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1、 軸承座鑄造工藝課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說明書 軸 承 座 鑄 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 院系 : 工學(xué)院機(jī)械系 班級(jí) :09 機(jī)電二班 姓名 : 蘇傳民 學(xué)號(hào) :090105061 指導(dǎo)教師 : 劉萬(wàn)福 日期: 2011 年 5月 18日至 2011年 6月 2日 1 目錄 1 課程任務(wù)設(shè)計(jì)書 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

2、,,,,,,3 2 緒論 ( 含 摘要 ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5 3 結(jié)構(gòu)工藝分析 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 4 工藝方案確定 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 4.1 鑄造種類方法及選擇 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 4.2 型芯結(jié)構(gòu)及制造 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 4.3 分型面選擇 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

3、,,,,,,,,,6 4.4 澆注位置確定 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 5 鑄造工藝參數(shù)確定 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 5.1 切削加工余量 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 5.2 鑄造收縮率及圓角 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 5.3 型芯及芯頭 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7 5.4 澆注系統(tǒng)及澆筑參數(shù) ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

4、7 5.4.1 澆冒口設(shè)計(jì)方案 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 5.4.2 澆冒口尺寸確定 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 5.4.3 澆注工藝及參數(shù) ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 5.5 鑄造工藝卡及鑄件圖 ( 見附圖三 ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 6 結(jié)論 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 7 致謝 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8

5、 8 參考文獻(xiàn) ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,9 2 1 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 工 學(xué)院 機(jī) 械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 2009 級(jí) 普本— 2 班 學(xué)號(hào) 090105061 姓名 蘇傳民 指導(dǎo)教師 劉萬(wàn)福 題目 : 軸承座鑄造工藝設(shè)計(jì) 課程 : 熱加工工藝課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)時(shí)間 : 5 月 18 日至 6 月 2 日 共 2 周 課程設(shè)計(jì)工作內(nèi)容與基本要求 ( 已知技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)任務(wù)、工作計(jì) 劃、所需相關(guān)資料 )( 紙張不夠可加頁(yè) )

6、 1( 已知技術(shù)參數(shù) : 軸承座零件圖 2( 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ( 完成后需提交的文件和圖表等 ): 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) (1) 選擇零件的鑄型種類，并選擇零件的材料牌號(hào)。 (2) 分析零件的結(jié)構(gòu)，找出幾種分型方案，并分別用符號(hào)標(biāo)出。 3 (3) 從保證質(zhì)量和簡(jiǎn)化工藝兩方面進(jìn)

7、行分析比較，選出最佳分型方案，標(biāo)出澆 注位置和造型方法。 (4) 畫出零件的鑄造工藝圖 ( 圖上標(biāo)出最佳澆注位置與分型面位置、畫出機(jī)加工 余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及型芯頭，圖下注明收縮量 ) 。 (5) 繪制出鑄件 圖。 2. 設(shè)計(jì)要求 (1) 設(shè)計(jì)圖樣一律按工程制圖要求，采用手繪或機(jī)繪完成，并用三號(hào)圖紙出 圖。 (2) 按所設(shè)計(jì)內(nèi)容及相應(yīng)順序要求，認(rèn)真編寫說明書 ( 不少于 1500 字) 。 3( 工 作計(jì)劃 ( 進(jìn)程安排 ) 熟悉設(shè)計(jì)題目，查閱資料，做準(zhǔn)備工作  1 天 確定鑄造工藝

8、方案  1天工藝設(shè) 計(jì)和工藝計(jì)算  2 天 繪制鑄件鑄造工藝圖  1 天 確定鑄件鑄造工藝步驟  2天編寫 設(shè)計(jì)說明書 3 天 答辯 1 天 4( 主要參考資料 《熱加工工藝基礎(chǔ)》、《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 系 主任審批意見 : 審批人簽名 : 4 2 緒論 金屬毛坯成型是機(jī)械制造生產(chǎn)過程的重要組成部分，也是機(jī)械零件切削加工的 基礎(chǔ)，其成型對(duì)象是各種鑄件，鍛件，沖壓件和焊件，成型材料為鋼鐵材料和非鐵 金屬材料等。其中鋼材材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化制造

9、機(jī)械產(chǎn)品的支柱材料，也是構(gòu) 成各種機(jī)器設(shè)備和工程機(jī)械的最主要材料。 鑄造工藝方案是進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，其目的是使整個(gè)鑄造工藝過程 都實(shí)行科學(xué)操作，合理的控制鑄件成型，從而獲得高質(zhì)量，低成本的合格鑄件。其 首要的步驟是根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，技術(shù)要求和生產(chǎn)批量等條件確定其鑄造工藝， 繪制鑄造工藝圖和鑄件圖等。 摘要 ( 又叫軸承箱 : 裝在汽輪機(jī)氣缸本體或基礎(chǔ)上用 本次課程設(shè)計(jì)的是——軸承座 來支撐軸承的構(gòu)體 ) ，軸承座能夠支撐固定軸承，緊固軸承和調(diào)節(jié)軸承，確保軸和承內(nèi)圈平穩(wěn)回轉(zhuǎn)，避免因軸承回轉(zhuǎn)

10、引起的軸承扭轉(zhuǎn)或跳動(dòng)。被廣泛的應(yīng)用在航空領(lǐng)域，汽車領(lǐng)域，機(jī)械制造工業(yè)領(lǐng)域。 軸承座優(yōu)點(diǎn) : 降低噪音及減震等性能 : 缺點(diǎn) : 易磨損。 軸承座分類 : 滑動(dòng)軸承座 型號(hào) H700 系列 H400 系列 2HC2系列 2HC4 系列滾動(dòng)軸承座 型號(hào) G2Q2— 72—260 系列 G2Q4—130—400 系列 剖分式軸承座 型號(hào) SNL立式 SDG式立 SONL立式 SDAF立式帶法蘭的軸承座 型號(hào) FNL 系列 7225(00) 系列法蘭軸承座外球面軸承座 型號(hào) H200(00) 帶法蘭的軸承座關(guān)鍵詞 : 支撐 固定 分類 5 3 結(jié)構(gòu)工藝分析

11、 140，平均壁厚為 60?，毛坯質(zhì)量為 72?， 軸承座零件 : 輪廓尺寸為 220 軸承座中有一個(gè)直徑 60 內(nèi)腔孔，底部有四個(gè)直徑為 18? 的小孔。孔的內(nèi)壁與 軸承座上下端的表面粗糙度均為 1.6 。 由于生產(chǎn)批量不限，零件無特殊質(zhì)量要求的表面，故屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件。通 過查《金屬成型工藝設(shè)計(jì)》材料應(yīng)選 HT150灰鑄鐵 ( 注 : 灰鑄鐵流動(dòng)性最好，收縮性小 ) 凝固收縮性小，并具有良好的耐磨性，抗壓強(qiáng)度高，吸震性好切價(jià)格便宜。HT150強(qiáng)度，硬度大于 HT100，故選 HT150灰鑄鐵。 4 工藝方案確定 4.1 鑄

12、型種類方法及選擇 由于軸承座內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由內(nèi)腔，底孔組成，并且表面形狀相對(duì)簡(jiǎn)單， 無特殊質(zhì)量表面要求 ; 從尺寸上講，屬于小尺寸造型 ; 本次選用 HT150灰鑄鐵且生產(chǎn) 批量不限，技術(shù)要求較低，因此綜合靠考慮選用砂型造型，分模造型，手工造型。 4.2 型芯結(jié)構(gòu)及制造 軸承座零件內(nèi)有一內(nèi)腔孔，故型芯應(yīng)為一圓柱體，其直徑應(yīng)小于 60?，又型芯 比較簡(jiǎn)單，故采用整體式芯盒制芯的造芯的造芯方法。 4.3 分型面選擇 分型面的選擇應(yīng)在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡(jiǎn)化工業(yè)過程，節(jié)約人力物 力，對(duì)零件質(zhì)量要求不高且

13、批量不限，故軸承座鑄件可以有軸向?qū)ΨQ分型，徑向分 型兩種方案。徑向分析為兩個(gè)分型 : 分別為 A ，B 需要紙箱造型，工藝復(fù)雜，沙箱 數(shù)量多且錯(cuò)箱，而軸向分型為分型面 C，在零件垂直軸線上僅需兩箱造型，便于期 末下芯與檢驗(yàn)，造型方便，鑄件尺寸精確且分模與分型面一致，故選軸向分型方 案。 6 4.4 澆注位置確定 根據(jù)軸承座結(jié)構(gòu)特點(diǎn)考慮臥澆和立澆兩種澆注方案。 臥澆容易在軸承座的上下端面及圓柱斜面形成氣孔，夾渣等缺陷，而上下端面 及圓柱斜面上需鑄后進(jìn)行切削加工后只需保持一定的表面粗糙度，沒有高溫高壓工

14、 作的要求，故采用臥澆就可達(dá)到技術(shù)要求。而采用立澆需多箱，并且高溫高壓易對(duì) 軸承座的型件造成一定的損壞。采用臥澆，將軸承座水平放置，可使兩端加工處于 側(cè)立位置以利于保證鑄件質(zhì)量及精度，并利于型芯穩(wěn)固，排氣落砂和檢驗(yàn)。 5 鑄造工藝參數(shù)確定 5.1 切削加工余量 由于軸承座鑄件是采用濕型砂芯鑄造的 HT150灰鑄鐵，其最大尺寸為 220?，加 工面與基準(zhǔn)面的距離為 220?，內(nèi)圓尺寸公差為 10?，外圓尺寸公差為 12?，軸承座 上下端面尺寸公差為 12?，軸承座底部矩形長(zhǎng)邊的尺寸公差為 14?，短邊尺寸公差

15、 為 12?。查表 2—14 尺寸公差等級(jí)為 CT15—CT13，與加工余量等級(jí) MA配套的關(guān)系 是 (CT15—CT13)/H，故選 CT14/H。 再查表 2— 15 中“大于 160—250?雙側(cè)切削加工”，軸承座側(cè)面加工余量為 7.5? ，考慮到起模斜度，可在分型面處減少 1?加工余量，以獲得起模斜度，選斜 度1度。 5.2 鑄造收縮率及圓角 查表 2—17 尺寸公差為 14?，查表 2—13 灰鑄鐵線收縮率為 1%，其他未注明的垂直壁起模斜度為 1 度，鑄造圓角半徑 R 接相鄰壁厚平均值的 1/3~1/5 計(jì)算，圓角應(yīng)選

16、 R3~R5。 5.3 型芯與芯頭 軸承座內(nèi)腔為圓柱形孔，查表 2— 21 水平水平芯頭的長(zhǎng)度為 40?，心頭直徑為 50?，芯頭斜度為 6 度，由于四個(gè)直徑 18?的孔尺寸太小不予鑄出。 ( 注 : 鑄件小孔，小槽一般不鑄出，待切削加工時(shí)切出，以免使造型工藝復(fù)雜或鑄出的孔偏斜難以切削，且不經(jīng)濟(jì) ) 5.4 澆注系統(tǒng)與澆注參數(shù) 7 5.4.1 澆冒口設(shè)計(jì)方案 燒杯口開設(shè)在上型頂圓，橫澆道開設(shè)在上型分型面，內(nèi)澆道開設(shè)在下型的分型 面，熔融金屬?gòu)妮S承座上下端注入。 5.4.2 澆冒口尺寸確定 —13:

17、查表 2 內(nèi)澆道截面尺寸 403012?，總截面 910 平方毫米。 橫澆道截面尺寸 231525?，總截面 960 平方毫米。 直澆道截面尺寸直徑 27?，總截面 570 平方毫米 5.4.3 澆注工藝參數(shù) 鐵水出爐溫度不低于 1300?，澆注溫度不低于 1250?，澆注速度為 35,55min 。 鐵水包必須干燥良好且需容量足夠，以便保證出爐鐵水的質(zhì)量合乎規(guī)定的要求，一 般需大于 3200?。 5.5 鑄造工藝卡及鑄件圖 見附圖三 6 結(jié)論 這次的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許

18、多 : 材料選擇時(shí)應(yīng)充分考慮零件的性能與要求， 尤其是零件的工作環(huán)境，是否在高溫高壓，還是經(jīng)常暴露在潮濕的空氣中等情況 ; 零件鑄造時(shí)的尺寸要求與零件的基本尺寸密切相關(guān) ; 鑄型方法的選擇與零件的結(jié)構(gòu) 形狀及生產(chǎn)狀況性能要求有關(guān) ; 知道了鑄型的種類及各自的特點(diǎn) ; 在實(shí)際工作中還應(yīng) 充分考慮生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期及生產(chǎn)設(shè)備等多方面因素 ; 選分型面時(shí)應(yīng)盡量選擇使 箱數(shù)較少且加工面不易出現(xiàn)缺陷的造型方案 ; 澆冒口的位置選擇影響零件性能 ; 學(xué)會(huì) 鑄件工藝圖、鑄件圖、鑄型圖的繪制方法及注意事項(xiàng)。 7 致謝 在此，真誠(chéng)的感謝

19、劉萬(wàn)福老師。如果沒有劉萬(wàn)福老師的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)課，我就 不會(huì)知道怎樣開始課程設(shè)計(jì)及應(yīng)注意的問題，對(duì)這次課程設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意 義，是完成課程設(shè)計(jì)的前提，同時(shí)也要感謝劉萬(wàn)福老師在這學(xué)期課程工程材料中對(duì) 同學(xué)們理論課程的辛苦教學(xué)及對(duì)人生的啟發(fā)與教育。劉老師在給我們講課時(shí)， 8 我們學(xué)生對(duì)他感性的同時(shí)也有敬仰，想起老師在課堂上的口若懸河，腦中知識(shí) 脫口而出的輕松與瀟灑，我知道自己離老師還有很長(zhǎng)的距離，不過，不放棄，相信 經(jīng)過大量學(xué)成和經(jīng)驗(yàn)積累，自己也能像老師一樣甚至超越老師。 春蠶到死絲方盡，這是對(duì)老師的最佳評(píng)價(jià)。在最后，再次感謝劉萬(wàn)福老師。 8 參考文獻(xiàn) 【 M】王愛珍 . 金屬成形工藝設(shè)計(jì)【 M】. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社， 2009. 王愛珍 . 機(jī)械工程材料【 M】. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社， 2009. 王愛珍 . 熱加工工藝基礎(chǔ)【 M】. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社， 2009. 9