支座鑄造的工藝設計,支座,鑄造,工藝,設計 鑄造工藝課程設計說明書設計題目A-支座（第十二屆鑄造工藝大賽參賽作品 A 件）學 院年 級專 業(yè)學生姓名學 號指導教師鑄造工藝課程設計說明書I目目 錄錄1 1 前前 言言 .11.1 本設計的目的.11.2 本設計的意義.11.3 零件特點及鑄造工藝分析.21.3.1 零件結(jié)構(gòu)特點分析 .21.3.2 QT500 材料性能及分析.22 2 設計方案設計方案 .42.1 型砂材料的選擇.42.1.1 造型材料的選用 .42.2 涂料的選擇.52.2.1 樹脂砂鑄型產(chǎn)生粘砂缺陷分析 .52.2.2 樹脂砂涂料的選擇 .52.3 澆注位置的確定.62.4 分型面的選擇.63 3 鑄造工藝參數(shù)及砂芯設計選擇鑄造工藝參數(shù)及砂芯設計選擇 .83.1 鑄造工藝參數(shù).83.1.1 鑄件尺寸公差 .83.1.2 鑄件重量公差 .83.1.3 機械加工余量 .93.1.4 鑄造線收縮率 .93.1.5 起模斜度 .103.1.6 最小鑄出孔及槽 .103.2 砂芯的設計.113.2.1 砂芯的設計 .123.2.2 砂芯的安裝 .124 4 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計 .134.1 澆注系統(tǒng)的類型.134.2 澆注時間的確定.144.3 確定澆口比及各組元的截面積.144.3.1 直澆道的設計 .164.3.2 橫澆道的設計 .174.3.3 直澆道窩的設計 .17鑄造工藝課程設計說明書II4.3.4 內(nèi)澆道的設計 .184.3.5 澆口杯的設計 .184.4 頂注式澆注系統(tǒng)設計校核.194.4.1 型內(nèi)液面上升速度 .194.4.2 最小剩余壓頭高度 Hm的計算.205 5 冒口設計冒口設計 .215.1 冒口的類型和位置.225.2 鑄件和冒口的模數(shù)計算.225.3 冒口的尺寸計算.236 6 鑄造工藝裝備鑄造工藝裝備 .246.1 模樣.246.2 砂箱.246.2.1 砂箱類型的選擇 .246.2.2 砂箱結(jié)構(gòu) .24致致 謝謝 .25參參 考考 文文 獻獻 .26鑄造工藝課程設計說明書11 前 言1.1 本設計的目的通過本次課程設計實踐，樹立正確的設計思想，增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運用鑄造工藝學課程理論與實際知識去分析和解決鑄造工藝設計問題的能力；學習鑄造工藝設計的一般方法，掌握設計的一般規(guī)律；通過鑄造工藝的設計，系統(tǒng)地學習造型、造芯的方法，鑄型種類的選擇，分型面和澆注位置的確定，鑄造工藝參數(shù)的確定，澆注時間、阻流基元面積、澆注系統(tǒng)各基元比例等相關計算方法；進行鑄造工藝設計基礎技能的訓練，例如：計算、繪圖、查閱設計資料和手冊、CAD 和 Pro/E 軟件的運用等；培養(yǎng)獨立思考和工作的能力，為以后從事相關技術工作打下良好的基礎。在課程設計過程中，我們需要像真正在工廠工作一樣嚴格要求自己，必須以科學務實和誠信的態(tài)度對待自己所做的技術決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，培養(yǎng)良好的工作作風。1.2 本設計的意義通過本次課程設計，鍛煉學生解決復雜問題的能力，該課程設計是學完本課程之后的一項重要的實踐，是我們步入社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨立設計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設計手冊的能力，通過該課程設計我們了解鑄造工藝設計的一般步驟，需要用到的一些結(jié)構(gòu)都需要我們認真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設計我們學會了很多課本上沒有的知識。通過鑄造工藝課程設計鞏固和加深鑄造工藝課程及其它有關基礎課程的知識；通過課程設計能較系統(tǒng)的掌握鑄造工藝及工裝的設計方法，鍛煉運用鑄造工藝手冊及其它技術資料的基本技能，以達到培養(yǎng)學生分析和解決鑄造生產(chǎn)實際問題的能力；通過課程設計使學生進一步提高圖紙、文字表達能力；為專業(yè)課程的學習及以后工作打下基礎。鑄造工藝課程設計說明書21.3 零件特點及鑄造工藝分析1.3.1 零件結(jié)構(gòu)特點分析1.零件名稱：A-支座2.材質(zhì)：QT5003.技術要求：（1）樹脂砂造型;（2）公差按 GB/T 6414 CT12 級;（3）加工后，表面不得有縮孔、縮松、夾砂、夾渣等缺陷;（4）去應力退火;（5）產(chǎn)品需噴漆后，包裝出貨。4.零件的形狀：零件的三維形狀如圖所示。圖 1.1 零件三維結(jié)構(gòu)實體圖5.形狀特點：鑄件外形結(jié)構(gòu)復雜，零件的質(zhì)量為 162.9kg，屬于小型鑄件，手工造型批量生產(chǎn)。輪廓尺寸為 650589340.5mm，最大壁厚 100mm，最小壁厚 8mm，有一個直徑為 190 的圓孔，鑄件壁厚不均，在鑄造生產(chǎn)時容易形成多處熱節(jié)使鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。1.3.2 QT500 材料性能及分析QT500 為鐵素體型球墨鑄鐵，強度與韌性中等，被切削性尚好。低溫時，韌性向脆性轉(zhuǎn)變，但低溫沖擊值較高，且有一定抗溫度急變性和耐蝕性。鑄造工藝課程設計說明書3表 1.1 化學成分（GB/T13482009）元素含量（%）CSiMnSPMg稀土含量 RE3.553.852.342.860.60.0252504009400630106301000113.1.2 鑄件重量公差鑄件重量公差是指以占鑄件公稱重量的百分率，為單位的鑄件重量變動的允許值，其中鑄件工稱重量，包括機械加工余量和其他工藝余量作為衡量被檢驗鑄件輕重的基準重量。根據(jù)鑄造工藝學表 6-5 可得，砂型手工造型球墨鑄鐵件重量公差為 MT12。表 3.2 鑄件重量公差數(shù)值公稱質(zhì)量（kg）CM12 級鑄件尺寸公差數(shù)值/%10040012鑄造工藝課程設計說明書93.1.3 機械加工余量為保證鑄件的加工面尺寸和零件精度，應留有加工余量，即在鑄件工藝設計時預先增加的，而后在機械加工時又被切去的金屬層厚度。加工余量過大浪費金屬和加工工時；過小，不能完全去除鑄件表面缺陷，甚至達不到設計要求。按鑄造工藝學表 6-7 和表 6-8 規(guī)定的加工余量的數(shù)值和確定方法，本鑄件為球墨鑄鐵件，采用樹脂砂手工造型，機械加工等級選 FH 級。表 3.3 要求的鑄件加工余量（mm） （GB/T 64141999）要求的機械加工余量等級最大尺寸FGH2504002.53.5540063034663010003.5573.1.4 鑄造線收縮率鑄造收縮率 K 定義為 （式 3-1）%100/ )(JJMLLLK式中 模樣工作面尺寸；ML鑄件尺寸。JL表 3.4 常用球墨鑄鐵鑄造合金線收縮率收縮率(%)球墨鑄鐵受阻收縮自收收縮珠光體球墨鑄鐵0.81.21.01.3鐵素體球墨鑄鐵0.61.20.81.2因為鑄件在冷卻過程中各部分尺寸都要縮小，所以必須將模樣及芯盒的工作面尺寸根據(jù)鑄件收縮來加大，加大的尺寸稱為縮尺。鑄造工藝課程設計說明書103.1.5 起模斜度當零件圖樣沒有適合起模的結(jié)構(gòu)斜度，在鑄造工藝設計時，給出模樣的起模斜度，以保證起模操作。模樣的起模斜度，應不致使鑄件超出尺寸公差。表 3.5 自硬砂造型時模樣外表面的起模斜度（GB/T 51051991）起模斜度金屬模樣、塑料模樣木模樣測量面高度H（mm）a，mma，mm10401501.42051.6401000501.60551.61001600351.60402.03.1.6 最小鑄出孔及槽機械零件上的孔、槽和臺階一般應盡可能鑄出來，這樣既節(jié)省金屬、減少機械加工的工作量、降低成本，又可以使鑄件的壁厚比較均勻，減少形成縮孔、縮松等鑄造缺陷的傾向，提高鑄件質(zhì)量。由于本鑄件大平面上有且僅有一個 190 的孔，根據(jù)鑄造工藝設計中的規(guī)定，球墨鑄鐵的最小鑄出孔如表 3.6 所示表 3.6 球墨鑄鐵的最小鑄出孔（mm）鑄件厚度200應鑄出孔的最小孔徑354045另行規(guī)定所以本鑄件的孔屬于鑄出孔。在有些情況下，孔和槽不宜鑄出，當孔、槽的尺寸太小而鑄件又較厚實，或者金屬壓頭較高時，直接機械加工反而更加方便。鑄件中存在凸臺，根據(jù)鑄造工藝設計中的規(guī)定，當凸臺高度10mm 時不應鑄出。本鑄件凸臺的零件尺寸為 8mm，按照規(guī)定不應鑄出。鑄造工藝課程設計說明書11圖 3.1 零件頂視圖凸臺表 3.7 球墨鑄鐵在砂型鑄造允許的最小壁厚（mm）鑄件最大輪廓尺寸2002000最小允許壁厚34488101012本鑄件的最大輪廓尺寸為 650mm，根據(jù)表 3.7 可以查出最小壁厚為 8mm，對于零件“A-支座”，其最小壁厚為 8mm，滿足鑄件最小壁厚要求。3.2 砂芯的設計砂芯的功用是形成鑄件內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能鑄出砂的部位。砂型局部要求特殊性能的部分，有時也用砂芯。對砂芯的要求主要是：（1）砂芯的形狀、尺寸以及在砂型中的位置均應保證鑄件的形狀和尺寸符合要求。（2）具有足夠的強度和剛度。（3）在鑄件形成過程中砂芯所產(chǎn)生的氣體能及時排出型外。（4）鑄件收縮時的阻力小，容易清砂。鑄造工藝課程設計說明書123.2.1 砂芯的設計對于 A-支座，采用的是樹脂砂自硬化制芯。由于涉及不到砂芯的烘干，所以保證鑄件的成型和鑄件精度是本次設計的重要環(huán)節(jié)。該鑄件結(jié)構(gòu)復雜，分析鑄件的結(jié)構(gòu)，根據(jù)鑄件的特點，設計砂芯方案。3.2.2 砂芯的安裝圖 3.2 砂芯的安裝鑄造工藝課程設計說明書134 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)是引導金屬液進入鑄型型腔的通道，澆注系統(tǒng)設計得合理與否，對鑄件的質(zhì)量影響非常大，容易引起各種類型的鑄造缺陷，如:澆不足、冷隔、沖砂、夾渣、夾雜、夾砂等鑄造缺陷。澆注系統(tǒng)的設計包括澆注系統(tǒng)類型設計、內(nèi)澆口位置的選擇以及澆注系統(tǒng)各組元截面尺寸的計算。澆注系統(tǒng)的設計應遵循以下原則：（1）引導金屬液平穩(wěn)、連續(xù)地充型，避免卷氣、金屬氧化物夾雜和沖刷型芯。（2）充型過程中流動的方向和速度可以控制，保證鑄件輪廓清晰、完整。（3）在合適的時間內(nèi)充滿型腔，避免形成夾砂、冷隔、皺皮等缺陷。（4）調(diào)節(jié)鑄型內(nèi)的溫度分布，利于強化鑄件補縮、防止鑄件變形、裂紋等缺陷。（5）具有擋渣、溢渣能力，凈化金屬液。（6）澆注系統(tǒng)應當簡單、可靠，減少金屬液消耗，便于清理。4.1 澆注系統(tǒng)的類型本件 A-支座為球墨鑄鐵件，鐵液經(jīng)過球化，孕育處理后溫度下降很多，球墨鑄鐵件的金屬液極易氧化和二次造渣，鐵液較粘，流動充型能力較差，縮孔、縮松傾向大，易產(chǎn)生氧化皮夾渣和皮下氣孔，澆注溫度對流動性影響很大。此外，球墨鑄鐵件在結(jié)晶凝固過程中因析出石墨發(fā)生體積膨脹。澆注系統(tǒng)的特點：鐵液經(jīng)過球化、孕育處理后溫度下降很多，且易產(chǎn)生氧化。根據(jù)澆注系統(tǒng)各組元截面積的比例，可分為開放式的澆注系統(tǒng)和封閉式的澆注系統(tǒng)。查鑄造手冊可知，本件采用頂注式開放澆注系統(tǒng)。因為封閉式澆注系統(tǒng)會使進入型腔的金屬液流速高，易產(chǎn)生噴濺和沖砂，使金屬氧化，不適用于易于氧化的球墨鑄鐵件。而開放式澆注系統(tǒng)的優(yōu)點是:進入型腔時金屬液流速小，充型平穩(wěn)，沖刷力小，金屬氧化少，適合于球鐵件。鑄造工藝課程設計說明書144.2 澆注時間的確定澆注時間對鑄件質(zhì)量有重要影響，而合適的澆注時間與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄型工藝條件、合金種類與選擇的澆注系統(tǒng)等有關；鑄造工藝學中給出以下經(jīng)驗公式: =Amn （式 4-1） =Bpmn （式 4-2）式中 澆注時間（s） ；m鑄件或澆注金屬質(zhì)量（162.9kg） ；鑄件壁厚（最小壁厚 8mm） ；A、B、p、n系數(shù)。表 4.1 式 4-1 中的系數(shù)An合金來源1.632.20.5鑄鐵H. Dietert3.70.38鑄鐵. . 2.53.50.33球墨鑄鐵上海柴油機廠0.970.5球墨鑄鐵R. White表 4.2 式 4-2 中的系數(shù)Bnp合金來源2.00.330.33鑄鐵. . 本次工藝中澆注時間計算采用公式（1） ，系數(shù)來源選用 R.White，則澆注時間為12.36s，取 12s。鑄造工藝課程設計說明書154.3 確定澆口比及各組元的截面積“A-支座”為球鐵鑄件，本鑄件采用開放式的澆注系統(tǒng)，其阻流斷面在直澆道的上口。澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道等各單元最小處的總斷面積中，內(nèi)澆道的總斷面積應該最大,使得澆注系統(tǒng)易于充滿，補縮效果好。根據(jù)查鑄造工藝學推薦澆口比為：預定斷面比A直:A橫:A內(nèi)=1: 3: 2.5。根據(jù)鑄造工藝學 ，內(nèi)澆道截面積計算公式為: （式 4-3）pgH2mA內(nèi) （式 4-4）CPHHp2/20式中 m流經(jīng)阻流的金屬總質(zhì)量；金屬液密度；充填型腔的總時間；充填全部型腔時，澆注系統(tǒng)阻流截面的流量系數(shù)；Hp充填型腔時的平均計算壓力頭；H0阻流以上金屬液的總壓頭；P阻流以上的型腔高度；C鑄型（型腔）總高度。對于頂注式澆注系統(tǒng)：P=0,故 Hp=H0表 4.3 鑄鐵件流量系數(shù) 值鑄型阻力大小鑄型大中小濕型0.350.420.5干型0.410.480.6本件“A-支座”采用樹脂自硬砂造型及造芯，根據(jù)實際生產(chǎn)的經(jīng)驗和本件的外形特點，流量系數(shù)取 0.41。鑄造工藝課程設計說明書16由于本鑄件的澆注系統(tǒng)設計選用的斷面比設計法,則各單元的流動側(cè)壓力高度取決于的澆注系統(tǒng)的單元間斷面比和澆注系統(tǒng)總壓力高度,即平均靜壓頭的高度。根據(jù)鑄件分型面的選擇，鑄件全部位于下砂型，且澆注方式為頂部注入。根據(jù)鑄造工藝手冊和鑄造工藝學 ，本鑄件高度為 340.5mm，上砂型高度為 300mm，則平均靜壓頭Hp=300mm=30cm，Hp=H0=30cm，示意圖如圖 4.1 所示圖 4.1 平均靜壓頭示意圖通過計算得到內(nèi)澆道最小處的總斷面積A阻=18.83cm2，根據(jù)澆口比從而得到A直=19cm2，A橫=57cm2，A內(nèi)=48cm2。4.3.1 直澆道的設計直澆道主要起到引導澆口杯中的金屬液向下流動，進入橫澆道、內(nèi)澆道或直接導入型腔，并提供足夠的壓頭。直澆道多為圓形斷面，在手工造型和一般機器造型中，直澆道通常取斜度為 2%4%的上大下小的錐形圓棒。本次方案中A直=19cm2，直澆道下端為阻流面，下端 d1=50mm，上端 d2=72mm。如圖 4.2 所示：鑄造工藝課程設計說明書17圖 4.2 直澆道示意圖4.3.2 橫澆道的設計橫澆道是指從直澆道的末端到內(nèi)澆口前端之間的通道。橫澆道需要提供穩(wěn)定的金屬液流，對金屬液的流動有較小的阻力。本鑄件采用梯形截面的橫澆道，有利于橫澆道余量順利脫出，在生產(chǎn)實踐中很常用。根據(jù)橫澆道的計算面積A橫=57cm2，與橫澆道相連的內(nèi)澆道的個數(shù)為 2，因而設計 a=70mm，b=120mm，c=60mm。橫澆道的示意圖如圖 4.3所示。圖 4.3 橫澆道窩示意圖4.3.3 直澆道窩的設計金屬液對直澆道底部有強烈的沖擊作用，并產(chǎn)生渦流和高度紊流區(qū)，常引起沖砂，渣孔和大量氧化夾雜物等鑄造缺陷。為了減輕對直澆道底部的沖刷，減少金屬氧化和氣體卷入，提高阻渣效果，設置直澆道窩可改善金屬液的流動情況。澆口窩常做成半球形、圓錐臺等形狀。澆口窩直徑為直澆道下端直徑的 1.42.0 倍，高度為橫澆道直徑的兩倍。直澆道窩的示意圖如圖 4.4 所示鑄造工藝課程設計說明書18圖 4.4 直澆道窩示意圖4.3.4 內(nèi)澆道的設計內(nèi)澆道的功能是控制充型速度和方向，分配金屬液，調(diào)節(jié)鑄件各部位的溫度和凝固順序，澆注系統(tǒng)的金屬液通過內(nèi)澆道對鑄件有一定的補縮作用。內(nèi)澆道在鑄件上的位置和數(shù)目的確定應服從所選定的凝固順序或補縮方法。本鑄件的內(nèi)澆道設在厚壁處從頂部注入，并通過冒口，讓金屬液先流經(jīng)冒口再引入型腔。通過冒口是為了使鑄件順序凝固，更能提高冒口的補縮效果。內(nèi)澆道的數(shù)量為兩個，A內(nèi)=48cm2，A內(nèi)=24cm2，所以設計 a=100mm，b=140mm，c=20mm。其示意圖如圖 4.5 所示：圖 4.5 內(nèi)澆道示意圖鑄造工藝課程設計說明書194.3.5 澆口杯的設計澆口杯的作用是：接納來自澆包的金屬液，便于澆注；緩和金屬液的沖擊，把金屬液較平穩(wěn)地引入直澆道;阻擋金屬液中溶渣和防止氣體卷入直澆道；對一些高件、大件、重要件，當砂箱高度不夠時，可起到提高壓力頭作用。澆口杯的結(jié)構(gòu)形狀分類：漏斗形、池形。本鑄件屬于小型鑄件，對于擋渣作用要求較高，漏斗形澆口杯結(jié)構(gòu)簡單，但擋渣作用差。鑄件工藝要求中對鑄件夾渣缺陷有嚴格要求，因此在澆注過程中應該對金屬液進行過濾處理，本次工藝在直澆道下端設置泡沫陶瓷過濾器，去除金屬液中的夾渣及非金屬雜質(zhì)。圖 4.6 為澆口杯的示意圖。圖 4.6 澆口杯示意圖4.4 頂注式澆注系統(tǒng)設計校核4.4.1 型內(nèi)液面上升速度澆注時間應小于形成澆不到和冷隔缺陷的最大允許澆往時間，還應短干形成夾砂結(jié)疤類缺陷的極限允許時間；澆注時間應大于氣體從型內(nèi)逸出的最小允許時間；澆控時間應大于型內(nèi)金屬液形成嚴重湍流程度的允許充型時間等。顯然，這些都和型內(nèi)金屬液的上升速度密切相關。校核結(jié)構(gòu)復雜及大型鑄件，在澆筑時間確定后，需驗證型內(nèi)液面上升速度。型內(nèi)金屬液上升速度用下式計算：型 （式 4-5）C型式中 C鑄件（或某段）的高度；鑄造工藝課程設計說明書20澆注時間。表 4.4 鑄鐵件的型內(nèi)液面最小上升速度鑄件壁厚/mm/mms-1min型40，水平澆筑大平板81040，上型有大平面20301040102041020301.5430100根據(jù)本設計方案=28.3mms-1，所以驗算本設計方案符合要求。型4.4.2 最小剩余壓頭高度 Hm的計算為保證金屬液充滿全部鑄型，獲得結(jié)構(gòu)完整的鑄件，鑄件最高點到澆口杯液面高度必須有一個最小剩余壓力頭 Hm，其計算公式如下。 （式 4-6）tanLHm式中 L為液體金屬的流程；為壓力角（） 。其中 Hm=300mm，L= 660mm，=7，則 Hm Ltan，證明本設計方案符合要求。鑄造工藝課程設計說明書215 冒口設計冒口的主要作用是貯存金屬液，對鑄件進行補縮，此外，還有出氣和集渣的作用。為了實現(xiàn)這樣的目的，設計冒口應遵照以下原則：（1）冒口的凝固時間應大于鑄件被補縮部位的凝固時間；（2）冒口能提供足夠的補縮金屬液；（3）在整個補縮過程中，冒口與鑄件被補縮部位存在補縮通道；（4）有足夠的補縮壓力，使補縮金屬液能夠流到要求補縮的區(qū)域。由于本件“A-支座”采用球墨鑄鐵，而球墨鑄鐵在冷卻、凝固過程中，既有液態(tài)收縮，又有凝固收縮。當鑄件在液態(tài)和凝固期間收縮得不到補償時，就會在鑄件內(nèi)形成“縮孔”或“縮松”而使鑄件報廢。因此實際生產(chǎn)中通常采用冒口進行補縮以消除鑄件成型過程中出現(xiàn)的“縮孔”和“縮松”等缺陷。球墨鑄鐵在共晶轉(zhuǎn)變時石墨的析出會產(chǎn)生體積膨脹，由于球墨鑄鐵具有模糊凝固特性，在整個凝固期間它的外殼的堅實程度遠遠比不上灰鑄鐵，如果鑄型剛度不夠，會使石墨化產(chǎn)生的體積膨脹的大部分消耗于外殼膨脹，結(jié)果使鑄件內(nèi)部的液態(tài)收縮和凝固收縮得不到補償而產(chǎn)生縮孔；同時由于球墨鑄鐵凝固時析出的石墨共晶團細而多，即使使用冒口進行補縮，當冒口效率不高，保持液態(tài)時間不夠長或壓力不夠大時，效果常不理想。補縮系統(tǒng)設計的重點是冒口類型的選擇和尺寸的計算。冒口的主要作用是在鑄件成形過程中提供由于體積變化所需要補償?shù)慕饘僖?，以防止在鑄件中出現(xiàn)的收縮類型缺陷。對于球墨鑄鐵件冒口尺寸的確定，可以采用“全壓力冒口”設計方法和“控制壓力冒口”設計方法。鑄造工藝課程設計說明書225.1 冒口的類型和位置由于本鑄件采用的是樹脂自硬砂造型，砂型的剛度高，所以能夠抵制球墨鑄鐵共晶膨脹的壓力，保證鑄型不發(fā)生塑性變形。為了充分利用球墨鑄鐵的體積膨脹和砂型的剛度條件，本設計采用“控制壓力冒口”。澆注時利用冒口進行液態(tài)補縮，澆注結(jié)束后通過金屬液回填冒口釋放初期共晶膨脹的壓力，在冒口頸凝固后，利用部分共晶膨脹在鑄件內(nèi)部形成的內(nèi)壓力抵消鑄件的二次收縮缺陷,從而獲得既無塑性變形又無縮孔、縮松缺陷的高品質(zhì)鑄件。由于大型球墨鑄鐵件的鐵液澆注量大，鐵液的液態(tài)冷卻收縮量及其需要補縮的量也相應較大,故其冒口系統(tǒng)應當優(yōu)先選用其自適應力強及其補縮力強的壓邊暗冒口為宜。根據(jù)其位置不同分為壓邊澆冒口和壓邊冒口，冒口的設置位置位于鑄件加工面，有利于后期冒口的清理以及鑄件的再加工。綜上所述，本設計采用控制壓力冒口設計法，冒口類型為壓邊暗冒口，冒口的設置位置如圖 5.1 所示：圖 5.1 冒口示意圖5.2 鑄件和冒口的模數(shù)計算本“A-支座”采用臺式冒口，鑄件被補縮部位得體積與散熱表面積得比值稱為模數(shù)，鑄件模數(shù)通過下面式子計算：鑄造工藝課程設計說明書23 Mr=Vr/Sr （式 5-1） Mr=Vr/Sr （式 5-2） （式 5-3）22)()(rcrrKMKM式中 Mr、Mc分別為冒口模數(shù)和鑄件模數(shù)；Kr、Kc分別為冒口和鑄件的凝固系數(shù)。5.3 冒口的尺寸計算鑄造工藝課程設計說明書246 鑄造工藝裝備6.1 模樣模樣用來形成鑄型的型腔、芯頭座等結(jié)構(gòu)，直接影響鑄件的形狀、尺寸精度和表面粗糙度。所以必須重視對模樣的設計，對模樣要求應具有足夠的強度、剛度、尺寸精度和表面粗糙度，同時模樣應滿足制造簡單、使用方便、成本低廉等要求。模樣的材質(zhì)有多種。木模樣適用于單件、小批量或成批生產(chǎn)的模樣，特點是重量輕、易加工，但強度低、尺寸精度低；鑄鐵模樣適用于大中型且大量生產(chǎn)的模樣，其特點是加工后強度及硬度高、耐用且價廉；塑料模樣適用于成批及大量生產(chǎn)鑄件，特別適合于形狀復雜難以加工的模樣，特點是重量輕，制造工藝簡單，但較脆且不能受熱。本鑄件屬于用手工造型的方法進行單件小批量生產(chǎn)，所以本鑄件選擇木模制作模樣。6.2 砂箱砂箱是鑄件生產(chǎn)中的必備的工藝裝備之一。正確的設計和選擇適合的鑄造生產(chǎn)需要的砂箱，對日益發(fā)展的鑄造生產(chǎn)，具有很大的實用價值。6.2.1 砂箱類型的選擇本鑄件采用整鑄式砂箱，材料選擇為灰鑄鐵。鑄鐵砂箱應用最廣，材料成本低，制造方便，強度、剛度較高。砂箱造型為手工造型用砂箱。6.2.2 砂箱結(jié)構(gòu)根據(jù)鑄件和澆注系統(tǒng)在砂箱中的位置，設計上砂箱的名義尺寸為1200mm1000mm300mm，下砂箱的名義尺寸為 1200mm1000mm500mm(長度寬度砂箱高度)。鑄造工藝課程設計說明書25致 謝本課程設計在選題及進行過程中得到朱永長教授的悉心指導。在設計過程中，朱永長教授多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難的時候給予我最大的支持和鼓勵，及時幫助我分析問題解決阻礙。此外，本次課程設計得以的順利完成，離不開朱永長教授的關心和幫助。在此期間內(nèi)，朱永長教授教會我的知識和治學的態(tài)度精神使我終身受益。再多華麗的言語也顯蒼白，向朱永長教授致以誠摯的謝意。鑄造工藝課程設計說明書26參 考 文 獻1王文清, 李魁盛. 鑄造工藝學M. 北京: 機械工業(yè)出版社. 2002.2李榮德, 米國發(fā), 榮守范, 等. 鑄造工藝學M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2013.7.3葉榮茂, 吳維岡等. 鑄造工藝課程設計手冊M. 哈爾濱工業(yè)大學出版社.4 李魁盛. 典型鑄件工藝設計實例M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2008.15 張江城. 復雜球墨鑄鐵底座的鑄造工藝設計J. 熱加工工藝, 2016, 045(019): 90-93.6 曹海. 球墨鑄鐵軸承座的鑄造工藝設計及優(yōu)化J. 現(xiàn)代鑄鐵, 2015, 35(1): 75-80.