模架鑄造工藝設(shè)計(jì)

模架鑄造工藝設(shè)計(jì),鑄造,工藝,設(shè)計(jì) 20202020年材料年材料成型及控制工成型及控制工程專業(yè)程專業(yè)鑄造工藝設(shè)計(jì)答辯鑄造工藝設(shè)計(jì)答辯報(bào)告報(bào)告2020年7月3日學(xué)生姓名：李帥吉學(xué) 號(hào)：17080140110指導(dǎo)教師：孫建波 教授模架鑄造工藝設(shè)計(jì)目錄目錄l設(shè)計(jì)方案 l 砂芯的設(shè)計(jì)l 砂箱的設(shè)計(jì)l 致謝及參考文獻(xiàn)根據(jù)模架的圖紙要求，我們選用的鑄件材質(zhì)為ZG35CrMo（ZG35 對(duì)應(yīng)新牌號(hào) ZG270-500，GB5613）。鑄造方法選用砂型鑄造。ZG35CrMo的主要性能指標(biāo)如表 2.1 所示。1.1 鑄件材質(zhì)及鑄造工藝方法1 設(shè)計(jì)方案1.2 鑄造工藝方法本鑄件采用砂型鑄造，鑄型材料選用樹脂自硬砂。樹脂自硬砂是鑄造生產(chǎn)中造型、制芯工藝之一。該工藝采用自硬樹脂做黏結(jié)劑，樹脂、配套的固化劑和鑄造用原砂混合，砂混合料用機(jī)械或人力填入砂箱（或芯盒）并緊實(shí)，砂型（砂芯）自行硬化，起模后獲得砂型（芯）。樹脂自硬砂有精度高，缺陷少，流動(dòng)性好，造型效率高，縮短生成周期等優(yōu)點(diǎn)。自硬砂不僅能用于造型，還能用于制芯生產(chǎn)，特別適用于單件小批量的生產(chǎn)，可生產(chǎn)鑄鐵、鑄鋼及非鐵合金鑄件?？紤]到模架是小批量生產(chǎn)、精度要求較高的鑄鋼件，因此造型材料選用自硬樹脂砂中的酸自硬樹脂砂。1 設(shè)計(jì)方案1.3 澆注位置的選擇鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中的位置，澆注位置是根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸、重量、技術(shù)要求、鑄造合金特性、鑄造方法以及生產(chǎn)車間的條件來決定的。正確的澆注位置應(yīng)能保證獲得健全的鑄件，并使造型、造芯和清理方便。鑄件的澆注位置的選擇，決定于合金種類、鑄件結(jié)構(gòu)及輪廓尺寸、鑄件表面質(zhì)量要求以及現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。選擇澆注位置時(shí)，主要以保證鑄件質(zhì)量為前提，同時(shí)盡量做到簡化造型工藝和澆注工藝。1 設(shè)計(jì)方案1 設(shè)計(jì)方案選擇鑄件澆注位置的主要原則有：（1）鑄件上重要工作面和大平面應(yīng)該盡量朝下或垂直安放，以防止這些表面上產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等鑄造缺陷；（2）應(yīng)保證鑄件有良好的液態(tài)金屬導(dǎo)入位置，保證鑄件能充滿；（3）保證鑄件能自下而上的順序凝固。對(duì)于體收縮較大的合金，澆注位置應(yīng)盡量滿足定向凝固的原則，鑄件的厚實(shí)部分一般應(yīng)置于澆注位置的上方，以利于設(shè)置冒口補(bǔ)縮；（4）應(yīng)盡量少用或不用砂芯；若使用砂芯，應(yīng)保證其安放穩(wěn)固，通氣順利和檢查方便；（5）鑄件上的大平面應(yīng)置于下部或傾斜放置，以防止夾砂等缺陷。首先我們對(duì)模架進(jìn)行了分析。模架的下表面（A 面）為大平面。A 面的凸臺(tái)為主要受力位置，其內(nèi)部及表面的要求很高，鑄造時(shí)應(yīng)保證精度和力學(xué)性能。根據(jù)以上原則，應(yīng)該朝下或者垂直安放。A 面的通孔應(yīng)該先預(yù)鑄為直徑為200mm 的孔，再加工到 215mm。模架兩邊側(cè)壁的 A孔不鑄出3.1澆注位置的選擇1.3 澆注位置的選擇1 1 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 方案一 方案二1.4 分型面的選擇1 設(shè)計(jì)方案在鑄件的澆注位置確定后，我們應(yīng)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)及質(zhì)在鑄件的澆注位置確定后，我們應(yīng)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)及質(zhì)量要求選擇合適的澆注系統(tǒng)類型，正確設(shè)置澆道的安放量要求選擇合適的澆注系統(tǒng)類型，正確設(shè)置澆道的安放位置，以保證鑄件充型平穩(wěn)、補(bǔ)縮充分。位置，以保證鑄件充型平穩(wěn)、補(bǔ)縮充分。澆注系統(tǒng)由澆口杯（外澆口）、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆澆注系統(tǒng)由澆口杯（外澆口）、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道等組成。道等組成。1.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)方案2 砂芯的設(shè)計(jì)根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的分型面，在此模架的鑄造過程中，模架底部凸臺(tái)中部根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的分型面，在此模架的鑄造過程中，模架底部凸臺(tái)中部和一側(cè)邊的凹空腔需要設(shè)置砂芯，而其他的部分無需設(shè)置砂芯即可順和一側(cè)邊的凹空腔需要設(shè)置砂芯，而其他的部分無需設(shè)置砂芯即可順利起模。如利起模。如圖所圖所示。示。3 砂箱的設(shè)計(jì)砂箱砂箱是鑄件生產(chǎn)必備的工藝裝備之一，手工造型所用的沙箱一般要求比較簡是鑄件生產(chǎn)必備的工藝裝備之一，手工造型所用的沙箱一般要求比較簡單，半機(jī)械化造型對(duì)沙箱要求嚴(yán)格一些，近年來，隨著高壓，氣沖等高效率，單，半機(jī)械化造型對(duì)沙箱要求嚴(yán)格一些，近年來，隨著高壓，氣沖等高效率，高比壓造型設(shè)備的廣泛使用，對(duì)砂箱的要求也越來越高，正確地設(shè)計(jì)和選擇高比壓造型設(shè)備的廣泛使用，對(duì)砂箱的要求也越來越高，正確地設(shè)計(jì)和選擇適合鑄造生產(chǎn)所需要的砂箱，對(duì)日益發(fā)展的鑄造生產(chǎn)有很大的實(shí)際意義。適合鑄造生產(chǎn)所需要的砂箱，對(duì)日益發(fā)展的鑄造生產(chǎn)有很大的實(shí)際意義。3 砂箱的設(shè)計(jì)砂箱的選擇和設(shè)計(jì)與零件的鑄造工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)綱領(lǐng)以及生產(chǎn)條件有關(guān)。應(yīng)砂箱的選擇和設(shè)計(jì)與零件的鑄造工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)綱領(lǐng)以及生產(chǎn)條件有關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意以下原則：當(dāng)注意以下原則：（1）首先應(yīng)滿足鑄件工藝流程中的生產(chǎn)要求，應(yīng)具備造型、定位、合型、首先應(yīng)滿足鑄件工藝流程中的生產(chǎn)要求，應(yīng)具備造型、定位、合型、搬運(yùn)等結(jié)構(gòu)；搬運(yùn)等結(jié)構(gòu)；（2）砂箱應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化；砂箱應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化；（3）在具有足夠的強(qiáng)度、剛度、方便使用的條件下，盡量使砂箱結(jié)構(gòu)簡單、在具有足夠的強(qiáng)度、剛度、方便使用的條件下，盡量使砂箱結(jié)構(gòu)簡單、輕便；輕便；（4）依據(jù)不同的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)條件、零件本身的特點(diǎn)等，合理選擇箱壁、依據(jù)不同的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)條件、零件本身的特點(diǎn)等，合理選擇箱壁、箱帶、排氣孔等結(jié)構(gòu)的形式；箱帶、排氣孔等結(jié)構(gòu)的形式；（5）砂箱要保證必要的加工精度；砂箱要保證必要的加工精度；（6）并應(yīng)選擇耐用、經(jīng)濟(jì)、來源廣泛的材料并應(yīng)選擇耐用、經(jīng)濟(jì)、來源廣泛的材料。3 砂箱的設(shè)計(jì) 根據(jù)鑄件的二維工程圖我們知道，鑄件長 1920mm，寬 1385mm，因此我們選擇 a=350mm，b=350mm，c=200mm，d=200mm，f=250mm。通用砂箱規(guī)格系列表見鑄造工藝學(xué)表9-18,一般應(yīng)取上一級(jí)尺寸。由二維工程圖中鑄件的結(jié)構(gòu)尺寸以及上文中所選取的吃砂量，我們初步選定上砂箱的高度為 600mm，下砂箱高度為 1200mm，長度為 2400mm，寬度為 1800mm；再根據(jù)表9-18，將初定尺寸向上一級(jí)進(jìn)行調(diào)整，最終確定砂箱內(nèi)框的尺寸為：上箱高度 600mm，下箱高度 1200mm，砂箱長度 2500mm，砂箱寬度 2000mm。敬請(qǐng)老師批評(píng)指正