模架鑄造工藝設計,鑄造,工藝,設計 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)鑄造工藝設計答辯鑄造工藝設計答辯報告報告2020年7月3日學生姓名：李帥吉學 號：17080140110指導教師：孫建波 教授模架鑄造工藝設計目錄目錄l設計方案 l 砂芯的設計l 砂箱的設計l 致謝及參考文獻根據模架的圖紙要求，我們選用的鑄件材質為ZG35CrMo（ZG35 對應新牌號 ZG270-500，GB5613）。鑄造方法選用砂型鑄造。ZG35CrMo的主要性能指標如表 2.1 所示。1.1 鑄件材質及鑄造工藝方法1 設計方案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中造型、制芯工藝之一。該工藝采用自硬樹脂做黏結劑，樹脂、配套的固化劑和鑄造用原砂混合，砂混合料用機械或人力填入砂箱（或芯盒）并緊實，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，流動性好，造型效率高，縮短生成周期等優(yōu)點。自硬砂不僅能用于造型，還能用于制芯生產，特別適用于單件小批量的生產，可生產鑄鐵、鑄鋼及非鐵合金鑄件?？紤]到模架是小批量生產、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 設計方案1.3 澆注位置的選擇鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型中的位置，澆注位置是根據零件的結構特點、尺寸、重量、技術要求、鑄造合金特性、鑄造方法以及生產車間的條件來決定的。正確的澆注位置應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、鑄件結構及輪廓尺寸、鑄件表面質量要求以及現有的生產條件。選擇澆注位置時，主要以保證鑄件質量為前提，同時盡量做到簡化造型工藝和澆注工藝。1 設計方案1 設計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該盡量朝下或垂直安放，以防止這些表面上產生砂眼、氣孔、夾渣等鑄造缺陷；（2）應保證鑄件有良好的液態(tài)金屬導入位置，保證鑄件能充滿；（3）保證鑄件能自下而上的順序凝固。對于體收縮較大的合金，澆注位置應盡量滿足定向凝固的原則，鑄件的厚實部分一般應置于澆注位置的上方，以利于設置冒口補縮；（4）應盡量少用或不用砂芯；若使用砂芯，應保證其安放穩(wěn)固，通氣順利和檢查方便；（5）鑄件上的大平面應置于下部或傾斜放置，以防止夾砂等缺陷。首先我們對模架進行了分析。模架的下表面（A 面）為大平面。A 面的凸臺為主要受力位置，其內部及表面的要求很高，鑄造時應保證精度和力學性能。根據以上原則，應該朝下或者垂直安放。A 面的通孔應該先預鑄為直徑為200mm 的孔，再加工到 215mm。模架兩邊側壁的 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 設計方案設計方案 方案一 方案二1.4 分型面的選擇1 設計方案在鑄件的澆注位置確定后，我們應根據鑄件的結構及質在鑄件的澆注位置確定后，我們應根據鑄件的結構及質量要求選擇合適的澆注系統(tǒng)類型，正確設置澆道的安放量要求選擇合適的澆注系統(tǒng)類型，正確設置澆道的安放位置，以保證鑄件充型平穩(wěn)、補縮充分。位置，以保證鑄件充型平穩(wěn)、補縮充分。澆注系統(tǒng)由澆口杯（外澆口）、直澆道、橫澆道和內澆澆注系統(tǒng)由澆口杯（外澆口）、直澆道、橫澆道和內澆道等組成。道等組成。1.5 澆注系統(tǒng)的設計1 設計方案2 砂芯的設計根據我們設計的分型面，在此模架的鑄造過程中，模架底部凸臺中部根據我們設計的分型面，在此模架的鑄造過程中，模架底部凸臺中部和一側邊的凹空腔需要設置砂芯，而其他的部分無需設置砂芯即可順和一側邊的凹空腔需要設置砂芯，而其他的部分無需設置砂芯即可順利起模。如利起模。如圖所圖所示。示。3 砂箱的設計砂箱砂箱是鑄件生產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，半機械化造型對沙箱要求嚴格一些，近年來，隨著高壓，氣沖等高效率，單，半機械化造型對沙箱要求嚴格一些，近年來，隨著高壓，氣沖等高效率，高比壓造型設備的廣泛使用，對砂箱的要求也越來越高，正確地設計和選擇高比壓造型設備的廣泛使用，對砂箱的要求也越來越高，正確地設計和選擇適合鑄造生產所需要的砂箱，對日益發(fā)展的鑄造生產有很大的實際意義。適合鑄造生產所需要的砂箱，對日益發(fā)展的鑄造生產有很大的實際意義。3 砂箱的設計砂箱的選擇和設計與零件的鑄造工藝設計、生產綱領以及生產條件有關。應砂箱的選擇和設計與零件的鑄造工藝設計、生產綱領以及生產條件有關。應當注意以下原則：當注意以下原則：（1）首先應滿足鑄件工藝流程中的生產要求，應具備造型、定位、合型、首先應滿足鑄件工藝流程中的生產要求，應具備造型、定位、合型、搬運等結構；搬運等結構；（2）砂箱應盡量標準化、系列化、通用化；砂箱應盡量標準化、系列化、通用化；（3）在具有足夠的強度、剛度、方便使用的條件下，盡量使砂箱結構簡單、在具有足夠的強度、剛度、方便使用的條件下，盡量使砂箱結構簡單、輕便；輕便；（4）依據不同的生產設備、生產條件、零件本身的特點等，合理選擇箱壁、依據不同的生產設備、生產條件、零件本身的特點等，合理選擇箱壁、箱帶、排氣孔等結構的形式；箱帶、排氣孔等結構的形式；（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）并應選擇耐用、經濟、來源廣泛的材料并應選擇耐用、經濟、來源廣泛的材料。3 砂箱的設計 根據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表9-18,一般應取上一級尺寸。由二維工程圖中鑄件的結構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；再根據表9-18，將初定尺寸向上一級進行調整，最終確定砂箱內框的尺寸為：上箱高度 600mm，下箱高度 1200mm，砂箱長度 2500mm，砂箱寬度 2000mm。敬請老師批評指正