大学本科机械专业泵盖铸造工艺毕业设计.pdf

课程设计报告 设计题目泵盖铸造工艺设计 学院机械学院 年级 专业 材料成型及控制工程 学生姓名 学号 指导教师 目录 1 设计任务 1 1 1 设计任务 1 1 2 设计的技术要求1 2 铸造工艺方案的确定 2 2 1 零件结构分析 2 2 2 分型面的确定 3 2 3 加工余量和铸造圆角 4 2 4工艺参数的确定 5 2 5 1工艺补正量 6 2 5 2分型负数 6 2 5 3砂芯设计 6 2 5 4铸件毛胚质量 7 3 浇注系统 包括冒口 的选择 7 3 1 浇注系统和冒口7 4 铸造工艺图 11 5 铸造工艺卡 13 6 参 考 文 献 14 第1 页 1 设计任务 1 1 设计任务 泵盖铸造工艺设计 图 1 1 2 设计的技术要求 设计应达到的技术要求 实际主要用于零件的外部 起密封 阻挡灰尘的作用 故其在机器中只是起辅助 作用 对机器的稳定运行影响不是很大 其在具体加工的时候 精度要求也不是很 高 加工起来也十分容易 依据图纸要满足下列要求 1 材质灰铁 150 未注铸造圆角均为R3 2 铸件表面不得有沙眼 缩孔等缺陷 3 泵盖底部 132 表面 Ra为 3 2 100 表面 Ra为 6 3 二者之间台阶Ra1 6 第2 页 14 中心孔内表面 Ra为 1 6 25 中心孔内表面 Ra为 6 3 其余为 Ra12 5 4 两个圆柱孔分别为中心大圆柱 25H9 基本尺寸为 25mm 公差带为H8 的孔 中心小圆柱 14H9 2 铸造工艺方案的确定 2 1 零件结构分析 名称 泵盖 材料 HT150 生产批量 大批量生产 图 2 泵盖立体 第3 页 图 3 泵盖零件 2 2 分型面的确定 在生产中考虑选择分型面时应注意以下原则 1 应使铸件全部或大部置于同一半型内 以保证铸件精度 如果做不到上述 要求 必须尽可能把铸件的加工面和加工基准放在同一半型内 2 应尽量减少分型面的数目 分型面越少 铸件精度容易保证且砂箱数目少 减少工人劳动量 3 件精度 4 填砂 紧实 起模 下芯都不方便 劳动强度大 5 6 就本次的泵盖而言 将铸件大部分 重要部分 泵盖圆盘底部 置于下部且分型 面为最大截面 此方案便于起模 方便下芯 保证浇注质量 能够实现顺序凝固 使 其金相组织均 同时保证铸件的精度减少不必要的缺陷 亦能减少后加工量 第4 页 图 4 2 3 加工余量和铸造圆角 1 加工余量 该泵盖为大批量生产 砂型铸造 手工造型 由课本P241表 3 3 4 取尺寸公差等 级 CT为 11 加工余量等级 MA为 H 得出灰铁机械加工余量 查课本P240表 3 3 3 得 到零件各部分加工余量 加工余量表表 1 公差等级尺寸 mm 加工余量 mm 11H 100 4 5 3 5 11H 100 160 5 5 4 5 图 5 第5 页 2 4 工艺参数的确定 尺寸公差 根据零件图技术要求 其铸件尺寸公差按照GB T6414 86 铸件尺寸公差 中灰口 铸铁砂型手工造型公差等级为CT12级 尺寸公差为9mm 铸件收缩率 铸件材料为灰铁 收缩过程为受阻收缩 根据表3 3 7 1 中小型件得铸造自由收 缩率为 1 0 受阻手缩率 0 9 表 2 最小铸出孔及槽 根据表 3 3 8 1 查得大批量小型铸件最小铸出孔为 14mm 零件中小于 14mm 的孔 不铸出 其余孔均铸出 拔模斜度 根据已经确定的摸样高度 表面粗糙度 查表JB T5018 91 得零件的拔模斜度为 1 第6 页 图 6 2 5 1 工艺补正量 大批量生产的铸件不考虑工艺补正量 2 5 2 分型负数 砂型铸造时 由于起模后的修型和烘干过程中砂型的变形 引起分型面凹凸不平往 往要在下箱分型面上垫石棉绳或耐火泥条 这样就使垂直于分型面方向的铸件尺寸增 高了 粘土湿砂型通常不考虑分型负数 因此分型负数为零 2 5 3 砂芯设计 砂芯的选择原则 第7 页 1 尽量减少砂芯数量 2 为保证操作方便可将复杂砂砂芯分块制造 3 保证铸件内腔尺寸精度 4 保证铸件壁厚均匀 5 填砂面应宽敞 烘干支撑面是平面 6 使同层砂芯组合后的上面为平面 此铸件中只需在直径为 25mm 的孔中加一个砂芯 型芯为圆柱型芯 芯砂采用粘 土砂 造芯方法采用芯盒造芯 采用垂直型芯及芯头 查 铸造实手册 表3 则 垂 直 芯 头 的 高 度 一般 取15 50mm 上芯 头取15mm 上 砂箱 的芯 头 斜 度 为 a 2mm 没有下芯头 如图 8所示 第8 页 图7 2 5 4 铸件毛胚质量 查 铸造实用手册 得出 密度 7 2g cm 3 计算得出铸件体积V 467845 35mm 3 得质量 M 3 368kg 3 浇注系统 包括冒口 的选择 浇注位置选择取决于合金的种类 铸件结构 铸件质量要求及生产条件 1 要加工面朝下或呈直立状态 2 应有利于铸件补缩 3 应保证铸件有良好的金属液导入位置 保证铸件充满 4 应使合型 浇注和补缩位置相一致 图 8 1 浇注系统形式的选择 由以上分析采用 封闭式 较好的阻渣能力 可以防止金属液卷入气体消耗金属少清理方便等 顶注式浇注系统 容易充满 减少薄壁铸件浇不到 冷隔等缺陷 冲型后上部温 度高于底部 有利于铸件自上而下顺序凝固等优点 2 浇注系统计算 1 浇注时间 第9 页 经计算的浇注时间t 3 32s 表 4 2 液面上升速度 铸件高度 浇注时间 40 3 3 12 2mm s 大于金属液允许最小上升速度10mm s 表 5 3 直 横 内浇道截面积的确定 跟据 Osann公式可计算出浇注系统最小截面积之和 A内 G 0 31 t Hp 1 2 cm 2 式中 A内 浇注系统最小截面面积之和 G 型内铁液总重量 流量系数 取 0 5 Hp 平均压头 由于浇注方式为顶注式 则 Hp l tan 13 1732mm tan9 20 86mm A内 2 27 0 31 0 5 3 3 2 09 1 2 2 84cm 2 各浇道的截面积比为 S内 S横 S直 1 1 2 1 4 所以直浇道截面积3 41cm 2 横浇道截面积 3 98cm2 由此可得直浇道半径为0 3cm 第10 页 内浇道截面图 9 直浇道截面图 10 横浇道截面图 11 3 冒口设计 采用模数法设计冒口 由模数计算公式Ms V S 计算铸件模数Ms 0 53cm 0 75cm 宜采用浇注系统当冒口 因此不用设专门的冒口 根据实际生产情况 采用机械化大批量生产小型铸件过程中采用一腔多模时 由于 内浇道 横浇道截面积仅有几平方厘米 在造型过程中精确度不易把握 采用直浇道 向型腔直接注入金属液 浇注系统亦能充当冒口功能即可满足补缩要求 第11 页 图 12 4 铸造工艺图 第12 页 图 13 第13 页 5 铸造工艺卡 零件名称泵盖材质HT150 材料 铸件重量 kg 铸件材质炉料 每个毛坯可切 零件数 净重毛重浇注系统重 HT150 铁锭 废钢3 圆孔 造型 砂型名 称 砂型类 型 造型方 法 砂箱编号 砂箱内部尺寸 mm 备注 长宽高 上箱树脂砂手工01 200 200 80 下箱树脂砂手工02 200 200 50 砂型 树脂砂射砂干燥前干燥后芯撑 编号次数编号次数 1 1 2 1 1 1 2 1 浇注 铁液出炉温度 C 浇注温度 C 每箱铁液消耗 kg 浇注时间 s 冷却时间 min 1400 1350 2 3 3 3 13 第14 页 6 参 考 文 献 1 材料成型工艺基础 沈其文主编3 版 华中科技大学出版社2003 2 机械设计 濮良贵 纪名刚主编8 版 高等教育出版社2006 3 材料力学 刘鸿文主编高等教育出版社8 版 2009 4 工程材料及应用 周风云主编华中科技大学出版社2 版 2002 5 材料力学 刘鸿文主编高等教育出版社8 版 2009 6 铸造手册 第五卷 陶令恒等主编 7 铸造实用数据速查手册 刘瑞灵主编 8 铸工实用手册 机械工业出版社1994 机械工业出版社2006 严邵华主编中国 劳动出版社1990 18 9 AutoCAD2010 基础教程与运用 机械工业出版社 附录 From the world of radio in the world to a single chip Modern computer technology industrial revolution the world economy from the capital into the economy to knowledge economy Field in the electronic world from the 20th century into the era of radio to computer technology in the 21st century as the center of the intelligent modern era of electronic systems The basic core of modern electronic systems are embedded computer systems referred to as embedded systems while the microcontroller is the most typical and most extensive and most popular embedded systems First radio has created generations of excellence in the world Fifties and sixties in the 20th century the most representative of the advanced electronic technology is wireless technology including radio broadcasting radio wireless communications telegraph Amateur Radio radio positioning navigation and other telemetry remote control remote technology Early that these electronic technology led many young people into the wonderful digital world radio show was a wonderful life the prospects for science and technology Electronics began to form a new discipline Radio electronics wireless communications began e world journey Radio technology not only as a representative of advanced science and technology at that time but also from popular to professional fields of science attracting the young people and enable them to find a lot of fun Ore from the bedside to the superheterodyne radio radio report issued from the radio amateur radio stations from the telephone electric bell to the radio control model Became popular youth radio technology 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