铸造工艺设计.doc

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1、铸造工艺设计说明书设计题目法兰盘设计学院材料科学与工程年级09级专业材料成型与控制工程学生姓名xx学号xxxxxxx指导教师xxxx佳木斯大学目录1设计任务11.1设计任务11.2设计的技术要求12铸造工艺方案的确定22.1铸造工艺方案分析与论证22.1.1零件结构分析22.1.2分型面的确定32.1.3浇注系统（包括冒口）的选择32.1.4工艺参数的确定52.1.5铸造工艺简图62.2芯盒的设计62.2.1制芯方法的确定62.2.2芯盒选材72.2.3芯盒简图72.3模板的设计72.3.1模板类型72.3.2模板的选材72.3

2、.3模板的定位装置72.3.4模板简图82.4合箱图82.4.1砂箱的选择82.4.2砂箱的定位82.4.3砂箱的其它工艺参数（包括压铁、起吊等）82.4.4合箱简图图93铸造工艺卡104参考文献11不要删除行尾的分节符，此行不会被打印1设计任务1.1设计任务法兰盘是使管子与管子及和阀门相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。1.2设计的技术要求设计应达到的技术要求1.铸件材料为45号钢,保证符合其机械性能2.需要加工的表面须留出必要的加工余量3.铸件避免有砂眼、气孔、裂纹等缺陷4.未注倒角

3、c11铸造工艺方案的确定1.1铸造工艺方案分析与论证1.1.1零件结构分析由零件图分析可知：铸件尺寸为130mm×100mm×45mm；净重1.17kg，为小型铸件。铸件的轮廓尺寸＜200mm，查表3-2-1[1]知砂型铸造时铸件最小允许壁厚为8mm,由零件图知铸件的最小壁厚为6.5mm，看似不合理但是把加工余量算在内就符合要求了，所以是合理的。根据零件图建立Pro/E实体模型如图。1.1.1分型面的确定铸件大部在同一半型内，便于下芯，合箱，检查尺寸，并且型芯只有一个，铸件容易清理机械加工方便，型腔和主要型芯都在下部，起模方便，

4、工艺较为简单，适用于机械大批量生产。1.1.2浇注系统（包括冒口）的选择分析铸件，铸件材质为45号钢，熔点高、流动性差、收缩大、易氧化，要求金属液快速平稳的充型则选择开放式浇注系统浇注，因其进入型腔时金属液流速度小，充型平稳，冲刷力小，金属氧化轻，也有阻渣效果。有利于排气使铸件顺序凝固，直浇道为圆形，并在直浇道处设计直浇道窝。（1）浇注时间查表3-4-3[1]得浇注时间为3s（2）液面上升速度V型=铸件高度/浇注时间=45/3=15mm/s满足金属液允许最小上升速度15mm/s。（3）直横内浇道截面积的确定浇注系统断面尺寸的设计

5、　计算浇注系统，主要是确定最小断面积(阻流断面)，然后按经验比例确定其他组元的断面积。封闭式浇注系统的最小断面是内浇道，以伯努利方程为基础的水力学近似计算公式是：　(cm)　式中：S内—内浇道总断面积(cm)；　m—流经内浇道的液态合金重量(Kg)；　μ—流量总耗损系数；　—浇注时间(s)；　Hp—平均静压力头(cm)。　液态合金重量：　　　灰铸铁的密度为7.85kg/cm，算出铸件的质量为1.17kg，加上浇注系统中金属液的损耗，铸件m=1.17kg(1+25%)=1.46kg。　浇注时间：　　　=3s　流量系数μ：　μ=0.

6、42(湿型铸型阻力小)按表3-4-10修正：有四个内浇道，阻力减小0.05，浇温升高阻力增大0.22得μ=0.42-0.05+0.22=0.59。　确定平均压头Hp：近似于顶端注入，p=0　由=，=，其中，L=150mm，铸件壁厚在5~8mm，压力角α＝9°~10°，取10°，得>24mm，由于下芯头尺寸较大，所以高度适当增加，取=40mm，得40mm。S内=1.19cm。　设置四个内浇道，则每个内浇道截面积为1.19cm,则内浇道总截面积为4.76cm。截面尺寸：A=11mm，B=9mm，C=5mm。由封闭式系统各组元的断面比

7、为：S内：S横：S直=1.5：2.5：1，则S横=7.9cm取S横=1.92cm2。截面尺寸：A=14mm，B=10.5mm，C=16.5mm。S直=3.2cm，圆形截面直浇道下部直径为10mm。查表得，浇口杯尺寸：D1=56mm，D2=52mm，h=30mm。　核算最小剩余压头　　　=上砂箱的高度，直浇道中心到铸件最高最远点距离L=150mm，若压力角α=10°，我们只需要大于>24mm即可，这样进行浇铸，就能得到轮廓清晰的完整铸件。考虑到浇注系统的高度，我们取上箱高度为165mm。（4）冒口设计由于本设计的铸件为小型铸钢件，

8、铸件太小无需补缩，故不设计冒口1.1.1工艺参数的确定尺寸公差：根据零件图技术要求：铸铁砂型手工造型公差等级为CT10级，零件基本尺寸130mm,查表3-3-1得尺寸公差为3.6mm。机械加工余量根据所选尺寸公差等级CT10级，加工余量等级H级，根据表3-3-3