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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(gè)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(huì)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(gè)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(duì)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)允許的極限尺寸之差。在兩個(gè)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(jí)，取CT13級(jí)。 軸殼體的輪廓尺寸為552410316mm，查表得： 鑄件基本尺寸（mm） 公差等級(jí) CT（mm） 大于 至 13級(jí) 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(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工時(shí)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(jí)。 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(gè)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(tái)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(shí)，同時(shí)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(shí)，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(shí)間 鑄件在砂型內(nèi)的冷卻時(shí)間短，容易產(chǎn)生變形，裂紋等缺陷。為使鑄件在出型時(shí)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(shí)間。 查表得：當(dāng)鑄件質(zhì)量在50-100kg時(shí)，壁厚小于30mm時(shí)的冷卻時(shí)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(dòng)的允

12、許范圍。 軸殼體的公稱重量約為77kg，尺寸公差為CT13級(jí)。 查表得：軸殼體的重量公差為MT14級(jí)。 (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(shí)會(huì)因強(qiáng)度太弱而報(bào)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(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(huì)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(duì)于該軸殼體

14、中心部分，其可以用一個(gè)整體砂芯來形成，因此為該中心部位單獨(dú)設(shè)一個(gè)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(duì)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(gè)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(dòng)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(gè)鑄件上需要兩個(gè)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(duì)鑄件質(zhì)量也有很大影響。截面積太小，澆注時(shí)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(shí)間 G--澆注重量,此時(shí)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(shí)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(duì)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(gè)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(dòng)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(shí)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(dòng)阻力充型。 由于設(shè)計(jì)直澆口有一個(gè)，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(duì)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(duì)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(huì)增加生產(chǎn)工序，使成本增大。因此，在鑄造時(shí)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(gè)為12mm，另外四個(gè)為12mm，一箱1件共6個(gè)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(hào)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(shí)，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(gè)重要因素，因此對(duì)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(duì)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(hào)和3號(hào)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(hào)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(shí)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(dòng)氣動(dòng)微震壓實(shí)造型機(jī)（型號(hào) 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(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)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。