2336 柴油機進氣管鑄造設計,柴油機,氣管,鑄造,鍛造,設計 1柴 油 機 進 氣 管 鑄 造 設 計題目：柴油機進氣管鑄造設計 姓 名 學 號 班 級 指導教師 職 稱 日 期 2文字說明與設計步驟 參考資料一、設計任務及分析：1105 柴油機進氣管凈重 3 公斤，才質 HT15-33，生產性質是大批量生產。柴油機進氣管是為柴油燃燒提供空氣通道，即它一端與氣缸的配氣室相連（通過配氣閥來控制進氣量） 。這就要求：一、進氣管內壁要光滑，減少進氣阻力；二、氣管不得有粘砂等物，否則，就會造成氣缸磨損、甚至使配氣閥失控等嚴重事故；三、進氣管不得有裂紋、夾渣、氣孔、夾砂等缺陷，因進氣管上承濾清器的重量，加之柴油機振動較大，仍造成進氣管損壞而停機。本零件的主要壁厚為 7mm，是合理的壁厚。雖有局部較厚之處，如主視圖右上部 16×22 處，但由于是 HT15-33，碳當量較高，故對鑄件質量及工藝無大影響。此外，零件的結構及圓角連接設計也比較合理。二、鑄造工藝方案的確定與論證：1、造型造芯方法的選擇：由于零件是大批量生產，故采用生產率高、質量比較穩(wěn)定的機器造型、造芯來進行生產。造型機選用 Z145A，制芯機選用Z236A。2、鑄型、型芯種類的確定：鑄型種類選用濕型。優(yōu)點是成本低、生產率高、勞動條件較好，適用于中小件。砂芯選用合脂砂，用以保證零件要求及管內壁光滑，成本也較低。3、鑄件凝固原則、澆注位置和分型面的選?。鸿T件的材質是 HT15-33，零件的壁厚差又較小，因此按同時凝固原則設計。此零件有兩個法蘭端面需要加工，為保證加工質量，應將加工面置于澆注位置底面，但因兩法蘭面不在同一平面而是互成直砂型鑄造工藝、工裝設計P6 表 1-23角，這樣兩加工面都放在底面是不可能的。若一面放在底面，一文字說明及設計步驟 參考資料面置于側面，對鑄件質量雖好，卻使制芯工作量加大，成本增大，權衡利弊將兩加工面均置于側面，這樣既保證讓質量又降低了成本。分型面的選擇如工藝圖所示，此分型面起模方便，簡化操作（沒有活塊） ，砂芯的數量最少，分型面與澆注位置一致。4、砂箱中鑄件數量的確定：小件在流水線上生產。一般采用通用砂箱，此采用500×400×150 通用砂箱。查得鑄件距砂箱壁最小尺寸為20mm，鑄件間最小尺寸為 30mm，此件的最大外輪廓尺寸為210×100mm，故一箱內只能安放 4 個鑄件，即長度方向210×2＋30＝450、寬度方向 100×2＋30＝230。5、主要工藝參數的選擇：1)鑄造收縮率：由表查得此件的收縮率應為 0.9%，考慮此件采用濕型及合脂砂芯，收縮阻力較小，加之零件較小，取收縮率為 1%。2)鑄件精度等級、尺寸、重量及偏差：查表得鑄件尺寸精度是 5-6 級，選 6 級精度，按此精度查得鑄件尺寸極限偏差值為 1.5mm,合格鑄件允許重量偏差為 5%。3)機械加工余量：以鑄件的精度等級及公稱尺寸查得機械加工余量頂面、側面為 5mm、底面為 3.5mm，由于模具精度較高及冷加工希望減少加工余量（零件精度要求不高） ，取為 3.5mm。4)拔模斜度：此件可查得拔模斜度為 0°45′~2°之間，去 0°45′~1.5°,均取增厚型的。6、砂芯設計：JB2854-80砂型鑄造工藝、工裝設計表 3-2441)砂芯數量及其分割面的確定：由于一箱四體件，管子（φ56—φ46）砂芯可采用拋擔砂芯，文字說明及設計步驟參考資料可以減少芯頭長度和防止漂芯（不用芯撐） 。關于外皮型芯的設計有三種方案（因為若先下外皮芯，將使管芯下不去，若先下管芯，將使外皮芯下不下去。 ）：a、是在外皮芯后的一定空隙，芯子下完后填砂，這樣放率太低；b、是將外皮芯沿 90×74 法蘭水平分芯，這樣使下芯順利。但由于分芯必然造成一道飛邊，很難清理（砂輪有些地方磨不到） ；c、是將外皮芯分成 2 塊（ 1#及 3#） 。優(yōu)點是外皮芯是一整芯，沒有飛邊，缺點是增加了一個 3#砂芯，為保證逐漸質量選用此方案。3#芯長 40mm 多，高 100mm，厚 20mm，為便于制造，將此芯分成 8 小塊，每塊寬度 50mm。2）芯頭形狀、尺寸、斜度、間隙及防壓環(huán)、壓環(huán)、集砂槽設計：2#芯系水平砂芯，可得 φ46 砂芯頭長度應是 25-40mm，φ56 砂芯頭長度應是 30-45mm，由于砂箱長度方向尺寸較緊，故將 φ46 芯頭長取 20mm，φ56 芯頭長取 30mm，為制芯方便芯頭斜度取 5°。驗算 φ46 芯頭承壓面積砂芯重量 G（粗計）3.14×0.56 2/4×1.2×1.6≈0.48(kg)砂芯浮力 P（粗計） 3.14×0.562/4×1.2×7＝2.1(kg)實際芯頭面積 Sk＝1.5（P-G ）/2×0.6≈2(cm 2)1#芯是懸臂芯，查得芯頭長度應為 50mm，但此芯是二件合用，中間有一段與鑄型接觸，為加大吃砂量懸臂芯取懸臂的一段，即60mm砂型鑄造工藝、工裝設計P64 表4-5砂型鑄造工藝、工裝設計 P65鑄鐵手冊 P773砂型鑄造工藝、工53#芯是垂直砂芯，起填砂作用，故芯頭長取 20mm，砂芯間隙為0.75mm。3）芯骨填料：1#芯采用 φ10 圓鋼，2#芯采用 8#鐵絲。7、澆注系統的選取和計算：1）澆注系統的類型、形式及在鑄件上的開設部位：文字說明及設計步驟裝設計 P65參考資料此件是小件，為了造型簡便，采用與分型面一致的中間注入式。由于零件較小，一箱四體，澆口開設位置只有兩處，一處是加強筋處，一是法蘭處，為了不使內澆口局部過大，采用兩處分散開設。2）澆注時間和澆道中阻流截面的計算：a、 一個零件澆注金屬總重計算：由于本件加工量較少，參考文獻中表 7，取3.067／毛重＝0.90毛重≈3.4(kg)澆注系統估算，按教材取 25%澆注金屬總重為：3.4×1.25%＝4.26(kg)b、單件澆注時間：按公式： t＝S √GS＝1.85 G＝4.26(kg)t＝3.8(秒) 取 t 為 4 秒c、 液面平均上升速度驗算：v＝c/t＝120/4＝30(毫米/秒)查表允許上升速度為 20~30 毫米/秒，故上升速度符合要求。d、直澆道高度的驗算：按 HM＝L×tgα查得 α＝120° L≈224mm機床制造中的鑄造P17鑄造工藝學 P120砂型鑄件工藝工裝設計 P85 同上 P86表 5-7 同上 P86 及6HM＝47.62(mm), 鑄件一半高 60mm直澆口最小高度：60+47.62＝107.62 (mm)砂箱高度取 150mm，150＞107.62，故能滿足要求。e、 平均壓頭計算:HP＝ HO-c/8 ＝150-120/8=135mm=13.5cm 用水力學公式計算最小阻流端面：文字說明與設計步驟P87砂型鑄造工藝工裝設計 參考資料F 內 =G/u.t.0.13√H p u 取 0.42=4.26/0.42×4×0.31×√13.5 =2.2(cm 2)f、 用表格法查 F 內按無錫柴油機廠資料為：F 阻 =1.9北京第一機床廠資料：F 內 =2-3查手冊 F 內 =1.5對上述結果分析比較后：取 F 內 2 cm23）澆道各基元的截面和尺寸的確定：澆道各基元的截面比例?。篎 內 :F 橫 :F 直 =1:1.06:1.17,則澆口截面積比(cm 2)F 內 :F 橫 :F 直=2:2.12:2.22以上是一件的比例，一箱四件，若按此比例倍增，將會造成直、橫澆口過大。根據生產單位經驗按增加 50%計。即一個橫澆道澆 2 個件：2.15×1.5＝3.18(cm 2)一個直澆道澆 4 個件：2.22×2.5＝5.55(cm 2)經系列化后直澆道取 φ28(6.15cm) ，橫澆道為砂型鑄造工藝工裝設計P94 表 5-10及 P98 表 5-13鑄鐵手冊P815 表 4-47砂型鑄造工藝工裝設計P867（3.04 cm 2）內澆口開 2 個，一個開筋處，一個開法蘭處，按照開設處的情況，最后確定內澆口尺寸為：文字說明與設計步驟參考資料（0.42 cm 2） （1.53 cm 2）8、冒口及工藝出品率核算：零件壁厚較均勻，不需設計冒口，為便利型腔排氣，設計四個 φ5、長度為 50mm 的出氣孔。工藝出品率=鑄件重/鑄件重 +澆冒口重=0.8三、型、芯砂和涂料的種類、配方以及有關工藝的說明：砂型采用煤粉單一砂，配方如下：新砂 11.5% 舊砂 85% 膨潤土 1%煤粉 2.5% 水 4.5% （強度 0.5~0.7kg/cm2）芯砂采用合脂砂，配方如下：新砂 98% 膨潤土 1% 糊精 1%合脂 3.8% 水 2% （平拉強度 12~16kg/cm2）砂芯涂料采用烘干涂料，即工業(yè)酒精加鱗片石墨粉，烘干的砂芯涂以一層快干涂料，涂完點火即可（3#芯不刷） 。型芯烘干工藝：加熱溫度 210 ℃ 保溫時間 1.5 小時。四、工藝裝配設計要點說明：1、模樣所用材料及其主要輪廓尺寸的計算：砂型鑄造工藝工裝設8模樣材料選 ZL102模樣的尺寸＝鑄件尺寸×（1+0.1） 。2、模樣壁厚及加強筋的確定：查表此件模樣壁厚應為 8mm，考慮模樣較小，故壁厚減至7mm。加強筋選取 6mm。3、模底板材料、結構及其造型機的配合：為了更換模板方便，選用快換模板，模板通過 2 個 φ12 孔用銷釘與模板框連成一體，模板框通過螺釘與工作合連接在一起。由于砂箱箱口主要與模板框接觸，故模板材料選用了容易加文字說明與設計步驟計 P237表 9-3同上 P239表 9-4表 9-6參考資料工的鋁合金 ZL104。4、模樣與底板的裝配：通過兩對 φ8 定位圓銷，將模樣與底板定位，定位基準是以定位銷和定位銷與導向銷中心連線為縱橫定位基準。模樣與底板的裝配是采用上固定法。5、芯盒的材料、結構及其內腔尺寸的計算：①1#芯盒的設計：1#芯最大，約 4，形狀比較簡單，采用機器制芯（Z236A 制芯機） ，Z236A 制芯機的工作臺尺寸為 500×800，一盒制造 4 塊砂芯。芯盒材料選用 ZL102。芯盒內腔尺寸＝（零件尺寸工藝尺寸）×（1+零件材料收縮率）芯盒壁厚確定為 12mm。芯盒加強筋厚度取與壁厚等值。筋的數量應為 4×4 條，考慮裝配方便改成 3×4 條。芯盒邊緣及耐磨片型式選用型，邊緣寬度取 30mm。砂型鑄造工藝工裝設P297 表 11-3同上 P298表 11-4同上 P298表 11-4同上 P299表 11-5 及表9② 2#芯盒的設計：2#芯較小，采用手工芯盒。2#芯是一不等截面，彎管加工非常困難，故采用了制造比較方便的內貼附塑料層芯盒。由于芯盒制造困難，可以只做半個芯盒，烘干后將兩半砂芯粘合使用。但粘合、磨平都需特別胎具方可，且此件要求內壁光滑，故此芯采用兩半芯盒整做。2#芯盒定住選用可拆式定位銷。手柄選Ⅱ型手柄。為提高工作效率，為 2#芯的通氣道設計了專用的通氣板，為使上下兩半芯型貼合嚴密，設計了專用密封板和專用的烘干板。為提高鑄件質量和工作效率，若有條件（車間具備射芯機，使用樹脂砂）也可設計熱芯盒。文字說明及設計步驟11-6砂型鑄造工藝工裝設計P305 表 11-10 及表 11-11同上 P313圖 11-8 P314 圖 11-20P316 圖 11-23鑄鐵手冊參考資料2#芯熱芯盒如圖所示：③3#芯盒的設計：3#芯較小，也采用手工芯盒。設計過程與 2#芯盒同，信和形狀見 3#芯盒總裝圖。6、砂箱內框尺寸、結構特點及定位緊鎖方法砂箱的內框尺寸是根據造型機工作太尺寸而選定的，即500×400×150,材料選用 QT42-10，砂壁結構選用Ⅰ型 1 種。下箱要翻箱，故設計了吊軸，并與箱耳整鑄；上箱則把吊軸與箱耳分別開來。為合箱方便采用了座銷，為防止銷孔磨損選用了銷套。砂箱的緊固采用楔型箱卡。P127 表 5-126砂型鑄造工藝工裝設計P1074~1101砂型鑄造工藝工裝設計P328 表 12-5P330 表 12-6同上P342、P343及 P356 有關10砂箱上鑄字以分類管理。五、合金熔煉方法、成分、配料、出爐溫度：此鑄件的化學成分可查得：C3.2-3.8 Si2.0-2.4 Mn0.5-0.8 P＜0.3 S＜0.15 采用 2.5T 沖天爐熔化鐵水，其配料單如下：（批料以 200kg 計）生鐵 92kg 回爐鐵 80kg 廢鋼 28kg 硅鐵（45%）1.94kg 錳鋅 0.65kg 層焦 25kg 石灰石 7.5kg要求鐵水出爐溫度高于 1420℃六、鑄件澆注、熱處理的要求及工藝說明：澆注溫度 1370-1350℃。鑄件在鑄工輸送環(huán)上冷卻時間不得少于 8-12 分鐘。熱處理規(guī)范：裝爐溫度 150℃，加熱溫度 50-70℃/ 小時，退文字說明及設計步驟表格同上 P350表 12-25鑄造合金熔煉 P26 表 1-11鑄鐵手冊參考資料11火溫度 500-550℃，保溫時間 1.5 小時，冷卻速度 30-40℃/ 小時，出爐溫度 150℃。七、可能出現的鑄造缺陷及其預防措施：此鑄件可能產生的鑄造缺陷，有夾渣、氣孔等，原因是澆注系統撇渣能力不夠理想。因此澆注時盡量避免渣子進入澆注系統。砂芯全是油砂，發(fā)氣量較大，但在工藝、工裝設計時考慮了型腔排氣及砂芯排氣通道，氣孔發(fā)生機會較少。同上1柴 油 機 進 氣 管 鑄 造 設 計題目：柴油機進氣管鑄造設計 姓 名 學 號 班 級 指導教師 職 稱 日 期 2文字說明與設計步驟 參考資料一、設計任務及分析：1105 柴油機進氣管凈重 3 公斤，才質 HT15-33，生產性質是大批量生產。柴油機進氣管是為柴油燃燒提供空氣通道，即它一端與氣缸的配氣室相連（通過配氣閥來控制進氣量） 。這就要求：一、進氣管內壁要光滑，減少進氣阻力；二、氣管不得有粘砂等物，否則，就會造成氣缸磨損、甚至使配氣閥失控等嚴重事故；三、進氣管不得有裂紋、夾渣、氣孔、夾砂等缺陷，因進氣管上承濾清器的重量，加之柴油機振動較大，仍造成進氣管損壞而停機。本零件的主要壁厚為 7mm，是合理的壁厚。雖有局部較厚之處，如主視圖右上部 16×22 處，但由于是 HT15-33，碳當量較高，故對鑄件質量及工藝無大影響。此外，零件的結構及圓角連接設計也比較合理。二、鑄造工藝方案的確定與論證：1、造型造芯方法的選擇：由于零件是大批量生產，故采用生產率高、質量比較穩(wěn)定的機器造型、造芯來進行生產。造型機選用 Z145A，制芯機選用Z236A。2、鑄型、型芯種類的確定：鑄型種類選用濕型。優(yōu)點是成本低、生產率高、勞動條件較好，適用于中小件。砂芯選用合脂砂，用以保證零件要求及管內壁光滑，成本也較低。3、鑄件凝固原則、澆注位置和分型面的選?。鸿T件的材質是 HT15-33，零件的壁厚差又較小，因此按同時凝固原則設計。此零件有兩個法蘭端面需要加工，為保證加工質量，應將加工面置于澆注位置底面，但因兩法蘭面不在同一平面而是互成直砂型鑄造工藝、工裝設計P6 表 1-23角，這樣兩加工面都放在底面是不可能的。若一面放在底面，一文字說明及設計步驟 參考資料面置于側面，對鑄件質量雖好，卻使制芯工作量加大，成本增大，權衡利弊將兩加工面均置于側面，這樣既保證讓質量又降低了成本。分型面的選擇如工藝圖所示，此分型面起模方便，簡化操作（沒有活塊） ，砂芯的數量最少，分型面與澆注位置一致。4、砂箱中鑄件數量的確定：小件在流水線上生產。一般采用通用砂箱，此采用500×400×150 通用砂箱。查得鑄件距砂箱壁最小尺寸為20mm，鑄件間最小尺寸為 30mm，此件的最大外輪廓尺寸為210×100mm，故一箱內只能安放 4 個鑄件，即長度方向210×2＋30＝450、寬度方向 100×2＋30＝230。5、主要工藝參數的選擇：1)鑄造收縮率：由表查得此件的收縮率應為 0.9%，考慮此件采用濕型及合脂砂芯，收縮阻力較小，加之零件較小，取收縮率為 1%。2)鑄件精度等級、尺寸、重量及偏差：查表得鑄件尺寸精度是 5-6 級，選 6 級精度，按此精度查得鑄件尺寸極限偏差值為 1.5mm,合格鑄件允許重量偏差為 5%。3)機械加工余量：以鑄件的精度等級及公稱尺寸查得機械加工余量頂面、側面為 5mm、底面為 3.5mm，由于模具精度較高及冷加工希望減少加工余量（零件精度要求不高） ，取為 3.5mm。4)拔模斜度：此件可查得拔模斜度為 0°45′~2°之間，去 0°45′~1.5°,均取增厚型的。6、砂芯設計：JB2854-80砂型鑄造工藝、工裝設計表 3-2441)砂芯數量及其分割面的確定：由于一箱四體件，管子（φ56—φ46）砂芯可采用拋擔砂芯，文字說明及設計步驟參考資料可以減少芯頭長度和防止漂芯（不用芯撐） 。關于外皮型芯的設計有三種方案（因為若先下外皮芯，將使管芯下不去，若先下管芯，將使外皮芯下不下去。 ）：a、是在外皮芯后的一定空隙，芯子下完后填砂，這樣放率太低；b、是將外皮芯沿 90×74 法蘭水平分芯，這樣使下芯順利。但由于分芯必然造成一道飛邊，很難清理（砂輪有些地方磨不到） ；c、是將外皮芯分成 2 塊（ 1#及 3#） 。優(yōu)點是外皮芯是一整芯，沒有飛邊，缺點是增加了一個 3#砂芯，為保證逐漸質量選用此方案。3#芯長 40mm 多，高 100mm，厚 20mm，為便于制造，將此芯分成 8 小塊，每塊寬度 50mm。2）芯頭形狀、尺寸、斜度、間隙及防壓環(huán)、壓環(huán)、集砂槽設計：2#芯系水平砂芯，可得 φ46 砂芯頭長度應是 25-40mm，φ56 砂芯頭長度應是 30-45mm，由于砂箱長度方向尺寸較緊，故將 φ46 芯頭長取 20mm，φ56 芯頭長取 30mm，為制芯方便芯頭斜度取 5°。驗算 φ46 芯頭承壓面積砂芯重量 G（粗計）3.14×0.56 2/4×1.2×1.6≈0.48(kg)砂芯浮力 P（粗計） 3.14×0.562/4×1.2×7＝2.1(kg)實際芯頭面積 Sk＝1.5（P-G ）/2×0.6≈2(cm 2)1#芯是懸臂芯，查得芯頭長度應為 50mm，但此芯是二件合用，中間有一段與鑄型接觸，為加大吃砂量懸臂芯取懸臂的一段，即60mm砂型鑄造工藝、工裝設計P64 表4-5砂型鑄造工藝、工裝設計 P65鑄鐵手冊 P773砂型鑄造工藝、工53#芯是垂直砂芯，起填砂作用，故芯頭長取 20mm，砂芯間隙為0.75mm。3）芯骨填料：1#芯采用 φ10 圓鋼，2#芯采用 8#鐵絲。7、澆注系統的選取和計算：1）澆注系統的類型、形式及在鑄件上的開設部位：文字說明及設計步驟裝設計 P65參考資料此件是小件，為了造型簡便，采用與分型面一致的中間注入式。由于零件較小，一箱四體，澆口開設位置只有兩處，一處是加強筋處，一是法蘭處，為了不使內澆口局部過大，采用兩處分散開設。2）澆注時間和澆道中阻流截面的計算：a、 一個零件澆注金屬總重計算：由于本件加工量較少，參考文獻中表 7，取3.067／毛重＝0.90毛重≈3.4(kg)澆注系統估算，按教材取 25%澆注金屬總重為：3.4×1.25%＝4.26(kg)b、單件澆注時間：按公式： t＝S √GS＝1.85 G＝4.26(kg)t＝3.8(秒) 取 t 為 4 秒c、 液面平均上升速度驗算：v＝c/t＝120/4＝30(毫米/秒)查表允許上升速度為 20~30 毫米/秒，故上升速度符合要求。d、直澆道高度的驗算：按 HM＝L×tgα查得 α＝120° L≈224mm機床制造中的鑄造P17鑄造工藝學 P120砂型鑄件工藝工裝設計 P85 同上 P86表 5-7 同上 P86 及6HM＝47.62(mm), 鑄件一半高 60mm直澆口最小高度：60+47.62＝107.62 (mm)砂箱高度取 150mm，150＞107.62，故能滿足要求。e、 平均壓頭計算:HP＝ HO-c/8 ＝150-120/8=135mm=13.5cm 用水力學公式計算最小阻流端面：文字說明與設計步驟P87砂型鑄造工藝工裝設計 參考資料F 內 =G/u.t.0.13√H p u 取 0.42=4.26/0.42×4×0.31×√13.5 =2.2(cm 2)f、 用表格法查 F 內按無錫柴油機廠資料為：F 阻 =1.9北京第一機床廠資料：F 內 =2-3查手冊 F 內 =1.5對上述結果分析比較后：取 F 內 2 cm23）澆道各基元的截面和尺寸的確定：澆道各基元的截面比例?。篎 內 :F 橫 :F 直 =1:1.06:1.17,則澆口截面積比(cm 2)F 內 :F 橫 :F 直=2:2.12:2.22以上是一件的比例，一箱四件，若按此比例倍增，將會造成直、橫澆口過大。根據生產單位經驗按增加 50%計。即一個橫澆道澆 2 個件：2.15×1.5＝3.18(cm 2)一個直澆道澆 4 個件：2.22×2.5＝5.55(cm 2)經系列化后直澆道取 φ28(6.15cm) ，橫澆道為砂型鑄造工藝工裝設計P94 表 5-10及 P98 表 5-13鑄鐵手冊P815 表 4-47砂型鑄造工藝工裝設計P867（3.04 cm 2）內澆口開 2 個，一個開筋處，一個開法蘭處，按照開設處的情況，最后確定內澆口尺寸為：文字說明與設計步驟參考資料（0.42 cm 2） （1.53 cm 2）8、冒口及工藝出品率核算：零件壁厚較均勻，不需設計冒口，為便利型腔排氣，設計四個 φ5、長度為 50mm 的出氣孔。工藝出品率=鑄件重/鑄件重 +澆冒口重=0.8三、型、芯砂和涂料的種類、配方以及有關工藝的說明：砂型采用煤粉單一砂，配方如下：新砂 11.5% 舊砂 85% 膨潤土 1%煤粉 2.5% 水 4.5% （強度 0.5~0.7kg/cm2）芯砂采用合脂砂，配方如下：新砂 98% 膨潤土 1% 糊精 1%合脂 3.8% 水 2% （平拉強度 12~16kg/cm2）砂芯涂料采用烘干涂料，即工業(yè)酒精加鱗片石墨粉，烘干的砂芯涂以一層快干涂料，涂完點火即可（3#芯不刷） 。型芯烘干工藝：加熱溫度 210 ℃ 保溫時間 1.5 小時。四、工藝裝配設計要點說明：1、模樣所用材料及其主要輪廓尺寸的計算：砂型鑄造工藝工裝設8模樣材料選 ZL102模樣的尺寸＝鑄件尺寸×（1+0.1） 。2、模樣壁厚及加強筋的確定：查表此件模樣壁厚應為 8mm，考慮模樣較小，故壁厚減至7mm。加強筋選取 6mm。3、模底板材料、結構及其造型機的配合：為了更換模板方便，選用快換模板，模板通過 2 個 φ12 孔用銷釘與模板框連成一體，模板框通過螺釘與工作合連接在一起。由于砂箱箱口主要與模板框接觸，故模板材料選用了容易加文字說明與設計步驟計 P237表 9-3同上 P239表 9-4表 9-6參考資料工的鋁合金 ZL104。4、模樣與底板的裝配：通過兩對 φ8 定位圓銷，將模樣與底板定位，定位基準是以定位銷和定位銷與導向銷中心連線為縱橫定位基準。模樣與底板的裝配是采用上固定法。5、芯盒的材料、結構及其內腔尺寸的計算：①1#芯盒的設計：1#芯最大，約 4，形狀比較簡單，采用機器制芯（Z236A 制芯機） ，Z236A 制芯機的工作臺尺寸為 500×800，一盒制造 4 塊砂芯。芯盒材料選用 ZL102。芯盒內腔尺寸＝（零件尺寸工藝尺寸）×（1+零件材料收縮率）芯盒壁厚確定為 12mm。芯盒加強筋厚度取與壁厚等值。筋的數量應為 4×4 條，考慮裝配方便改成 3×4 條。芯盒邊緣及耐磨片型式選用型，邊緣寬度取 30mm。砂型鑄造工藝工裝設P297 表 11-3同上 P298表 11-4同上 P298表 11-4同上 P299表 11-5 及表9② 2#芯盒的設計：2#芯較小，采用手工芯盒。2#芯是一不等截面，彎管加工非常困難，故采用了制造比較方便的內貼附塑料層芯盒。由于芯盒制造困難，可以只做半個芯盒，烘干后將兩半砂芯粘合使用。但粘合、磨平都需特別胎具方可，且此件要求內壁光滑，故此芯采用兩半芯盒整做。2#芯盒定住選用可拆式定位銷。手柄選Ⅱ型手柄。為提高工作效率，為 2#芯的通氣道設計了專用的通氣板，為使上下兩半芯型貼合嚴密，設計了專用密封板和專用的烘干板。為提高鑄件質量和工作效率，若有條件（車間具備射芯機，使用樹脂砂）也可設計熱芯盒。文字說明及設計步驟11-6砂型鑄造工藝工裝設計P305 表 11-10 及表 11-11同上 P313圖 11-8 P314 圖 11-20P316 圖 11-23鑄鐵手冊參考資料2#芯熱芯盒如圖所示：③3#芯盒的設計：3#芯較小，也采用手工芯盒。設計過程與 2#芯盒同，信和形狀見 3#芯盒總裝圖。6、砂箱內框尺寸、結構特點及定位緊鎖方法砂箱的內框尺寸是根據造型機工作太尺寸而選定的，即500×400×150,材料選用 QT42-10，砂壁結構選用Ⅰ型 1 種。下箱要翻箱，故設計了吊軸，并與箱耳整鑄；上箱則把吊軸與箱耳分別開來。為合箱方便采用了座銷，為防止銷孔磨損選用了銷套。砂箱的緊固采用楔型箱卡。P127 表 5-126砂型鑄造工藝工裝設計P1074~1101砂型鑄造工藝工裝設計P328 表 12-5P330 表 12-6同上P342、P343及 P356 有關10砂箱上鑄字以分類管理。五、合金熔煉方法、成分、配料、出爐溫度：此鑄件的化學成分可查得：C3.2-3.8 Si2.0-2.4 Mn0.5-0.8 P＜0.3 S＜0.15 采用 2.5T 沖天爐熔化鐵水，其配料單如下：（批料以 200kg 計）生鐵 92kg 回爐鐵 80kg 廢鋼 28kg 硅鐵（45%）1.94kg 錳鋅 0.65kg 層焦 25kg 石灰石 7.5kg要求鐵水出爐溫度高于 1420℃六、鑄件澆注、熱處理的要求及工藝說明：澆注溫度 1370-1350℃。鑄件在鑄工輸送環(huán)上冷卻時間不得少于 8-12 分鐘。熱處理規(guī)范：裝爐溫度 150℃，加熱溫度 50-70℃/ 小時，退文字說明及設計步驟表格同上 P350表 12-25鑄造合金熔煉 P26 表 1-11鑄鐵手冊參考資料11火溫度 500-550℃，保溫時間 1.5 小時，冷卻速度 30-40℃/ 小時，出爐溫度 150℃。七、可能出現的鑄造缺陷及其預防措施：此鑄件可能產生的鑄造缺陷，有夾渣、氣孔等，原因是澆注系統撇渣能力不夠理想。因此澆注時盡量避免渣子進入澆注系統。砂芯全是油砂，發(fā)氣量較大，但在工藝、工裝設計時考慮了型腔排氣及砂芯排氣通道，氣孔發(fā)生機會較少。同上 重 量 材料及規(guī)格零件凈重 鑄件毛重 澆冒口重量 本廠牌號 標準牌號 硬度廠名 鑄造工藝卡 產品零件號材料3.067KG 3.4KG 0.86KG HT15-33 HB170-241造型方法 砂箱 模板 合箱定位銷 零件名稱進氣管 每臺件數1砂型 砂型種類 造型設備 一型件數 長 寬 高 重量 長 寬 厚 材料 重量 圖量 名稱 規(guī)格上型 濕型 Z145 4 500 400 150 15KG 510 410 12 ZL104下型 濕型 Z145 4 500 400 150 15KG 510 410 12 ZL104造型材料及其配比（重量%） 、性能與重量型砂編號 型砂類別 砂型部別 新砂 回用砂 粘土 膨潤土 煤粉 水分 透氣性 濕壓強度KG/cm2干拉強度KG/cm2砂型重量NO 單一砂 11.5 85 1 25 4.5 780 0.5-0.7 45KG造型NO制芯方法 芯砂配比（重量%） 型砂性能 干燥規(guī)范砂型編量 芯砂類別 芯砂編號 制芯設備 芯盒材料 芯砂重量 新砂 膨潤土 糊稿冰 干拉強度KG/cm2濕壓強度KG/cm2加熱溫度 保溫時間NO1 合脂砂 Z236A ZL102 4KG 98 1 1 2 12-16 0,1-0.15 210°C 1.5HNO2 合脂砂 （ZZ863 ） 手工 ZL102 0.48KG 98 1 1 2 12-16 0,1-0.15 210°C 1.5HNO3 合脂砂 （ZZ863 ） 手工 ZL102 0.15KG 98 1 1 2 12-16 0,1-0.15 210°C 1.5H制芯芯骨材料 Ф10 元鋼，8 井鐵絲 涂料成分 酒精+鱗片鉛粉 涂料次數 干燥前 1 次干燥后 1 次名稱 澆口杯 直澆道 橫澆道 內澆道 阻流片 冒口截面圖形及尺寸數量 1 1 1 各 1澆冒口系統數值 容積 132cm3 面積 6.15cm3 面積共 3.04cm3 面積共 1.95cm3 面積 cm3 重量共 1KG下芯次序 檢驗樣板 芯撐 冷鐵 鑄型重量 62KG數總量 總數量 圖號 緊圖方法 契形長合箱 按型芯編號所屬圖號 所屬圖號 數量 壓鐵重量 KG澆注方法 澆注溫度 澆注時間 金屬液 /型 球化劑用量% 孕育劑用量% 冷卻時間 熱處理標準澆注 人工 1370°C 4 秒 17KG鑄件檢驗機械性能 化學成分 金相組織 水壓試驗 驗收標準C 3.2-3.8 S ＜ 0.15 擬定SI 2.0-2.4 P ＜ 0.3 審核Mn 0.5-0.5鑄坯圖 備注會簽材料名稱 規(guī)格 損耗量 定額 備注 材料名稱 規(guī)格 損耗量 定額 備注 批準輔助材料實施日期 重 量 材料及規(guī)格零件凈重 鑄件毛重 澆冒口重量 本廠牌號 標準牌號 硬度廠名 鑄造工藝卡 產品零件號材料3.067KG 3.4KG 0.86KG HT15-33 HB170-241造型方法 砂箱 模板 合箱定位銷 零件名稱進氣管 每臺件數1砂型 砂型種類 造型設備 一型件數 長 寬 高 重量 長 寬 厚 材料 重量 圖量 名稱 規(guī)格上型 濕型 Z145 4 500 400 150 15KG 510 410 12 ZL104下型 濕型 Z145 4 500 400 150 15KG 510 410 12 ZL104造型材料及其配比（重量%） 、性能與重量型砂編號 型砂類別 砂型部別 新砂 回用砂 粘土 膨潤土 煤粉 水分 透氣性 濕壓強度KG/cm2干拉強度KG/cm2砂型重量NO 單一砂 11.5 85 1 25 4.5 780 0.5-0.7 45KG造型NO制芯方法 芯砂配比（重量%） 型砂性能 干燥規(guī)范砂型編量 芯砂類別 芯砂編號 制芯設備 芯盒材料 芯砂重量 新砂 膨潤土 糊稿冰 干拉強度KG/cm2濕壓強度KG/cm2加熱溫度 保溫時間NO1 合脂砂 Z236A ZL102 4KG 98 1 1 2 12-16 0,1-0.15 210°C 1.5HNO2 合脂砂 （ZZ863 ） 手工 ZL102 0.48KG 98 1 1 2 12-16 0,1-0.15 210°C 1.5HNO3 合脂砂 （ZZ863 ） 手工 ZL102 0.15KG 98 1 1 2 12-16 0,1-0.15 210°C 1.5H制芯芯骨材料 Ф10 元鋼，8 井鐵絲 涂料成分 酒精+鱗片鉛粉 涂料次數 干燥前 1 次干燥后 1 次名稱 澆口杯 直澆道 橫澆道 內澆道 阻流片 冒口截面圖形及尺寸數量 1 1 1 各 1澆冒口系統數值 容積 132cm3 面積 6.15cm3 面積共 3.04cm3 面積共 1.95cm3 面積 cm3 重量共 1KG下芯次序 檢驗樣板 芯撐 冷鐵 鑄型重量 62KG數總量 總數量 圖號 緊圖方法 契形長合箱 按型芯編號所屬圖號 所屬圖號 數量 壓鐵重量 KG澆注方法 澆注溫度 澆注時間 金屬液 /型 球化劑用量% 孕育劑用量% 冷卻時間 熱處理標準澆注 人工 1370°C 4 秒 17KG鑄件檢驗機械性能 化學成分 金相組織 水壓試驗 驗收標準C 3.2-3.8 S ＜ 0.15 擬定SI 2.0-2.4 P ＜ 0.3 審核Mn 0.5-0.5鑄坯圖 備注會簽材料名稱 規(guī)格 損耗量 定額 備注 材料名稱 規(guī)格 損耗量 定額 備注 批準輔助材料實施日期