閥體鑄造工藝設(shè)計(jì)

閥體鑄造工藝設(shè)計(jì),閥體,鑄造,工藝,設(shè)計(jì) 鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目閥體鑄造工藝設(shè)計(jì)學(xué) 院年 級專 業(yè)學(xué)生姓名學(xué) 號指導(dǎo)教師鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書II目目 錄錄1 1 前前 言言 .11.1 本設(shè)計(jì)的目的、意義.11.1.1 本設(shè)計(jì)的目的 .11.1.2 本設(shè)計(jì)的意義 .11.2 本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求.11.2.1 零件基本信息 .11.2.2 技術(shù)要求 .21.3 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀.21.3.1 現(xiàn)狀 .21.4 本領(lǐng)域存在的問題.31.5 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想.31.6 本設(shè)計(jì)擬解決的關(guān)鍵問題.32 2 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 .42.1 造型方法.42.2 鑄造方法.42.3 澆注位置的確定.42.4 分型面的選擇.53 3 鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì)鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì) .73.1 鑄造工藝參數(shù).73.1.1 鑄件尺寸公差 .73.1.2 加工余量確定 .83.1.3 收縮率確定 .83.1.4 閥體鑄出孔確定 .93.1.5 吃砂量的確定 .93.2 砂芯的確定.104 4 澆注系統(tǒng)的確定澆注系統(tǒng)的確定 .114.1 澆注時(shí)間的確定.114.2 金屬液上升速度校核：.124.3 澆注系統(tǒng)的阻流截面積計(jì)算.124.4 靜壓頭校核：.135 5 冒口設(shè)計(jì)冒口設(shè)計(jì) .14鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書III5.1 采用熱節(jié)圓法.145.2 冒口尺寸.145.2.1 冒口校核： .165.3 鑄件成品率的校核：.166 6 鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì) .176.1 模板設(shè)計(jì).176.2 砂箱設(shè)計(jì).176.3 芯盒設(shè)計(jì).187 7 結(jié)論結(jié)論 .19致致 謝謝 .20參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .21鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書IV鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書11 前 言1.1 本設(shè)計(jì)的目的、意義1.1.1 本設(shè)計(jì)的目的根據(jù)零件的使用條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)批量，結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備等進(jìn)行鑄造工藝分析，確定了鑄造方法、造型及造芯方法、凝固原則及澆注位置、分型面、砂箱中鑄件數(shù)量、砂型數(shù)量等，完成了砂芯、澆注系統(tǒng)、冒口及冷鐵、相關(guān)工裝設(shè)備等設(shè)計(jì)。1.1.2 本設(shè)計(jì)的意義鑄造工藝課程設(shè)計(jì)是學(xué)完了鑄造工藝基礎(chǔ)課程后，對鑄造工藝過程進(jìn)一步了解的練習(xí)性的教學(xué)環(huán)節(jié)。是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程，是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐的能力培養(yǎng)應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)， 編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。在課程設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書;培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力;培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測試等科學(xué)研究的基本方法;鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)，應(yīng)能樹立正確的設(shè)計(jì)思想;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng);在工作設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟(jì)意識，樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)與全局觀點(diǎn)。1.2 本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求1.2.1 零件基本信息閥體零件圖的結(jié)構(gòu)如下圖 1.1 閥體零件圖所示，閥體結(jié)構(gòu)為中間垂直軸為閥開關(guān)位置，中間橫軸 80 通孔為連接軸，通過垂直中軸的閥體開關(guān)控制連接口兩段通斷。中間垂直軸頂面需要加工，內(nèi)表面需要加工；閥體兩連接端面需加工，兩端面的 8 個(gè) M40 螺絲過鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書2孔需要加工。整體尺寸為 360380440（mm）。 圖 1.1 閥體零件圖1.2.2 技術(shù)要求本次設(shè)計(jì)的閥體零件材質(zhì)為 ZL102，ZL102 合金牌號為：ZAlSi2 ZL102 成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）Si=11.8%、Fe=0.25%，主要是 Al 和 Si 共晶體。密度為 2.65g/cm3，布氏硬度為5060HBW，伸長率大于等于 2%，抗壓強(qiáng)度為 140200 MPa 1，滿足大多數(shù)閥體、閥體零件的機(jī)械性能要求。技術(shù)要求：1.鑄件不許有氣孔、砂眼、夾渣等缺陷；2.鑄件應(yīng)時(shí)效處理；3.未注鑄造圓角 R1-3。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T1173-2013 鑄造鋁合金可知該材質(zhì)可以采用砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造等方法鑄造。本次閥體生產(chǎn)方式選擇砂型鑄造。1.3 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1 現(xiàn)狀自先人第一次用石塊砸開堅(jiān)果、切斷樹枝開始, 鍛造就成為了一門造福人類的技術(shù)。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書3人們利用它制造工具，提高生產(chǎn)力，制造兵器抵御外來侵略。今天它不僅是機(jī)械裝備、能源電力裝備、石油化工裝備、鋼鐵冶金裝備、船舶車輛等制造業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù), 也是國防建設(shè)及其它制造行業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)。由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能所構(gòu)成的信息技術(shù)近年來在鑄造生產(chǎn)中得到更為廣泛的應(yīng)用，這正在改變著鑄造生產(chǎn)的面貌，可以說現(xiàn)代鑄造技術(shù)的主要特征就是將傳統(tǒng)的鑄造工藝與信息技術(shù)融為一體。1.4 本領(lǐng)域存在的問題由于技術(shù)水平和裝備條件等限制,我國鑄造業(yè)還不能完全生產(chǎn)出國內(nèi)各行業(yè)所急需的一些關(guān)鍵鑄件,特別是一些高難度、高要求的鑄件。1.5 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想鑄造工藝課程設(shè)計(jì)總過程是: 根據(jù)零件圖進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析后，繪制出鑄造工藝圖。以工藝圖為依據(jù)，設(shè)計(jì)出模板圖和芯盒圖，再繪制鑄型裝配圖(合箱圖)，最后編寫設(shè)計(jì)說明書和工藝卡。1.6 本設(shè)計(jì)擬解決的關(guān)鍵問題(1)了解鑄造零件的結(jié)構(gòu)形狀及各投影間的關(guān)系，建立零件形狀的明確完整的立體概念，以保證工藝設(shè)計(jì)及各項(xiàng)設(shè)計(jì)制圖工作的順利進(jìn)行;(2)弄清零件圖的各項(xiàng)尺寸，并著重記錄鑄造零件的重量，主要壁厚及最大壁厚，零件最大尺寸(長寬高輪廓尺寸)，以供工藝設(shè)計(jì)使用;(3)零件各項(xiàng)公差要求，零件加工位置及零件各項(xiàng)加工要求(包括邊面光潔度)，并對加工方法做初步了解;鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書42 設(shè)計(jì)方案2.1 造型方法機(jī)器造型的實(shí)質(zhì)是用機(jī)器代替手工緊砂和起模。機(jī)器造型節(jié)省人工，方便。但是單件小批生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求，比較靈活，不要求很多工藝裝備。對于單件生產(chǎn)的重型鑄件，采用地坑造型法成本低，投產(chǎn)快。所以，根據(jù)鑄件要求選擇手工造型。2.2 鑄造方法根據(jù)零件的材質(zhì)和各參數(shù)選擇砂型鑄造。紅砂是鑄造工業(yè)的重要型砂材料，可作為鑄鐵及各種有色金屬鑄件用砂。紅砂的主要成為 SiO2占比 79.4%，F(xiàn)eO3占比1.48%，Al2O3占比 10.55%，CaO 占比 0.85%，MgO 占比 0.52%。紅砂耐火溫度 1440C，透氣性好，耐火度高，水份低，泥質(zhì)少，鑄件光潔度高等優(yōu)點(diǎn)。故本次設(shè)計(jì)閥體鑄鋁砂型鑄造用砂件采用紅砂。采用濕砂型，所以粘結(jié)劑是黏土砂。ZL102 線收縮率為 0.9%-1.0%，澆鑄溫度為 677C，ZL102 合金具有良好的抗熱裂性和很好的氣密性，適合做泵體閥體等連接件。ZL102 有很好的流動性，適于澆注大的薄壁復(fù)雜零件。2.3 澆注位置的確定 方案一 方案二鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書5方案一的優(yōu)點(diǎn)是保證鑄件實(shí)現(xiàn)順序凝固，缺點(diǎn)是澆注鋁件氧化程度高，金屬液流動不平穩(wěn)。方案二的優(yōu)點(diǎn)是澆注鋁件氧化慢，減少可能產(chǎn)生表面缺陷的機(jī)會。綜合兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇方案二。2.4 分型面的選擇鑄造分型面的選擇應(yīng)盡量易于保證鑄件質(zhì)量2，以下有兩種方案。分型方案一：采用頂部澆注，該分型方案如圖 2.1 分型方案一。分型方案一的優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)順序凝固，缺點(diǎn)是澆注金屬液流動不平穩(wěn)。圖 2.1 分型方案一分型方案二：在閥體連接軸的軸心做平直分型面，中間澆注系統(tǒng)，該分型方案如圖 2.2分型方案二所示。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書6圖 2.2 分型方案二分型方案二的優(yōu)點(diǎn)是分型面簡單平直，安全可靠，并且所有需要加工的面都在澆注位置的側(cè)面，減少鑄造可能出現(xiàn)表面缺陷的機(jī)會。綜合比較，方案二將閥體所有加工面置于澆注位置的側(cè)面，避免了造型下芯倒伏的問題。便于批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。故本次設(shè)計(jì)分型方案選擇分型方案二進(jìn)行分型分模，采用中間澆注系統(tǒng)，在閥體的兩連接軸平面同時(shí)澆注。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書73 鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì)3.1 鑄造工藝參數(shù)3.1.1 鑄件尺寸公差鑄件切削加工余量等級常常和鑄件尺寸公差等級配套確定。鑄件尺寸公差的代號用字母 CT 表示。尺寸公差等級分為 16 級。單件和小批量生產(chǎn)的鑄件尺寸公差等級見表 3-1成批和大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級。閥體為砂型鑄造手工造型批量生生產(chǎn)故，依據(jù)表 3-2 成批和大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級選用鑄件公差等級為 CT10。表 3-1 成批和大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級（摘自 GB/T6414-1999）毛坯鑄件基本尺寸鑄件尺寸公差等級 CT方法鋅合金輕金屬合金鎳基合金砂型鑄造 手工造型10-139-1211-14砂型鑄造機(jī)器造型和殼型8-107-98-12注1 表中所列處的公差等級時(shí)至在大批量生產(chǎn)、且影響鑄件尺寸精度的生產(chǎn)因素已得到充分改進(jìn)時(shí)鑄件通常能夠達(dá)到的公差等級。2 本標(biāo)準(zhǔn)還適用于本表未列出的由鑄造廠和采購方之間協(xié)議商定的工藝和材料。閥體兩端面加工部分尺寸為：360440，基本尺寸取從中心對稱的尺寸 440，雙面加工，查表鑄件尺寸公差數(shù)值 CT10 公差值為 3.2，位于側(cè)面，雙側(cè)加工，查表要求的鑄件加工余量(RMA)加工余量等級 RMA(G)對應(yīng)數(shù)值為 2.2，則閥體兩連接端面加工量為：3.2/4+2.2=4mm。表 3-2 鑄件尺寸公差數(shù)值（摘自 GB/T6414-1999） （單位：mm）毛坯鑄件基本尺寸鑄件尺寸公差等級 CT89102502.23.24.44002.63.656302.846鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書83.1.2 加工余量確定鑄件上的機(jī)械加工余量是鑄件上要用機(jī)械加工的方法切去的金屬層厚度。加工余量不足，會使鑄件因加工表面上殘存黑皮和表層缺陷而報(bào)廢，從而增加了生產(chǎn)成本，有時(shí)還會因截面變厚，熱節(jié)變大，使鑄件晶粒粗大，力學(xué)性能降低。鑄件切削加工余量的代號用字母 MA 表示。切削加工余量等級由精到粗分為A、B、C、D、E、F、G、H、J 共 9 個(gè)等級。單件和小批量生產(chǎn)的鑄件加工余量等級按表 3-3 毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級選取該閥體的加工等級為 G 級。表 3-3 毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級方法要求的機(jī)械加工余量等級鑄件材質(zhì)鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵輕金屬合金鎳基合金砂型手工造型GKFHFHFHG-K砂型機(jī)械造型或殼型EHEGEGEGF-H閥體中間垂直軸加工部分尺寸為：200200，基本尺寸為 200，且都與澆注位置垂直，即在側(cè)面，同上述步驟計(jì)算，則單側(cè)加工量為 10.9/2+2.8=8.25，圓整取加工量為8.5mm。表 3-4 要求的鑄件加工余量(RMA) （摘自 GB/T6414-1999） (單位：mm)最大尺寸要求的鑄件加工余量等級EFG40630.40.50.7631000.711.41602501.422.82504001.42.53.54006302.234閥體中間垂直軸軸孔加工部分尺寸為：320332，320 為從中心為基準(zhǔn)標(biāo)注，以 320位基本尺寸，且都與澆注位置垂直，即在側(cè)面，雙側(cè)加工，同上述步驟計(jì)算，則雙側(cè)加工量為 6.1/9.6+0.9=1.53，圓整取加工量為 2 mm。3.1.3 收縮率確定鑄件線收縮率又稱鑄件收縮率或者鑄造收縮率，是指鑄件從線收縮開始溫度（從液鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書9相中析出枝晶搭成的骨架開始具有固態(tài)性質(zhì)時(shí)的溫度）冷卻到室溫時(shí)的相對線收縮量，以模樣與鑄件的長度差除以模樣長度的百分比表示，即 (3-1)%100121LLL式中L1-模樣長度；L2-鑄件長度。由表 3-30 Al-Si 合金的鑄造性能數(shù)據(jù)，可知 ZL102，對應(yīng)的收縮率為 0.9-1.2%，本次設(shè)計(jì)取收縮率為 1.0%3。3.1.4 閥體鑄出孔確定依據(jù)表 3-5 砂型鑄造最小孔（mm），閥體 4 個(gè) M40 螺絲孔為 44，不需鑄出為后續(xù)機(jī)械加工。2 個(gè) M32 螺絲孔，螺紋底孔直徑為 27.2，故 M32 螺紋孔也為機(jī)械加工，不需鑄出。閥體的中橫軸通孔直徑為 80，依據(jù)表 3-5 砂型鑄造最小孔（mm）可知鋁合金最小鑄出孔直徑為 20 故該孔須鑄出，后期機(jī)加工。表 3-5 砂型鑄造最小鑄孔（mm）3.1.5 吃砂量的確定模樣與砂箱、箱頂、箱底和箱帶之間的距離稱為吃沙量。由前文可知閥體單件重量為 84Kg，依據(jù)表 3-6 按重量確定吃砂量表，可確定吃沙量最小尺寸為a=90mm，b=90mm，c=50mm，d=60mm，e=70mm，f=50mm。實(shí)際選取數(shù)值略比該值大，可充分考慮現(xiàn)有模板及砂箱標(biāo)準(zhǔn)尺寸。表 3-6 按鑄件重量確定的吃沙量 （單位 mm）鑄件重量/kgabcdef406363100100160L砂型類別SHSHSH濕砂型0.30.30.5干砂型0.50.51100自硬砂型0.525300.5253012530鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書114 澆注系統(tǒng)的確定4.1 澆注時(shí)間的確定由圖 4.1 閥體零件圖可知，閥體鑄件單件重量為 84.0Kg。由于該件為一箱一件生產(chǎn)的砂型鑄造生產(chǎn)形式，依據(jù)工藝出品率參照單件大批量生產(chǎn)，確定澆注過程中的總體金屬液重量，澆冒占比為 20%，則澆注時(shí)所需金屬液總質(zhì)量為 84.01.2=100.8Kg。圖 4.1 閥體零件圖對于重量小于 450Kg 的形狀復(fù)雜的薄壁鑄鐵件，其澆注時(shí)間可按經(jīng)驗(yàn)公式（4-1）計(jì)算其他合金鑄件的澆注時(shí)間 = BpGn （4-1）式中 為澆注時(shí)間（s）；G 為鑄件或者澆注金屬質(zhì)量（kg）； 為鑄件壁厚（mm）B、p、n系數(shù)，見表 4-1鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書12表 4-1 公式（4-1）中的系數(shù)Bnp合金2.00.330.33鑄鐵1.73.00.330.33鋁合金2.54.50.330.33鎂合金1.250.350.35鋁合金澆注時(shí)間: =GpGn=1.25100.35100.80.35=14S4.2 金屬液上升速度校核： （4-2）Cv型式中 C 為鑄件（或某段）的高度； 為澆注時(shí)間（或澆注某段鑄件時(shí)間）算得上升速度 v型=25.71mm/s，滿足最大最小上升速度的要求。4.3 澆注系統(tǒng)的阻流截面積計(jì)算本次采用中間澆注式開放澆注系統(tǒng)，采用漏包。查表 4-2 鋁、鎂鋁合金澆注系統(tǒng)各單元常用端面比（A內(nèi):A橫:A直），因?yàn)樵撻y體為中、小型灰鐵件砂型鑄造，故選擇澆注系統(tǒng)的斷面比關(guān)系為：A內(nèi):A橫:A直=3:2:1。表 4-2 鋁、鎂鋁合金澆注系統(tǒng)各單元常用端面比（A內(nèi):A橫:A直）合金種類大型鑄件中型鑄件小型鑄件鎂合金鋁合金1：（3-5）：（3-8）1：（2-5）：（2-6）1：（2-4）：（3-6）1：（2-4）：（2-4）1：（2-3）：（1.5-4）1：（2-3）：（1.5-4）鑄件高度 300mm，縮尺為 1.1%，依據(jù)吃沙量前文查表選取為a=b=90mm，c=50mm，d=60mm，e=70mm，鑄型在上下型上都有，則上砂箱最小高度為（360/2）1.01+90=271.8mm，取上砂箱高度 280mm（下砂箱取 280mm）。確定靜壓頭高度，初步選擇漏斗形澆口杯，它優(yōu)點(diǎn)是可在砂型中直接挖出或者用簡單的金屬澆口圈做出，操作方便，一般用于小型鑄件。澆口杯高度尺寸，暫定為160mm。則依據(jù)截面比的關(guān)系：A內(nèi):A橫:A直=3:2:1。內(nèi)澆道采用截面比設(shè)計(jì)法。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書13由表 4-3 計(jì)算，本次設(shè)計(jì)內(nèi)澆道斷面積為 112.53 cm2，一箱一件，每個(gè)鑄型設(shè)計(jì)兩個(gè)內(nèi)澆道，則每個(gè)內(nèi)澆道斷面積為 56.27cm2，內(nèi)澆道設(shè)計(jì)在閥體兩個(gè)鏈接軸端面上，隨著芯子做半圓弧內(nèi)澆道，則每個(gè)內(nèi)澆道對應(yīng)的尺寸為 a=56mm，b=48mm，c=32mm。其中本次設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)為澆口杯、直澆道、內(nèi)澆道 3 個(gè)部分的三單元澆注系統(tǒng)。表 4-3 內(nèi)澆道尺寸計(jì)算出橫澆道為 75.02cm2，直澆道總斷面面積為 A直=112.531/3=37.51cm2，設(shè)計(jì)兩個(gè)直澆道，直澆道直徑為 48，每個(gè)直澆道截面面積為 18.76 cm2，對應(yīng)直徑為48mm。最終確定各澆道截面尺寸如下圖 4.1 澆道截面尺寸所示。圖 4.1 澆道截面尺寸4.4 靜壓頭校核： (4-3)CPHHP220式中，Hp為平均計(jì)算壓力頭；H0為阻流斷面以上的金屬壓力頭；C 為鑄件總高度；P 為阻流斷面以上的型腔高度。根據(jù)（4-3），算得 Hp=160-360/520=159.31mm，滿足此要求。截面積（cm2）abh101230-502022244045鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書145 冒口設(shè)計(jì)由于鑄件本身結(jié)構(gòu)、合金成分、冷卻條件等原因，不能建立足夠的后補(bǔ)縮和自補(bǔ)縮的情況下才應(yīng)用冒口，一個(gè)需要設(shè)置冒口補(bǔ)縮的鑄件。5.1 采用熱節(jié)圓法采用公式，熱節(jié)圓直徑=零件尺寸+加工余量+總尺寸線收縮率，量出熱節(jié)圓直徑，如圖 5-1，表 5-1 所示。圖 5-1 選擇冒口位置表 5-1 熱節(jié)圓直徑序號直徑（mm）128216340由此可知，在 3 處放冒口。5.2 冒口尺寸本次閥體參照圖 5.1 典型熱節(jié)冒口尺寸設(shè)計(jì)冒口。 鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書15圖 5.1 典型熱節(jié)冒口尺寸 （5-1）cRdD2 . 1式中，冒口根部直徑；鑄件熱節(jié)圓直徑。RDcd 或 （5-2）RRDH1.52 . 1RRDH1.84 . 1式中，HR冒口高度。冒口向上有 5傾斜，也可按 1：10 斜度設(shè)計(jì)，h冒口根部的切割量，一般取h=58mm。 （5-3）= 0.9dc式中，DN冒口跟的縮進(jìn)直徑。A冒口寬度，A=bB冒口長度，B=(46)A閥體兩連接軸的端面有澆注系統(tǒng)接近，壁厚為 40mm，采用圖 2 形式冒口，圖一形式冒口計(jì)算采用冒口的高度，dc=80，DR=1.2dc=96，取 h=6，冒口高度為RH=（1.41.8）=(1.21.8)X1.2dc=115.2172.8,本次設(shè)計(jì)為明冒口，故高度延伸到砂箱RHRD頂面，砂箱高度為 280，則補(bǔ)縮冒口高度為 188mm。設(shè)計(jì)為明冒口，便于造型拆卸冒口，而且可通過明冒口液面觀察澆注是否充滿，冒口設(shè)計(jì)在鑄件最高部位能節(jié)約金屬（因冒口有效補(bǔ)縮體積大），并且，冒口有效補(bǔ)縮體積應(yīng)大于鑄件液態(tài)收縮體積。所以冒口擋在此處，如圖 5.2 閥體冒口圖示所示。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書16圖 5.2 閥體冒口圖示5.2.1 冒口校核： （5-4）rercVVVV)(式中 Vc、Vr、Ve-鑄件體積、冒口體積和因型壁移動而擴(kuò)大的體積。v。值對春砂緊實(shí)的干型近似為零。對受熱后易軟化的鑄型或松軟的濕型，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定; -金屬從澆完到凝固完畢的體收縮率，具體值參見表 3-5-4、表 3-5-5。 -冒口的補(bǔ)縮效率，= (補(bǔ)縮體積/冒口體積) 100%。各種冒口的補(bǔ)縮效率值見表 3-5-6。根據(jù)公式（5-4）計(jì)算，則滿足此條件。5.3 鑄件成品率的校核： （5-5）%100grccmmmm式中 為鑄件出品率；mc、mr、mg分別為鑄件、冒口、澆注系統(tǒng)的質(zhì)量。根據(jù)（5-5）公式，計(jì)算工藝出品率=84/113=74.3%。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書176 鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)6.1 模板設(shè)計(jì)模底材料選擇鑄鐵模底板，參考手冊，依據(jù)型板的大小。上模板上設(shè)計(jì)閥體零件的主體部分，依據(jù)前文，將閥體零件的上模樣，安裝固定在上模板上；澆注系統(tǒng)、補(bǔ)縮冒口，依據(jù)鑄造工藝分析及排布，設(shè)計(jì)在上模板上。鑄鐵模底板的板厚、加強(qiáng)肋間距、定位銷、導(dǎo)向銷規(guī)格尺寸等，依據(jù)平均輪廓尺寸，按照手冊規(guī)格選取設(shè)計(jì)。其中定位銷和導(dǎo)向銷的長度比模樣的最高高度高 2050mm，如圖所示。圖 6.1 模板圖6.2 砂箱設(shè)計(jì)砂箱是鑄造車間造型所必需的工藝裝備，用于制造和運(yùn)輸砂型，砂箱結(jié)構(gòu)既要符合砂型工藝的要求，又要符合車間的造型、運(yùn)輸設(shè)備的要求。因此，正確地設(shè)計(jì)砂箱的結(jié)鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書18構(gòu)和尺寸，對于保證鑄件的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，降低成本以及保證生產(chǎn)安全，都有重要的意義。在砂箱的設(shè)計(jì)中，砂箱材料采用成本低、制造方便、強(qiáng)度與剛度均較高的鑄鐵。閥體的上砂箱內(nèi)框尺寸為 960900280mm，下砂箱內(nèi)框尺寸為960900280mm。設(shè)計(jì)砂箱適當(dāng)?shù)谋诤瘛?.3 芯盒設(shè)計(jì)閥體中軸孔孔處作砂芯，該芯子為圓柱回轉(zhuǎn)體，芯盒設(shè)計(jì)為對半開形式鑄鋁芯盒，如圖 6.1 芯盒所示，芯盒為鑄鋁，板厚 30mm，設(shè)計(jì)一次制芯兩件，該芯子為回轉(zhuǎn)體對稱芯子，故設(shè)計(jì)兩個(gè)對稱型腔，芯子分型面設(shè)計(jì)圓錐銷子定位，芯盒兩側(cè)設(shè)計(jì)蝶形螺母和活結(jié)節(jié)螺栓鎖緊，在芯子的大圓孔處舂砂，固化后刮平，打開芯盒取出砂芯。圖 6.2 芯盒圖鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書197 結(jié)論本設(shè)計(jì)以閥體鑄件的鑄造設(shè)計(jì)為研究對象，運(yùn)用所學(xué)的知識對其鑄造工藝進(jìn)行分析，確定鑄造工藝參數(shù)，合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)及鑄造工裝設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我對所學(xué)的課本知識有了新的認(rèn)識，在這個(gè)過程中我對工藝設(shè)計(jì)有了更深的理解，鑄造工藝設(shè)計(jì)不是簡單地澆注系統(tǒng)和補(bǔ)縮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而是在獲得合格鑄件的前提下提高工藝出品率，降低廢品率，降到成本。在設(shè)計(jì)時(shí)澆注系統(tǒng)和補(bǔ)縮系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)考慮。在編制工藝時(shí)要全面考慮整個(gè)生產(chǎn)過程，并不時(shí)的對前面加以修改加以完善。這次課程設(shè)計(jì)我盡力量用上自己所學(xué)的全部，利用學(xué)校的圖書館并上網(wǎng)查閱專業(yè)的資料，在此過程中得到了同學(xué)和師傅的支持和幫助。在此向大家表示感謝，最后感謝論文中參考文獻(xiàn)的作者和批閱老師。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書20致 謝在本次過程中，得到了材料科學(xué)與工程學(xué)院賈克明教師的具體指導(dǎo)，完成了我的說明書。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)新完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂驼嬲\的感謝! 由于本理論水平比較有限，論文中的有些觀點(diǎn)以及對企業(yè)實(shí)力的歸納和闡述難免有疏漏和不足的地方，歡迎老師和專家們指正。鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書21參 考 文 獻(xiàn)1 中國鑄造協(xié)會. 鑄造工程師手冊(第三版) 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2010.2 機(jī)械工程學(xué)會鑄造學(xué)會編. 鑄造手冊(第 5 卷: 鑄造工藝)(M). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.3 王文清, 李魁盛.鑄造工藝學(xué)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1998.4 趙穎烈. 細(xì)小油道液壓閥體鑄造工藝研究A. 中國機(jī)械工程學(xué)會鑄造分會、鑄造行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心.2020 中國鑄造活動周論文集C. 中國機(jī)械工程學(xué)會鑄造分會、鑄造行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心: 中國機(jī)械工程學(xué)會鑄造分會,2020:7.閥體 鑄造工藝設(shè)計(jì) 鑄 造 工 藝 卡 卡片編號126 ZL102 共1頁 第1頁 產(chǎn)品名稱 閥體 每臺件數(shù) 1 澆冒口重 21.95kg 零件圖號 A3 每型件數(shù) 1 每型金屬液 112.67kg 零件名稱 閥體 凈 重 84kg 活塊數(shù) 0 材 質(zhì) ZL102 毛 重 90.72kg 芯 盒 數(shù) 1 準(zhǔn) 備 　砂　　　 箱 砂芯數(shù)量 1個(gè) 上箱 960mm×900mm×280mm 1#芯盒 1000mm×480mm×200mm 下箱 960mm×900mm×280mm 備 砂 型 砂 紅砂 芯 砂 紅砂 涂料 造 芯 設(shè) 備 震動落砂機(jī) 硬化方法 CO2 造 型 設(shè) 備 震動落砂機(jī) 硬化方法 自硬 易割冒口數(shù) 1 直澆道尺寸 Φ48 橫澆道尺寸 Φ72 內(nèi)澆道尺寸 Φ40 直澆道數(shù)量 2 橫澆道數(shù)量 2 內(nèi)澆道數(shù)量 2 合 箱 合箱至澆注時(shí)間 ≤ 24h 澆注溫度 713℃ 開箱時(shí)間 1h 工藝要求要求及操作要點(diǎn)： 1. 鑄造收縮率為1.1%； 2. 未注拔模斜度均為5°； 3. 上下面加工余量4mm，其余2.5mm； 4. 鑄件中間澆注。