求，選用鑄造鋁合金作為模底板的材料。 （2）模底板尺寸的確定 模底板長＝砂箱長＋2砂箱分型面出邊緣厚度 ＝1030＋250=1130 mm 模底板寬＝砂箱寬＋2砂箱分型面出邊緣厚度 ＝945＋250＝1045 mm 查表得：模底板的壁厚為16-20mm 取為18mm。 摸底板加強(qiáng)肋間距K=350mm，K1=300mm。 加強(qiáng)肋示意圖 （3）模底板與砂箱的定位

29、 模底板與砂箱之間采用定位銷與銷套定位。上、下模底板圖如下； 6..芯盒的類型和材質(zhì) 采用手工芯盒，芯盒材料為鋁合金。 7.芯盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸殼體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了方便起模本鑄件設(shè)置了三種型芯，所以需要三種芯盒。 （1）芯盒的壁厚由查表6-43得：（mm） 芯盒平均輪廓尺寸（A+B）／2 芯盒壁厚 t 鑄鋁 ＜300 6-8 300-500 8-10 500-800 10-12 800-1250 12-14 考慮到周轉(zhuǎn)及使用周期本鑄件的所有芯盒壁厚均取14mm。其具體尺寸有設(shè)計(jì)圖形及設(shè)計(jì)工藝性確定。 （2）芯盒邊緣及防磨片 為了增強(qiáng)芯盒的強(qiáng)度

30、及剛度，芯盒邊緣應(yīng)加厚一些。鋁質(zhì)芯盒的刮板面應(yīng)設(shè)防磨片，其材料采用30鋼或其他低碳鋼。防磨片厚度均取3mm，埋頭螺釘取M614。其邊緣形式見下圖； （3）主芯盒設(shè)計(jì) 其尺寸根據(jù)型芯確定。主芯盒需要設(shè)計(jì)活塊其活塊形式及結(jié)構(gòu)參數(shù)見下圖； （4）2號和3號芯盒設(shè)計(jì) 其邊緣形式和防磨片與主芯盒相同，其具體尺寸見芯盒圖。 8.砂箱的設(shè)計(jì) 砂箱的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：選擇類型和材質(zhì)，確定砂箱尺寸。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，定位及緊固等。 （1）砂箱的材質(zhì)及尺寸 軸殼體零件機(jī)械造型用砂箱可選用的材料牌號由查表得：HT15-33,HT20-40,QT45-5,QT60-2,QT40-10,ZG15～ZG45

31、。選擇HT200為砂箱材料，需進(jìn)行人工時效或退火處理。 根據(jù)通用砂箱的規(guī)格尺寸選砂箱的尺寸： 上箱為1030*945*500mm 下箱為1030*945*200mm （2）砂箱型壁 普通機(jī)械造型砂箱常用向下擴(kuò)大的傾斜壁，底部設(shè)突緣，防止塌箱，保證剛性，便于落砂，箱壁上流出氣孔。 （3）砂箱排氣孔尺寸 查表得： C1=60 mm, d1=16mm，d=28mm C2=50 mm，d2=16mm，d=30mm 上箱通氣孔共5排，下箱通氣孔共3排，具體尺寸見鑄型裝配圖，其大至形式如下圖所示； 六． 砂型鑄造設(shè)備選用 1.造型工部設(shè)備選用 工藝分析確定采

32、用上砂箱內(nèi)尺寸為1030945500/200mm的微振壓手工造型線生產(chǎn)輸出軸殼體。選擇這種造型線組織造型生產(chǎn)，在技術(shù)上是先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上是合理的。選用半自動氣動微震壓實(shí)造型機(jī)（型號 ZB148B）進(jìn)行造型。 2.制芯工部設(shè)備選用 為了提供造型用的強(qiáng)度高、尺寸精確的砂芯及方便下芯和活塊，采用手工生產(chǎn)樹脂砂芯，此零件的砂芯屬于小砂芯。 3.溶化工部設(shè)備選用 根據(jù)車間的生產(chǎn)綱領(lǐng)、設(shè)備資源情況、投資等因素，確定采用沖天爐融化蠕墨鑄鐵。 4.砂處理工部設(shè)備選用 混砂裝備選用碾輪式混砂機(jī)，該型混砂機(jī)的混砂質(zhì)量較好。 制備型（芯）砂所需要的各種原材料、如新砂、煤粉、粘土等一般都經(jīng)過烘干后使用，在批量較大的鑄造車間多采用臥式烘干滾筒。 松砂是很重要的工藝環(huán)節(jié)。生產(chǎn)批量較大的鑄造車間，采用雙輪松砂機(jī)。 5.清理工部設(shè)備選用 為了減輕清理工段的勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，提高鑄件清理質(zhì)量和清理速度，設(shè)計(jì)中采用雙行程連續(xù)拋丸室和Q 118拋丸清理滾筒進(jìn)行鑄件的表面清理；采用M 3040固定式砂輪機(jī)、M 3140懸掛式砂輪機(jī)鑄件的飛邊毛刺。