材料成型与控制技术毕业论文支架铸造工艺设计 (NXPowerLite)

1、核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传！9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQGn8xp$R# According to components structural style and specification selection reasonable technological parameter, design gating system and rising head.2. Foundry technique equipment determination;

2、According to the casting working condition, the technological requirement and the casting eat the granulated substance quantity reasonable selection appearance and the flask. 3. Smelting craft formulation; Request according to the casting material and the production to unify the casting the craft to

3、 formulate the reasonable smelting craft. 4. After the casting castings sand-out cleaning up and the post-processing need to guarantee that the casting under the mechanical properties and the technological requirement complete. KEY WORD: Craft， Work clothes ，Smelting ，Sand-out cleaning up and post-p

4、rocessing绪论发达国家铸造技术的发展现状:发达国家总体上 HYPERLINK / t _blank 铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%，以下：熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N达到几个或几十个106的水平。在重要机床铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P

5、小于0.04、S小于0.02，铸钢要求P、S均小于0.025，采用热分析技术及时准确控制C、S含量，用直读光谱仪23 min分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。过滤后的钢铸件射线探伤A级合格率提高13个百分点，铝镁合金经过滤，铸件抗拉强度提高50、伸长率提高100以上。广泛应用合金包芯线处理技术，使球铁、蠕铁和孕育铸铁工艺稳定、合金元素收得率高、处理过程无污染，实现了微机自动化控制。铝基复合材料以其优越性能被广泛重视并日益转向

6、工业规模应用，如汽车驱动杆、缸体、缸套、活塞、连杆等各种重要部件都可用铝基复合材料制作，并已在高级赛车上应用；在汽车向轻量化发展的进程中，用镁合金材料制作各种重要汽车部件的量已仅次于铝合金。采用热风冲天炉、两排大间距冲天炉和富氧送风，电炉采用炉料预热、降低熔化温度、提高炉子运转率、减少炉盖开启时间，加强保温和实行微机控制优化熔炼工艺。在球墨铸铁件生产中广泛采用小冒口和无冒口铸造。铸钢件采用保温冒口、保温补贴，工艺出品率由60提高到80。考虑人工成本高和生产条件差等因素而大量使用机器人。由于环保法制严格(电炉排尘有9国规定100250 mgm3、冲天炉排尘，11国规定1001000 mgm3，或

7、0.251.5kgt铁液；砂处理排尘，8国规定100250 mgm3)，铸造厂都重视环保技术。在大批量中小机床铸件的生产中，大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺，砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统，制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。熔模铸造普遍用硅溶胶和硅酸乙酯做粘结剂的制壳工艺。用自动化压铸机生产铸铝缸体、缸盖；已经建成多条铁基合金低压铸造生产线。用差压铸造生产特种铸钢件。所生产的各种口径的离心球墨铸铁管占铸铁管总量95以上，球铁管占球铁年产量3050。成功地采用EPC技术大批量生产汽车汽缸体、缸盖等复杂铸件，生产

8、率达180型h。在工艺设计、模具加工中，采用CADCAMRPM技术；在机床铸造机械的专业化、成套化制备中，开始采用CIMS技术。铸造生产全过程主动、从严执行技术标准，铸件废品率仅25；标准更新快(标龄45年)；普遍进行ISO 9000、IS014000等认证。重视开发使用互联网技术，纷纷建立自己的主页、站点。铸造业的电子商务、远程设计与制造、虚拟铸造工厂等飞速发展。一：铸件工艺结构和生产要素分析1.1零件图 HT150图1零件图图示零件是变向支架零件，主要由三部分组成。底座平面厚度为15mm中间是一个竖直的支撑结构平均厚度24mm。最上面是壁厚10mm外形尺寸长宽高=118mm77mm77mm

9、管的内孔是直径为20的孔，在孔的竖直中心线逆方向有M6的螺纹通孔。直板中间有6mm通孔.底座上有两个定位锥孔直径为8mm还有三个台阶孔。底座板倒角半径为12mm。 该M5M万能工具床床面变向装置支架，铸造时应留有一定的加工余量。铸造壁的连接处应逐渐过渡，壁厚均匀，各部位有合适的铸造圆角。以防止铸件出现变形和开裂等缺陷.技术要求：该零件的材料为HT15-32，其金相组织由片状石墨和金属基体组成，流动性好，体收缩和线收缩小，综合力学性能低，可采用同时凝固方式，套筒壁上端可直接得出，其余外表面粗糙度为12.5，可通过铸造来达到精度要求。1.2 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的流动性，因此在生产上可

10、用灰铸铁铸造形状复杂的薄壁铸件。影响灰铸铁流动性大小的另一个主要因素是铁液的温度，生产上通常是用提高铁液的浇注温度的办法来改善其流动性。 灰铸铁的收缩包括液态收缩，凝固收缩和固态收缩和固态收缩三个阶段，降低浇注温度，提高铸铁中的含碳量极其它促进石墨化元素的含量，都能减少液态，凝固收缩。 灰铸铁由于石墨化的作用，其收缩小，产生应力，发生变形和开裂的倾向都比较小。 1.3 生产批量和生产条件分析（1） 同样的铸件，生产量大于5000件以上的为大量生产，生产过程中应尽量使用专用设备；年产量在5005000件的为成批生产，生产过程中应使用通用设备和装置；铸造一件或年产量小于500件的即为单件或小批量生

11、产，生产过程中所用工艺装置应尽可能简单，以缩短生产准备时间和降低工艺装备的费用。（2) 车间条件车间设备。包括车间起重运输设备能力（最大起重量和高度），熔化炉的数量和生产率，造型机及造芯机型号和机械化程度，烘干炉和热处理的大小，厂房高度和大门尺寸等。原材料的应用情况和供应情况。车间生产工人的技术水平和生产经验。制造模具等工艺装备车间的加工能力。二铸造，造型(芯)方法2.1 不同铸造方法及其应用特点铸造方法的确定由于该铸件生产批量较小，使用砂型铸造经济划算，砂型铸造又分为湿型，干型，表干型铸造。湿型铸造法的基本特点是砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程，生产灵活性大，效率高，周期短，便于组织流水生

12、产，易于实现过程的机械化和自动化，材料成本低，节约了烘干设备，燃料，电力，容易落沙，但容易使铸件产生一些铸造缺陷，如：夹砂结疤，粘砂，沙眼等。干型是将粘土砂型烘干，砂眼，粘砂，夹砂等缺陷，但需要烘干设备，增加燃料消耗;干型落砂比较困难，还会产生大量的灰尘，因此主要用于铸造表面质量要求高和结构特别复杂的单件小批量生产及大型，重型铸件。表干型是仅将砂型表面烘干，烘干的深度一般为520mm.它与湿型相比，表面强度高，深度小，因而浇注重量较大的铸件时不易产生毛孔，粘砂，夹砂，冲砂等缺陷，单表干型要采用粗砂，型砂水分要严格控制，而且工艺操作严格。表面干型表面干型具有湿型的优点，也具有干型的一些特点，因此

13、，近年来一些中大型铸件（10000-50000kg），正在推广使用的这种表面干型。自硬型自硬性是采用化学作用使型砂硬化的铸型，这是改变铸造生产落后的面貌的先进工艺，应大力推广。表2-1 型砂的成分旧砂新砂煤粉膨润土水分湿透气性湿压强度944.50.51610080mpa所以，该铸件应采用砂型铸造中的湿型铸造方法。2.2 不同选型芯方法及特点（1） 水玻璃砂粘结剂型（芯）剂铸造生产中应用的无机化学粘结剂有水玻璃砂，水泥和磷酸盐等。其中应用最广的无机化学粘结剂钠水玻璃，它们主要是通过发生物理化学反应而达到硬化的。因此，用它们作粘结剂配制的型（芯）砂流动性好，易于紧实，故造型（芯）劳动强度低；硬化快

14、；硬化强度较高，可简化造型（芯）工艺；缩短生产周期，提高劳动生产率；可在型（芯）硬化后起模；型（芯）尺寸精度高；材料来源广，价格便宜；无毒，无味，无黑色污染。缺点是：溃散性差，落砂难；旧砂再生困难，旧砂废弃污染环境。（2） 树脂砂 树脂砂是以树脂为粘结剂配制的型（芯）砂，其主要优点：铸件表面质量好，车间粉尘，噪音较少；溃散性好；树脂砂流动性好，易紧实；旧砂回用，在生率高；树脂型（芯）的强度高，透气性好；缺点是：树脂价格高，对原砂质量要求高；树脂发气量大，易产生孔类铸造缺陷；混砂，浇注，造型有刺激性气味产生。（3） 以油类为粘结剂的型砂 铸造生产中，对于一些形状复杂，断面细薄，要求干强度高和出动

15、性好的砂芯，常采用以油类及树脂作为粘结剂的芯砂油类粘结剂包括植物油和矿物油。用油类粘结剂配制配制的芯砂其特点是：硬化前芯砂具有良好的流动性；具有较高的干强度；油砂不易粘芯盒；烘干后不易吸湿，保存时间长；有较好的退让性和溃散性；铸件质量高。缺点是：湿态下易变形；烘干时间长，生产率不高；发气量大，注意排气工艺.(4) 粘土砂的组成：原砂+粘土+水+附加物粘土砂的特点：粘土砂型根据在合型和浇注时的状态不同可分为湿型、表面干型、干型的型砂；湿型主要优点是：铸型不需要烘干，生产周期短，生产率高，节约燃料，容易落砂，灰尘少，劳动条件较好，便于组织流水作业生产等，但铸件易产生砂眼、气孔、粘砂、夹砂等缺陷；而

16、粘土砂干型通常用在生产表面质量要求高或受高的液压试验、结构特别复杂的铸件，其生产周期长，需要烘干设备，增加燃料消耗，砂箱寿命短，铸件成本较高，劳动条件差，落砂困难等，因此生产中应尽量采用湿型、表干型。表干型与湿型相比，其表面强度高，湿度小，因而浇注重量较大的铸件时不易产生气孔，粘砂，夹砂，冲砂等缺陷，与干型相比，节省了烘炉、燃料和电力，缩短了生产周期，改善了劳动条件。铸造中生产使用大量最大的原砂是以石英砂粒为主，直径在0.053-3.35mm之间，SiO2含量大于或等于75%的天然硅砂。因为天然硅砂资源丰富，分布广，易于开采，价格低廉，能满足铸造上的多种情况的要求。表2-2 铸铁件用硅砂等级项

17、目铸铁件用硅砂等级合格砂一等砂优等砂SiO2最少含量（质量分数，%）85-9090-9393含泥量（质量分数，%）1.0-0.70.7-0.30.3角形系数1.45-1.31.32.3 造型方法的确定 机器造型生产率高，劳动强度低，质量比较稳定。但需要庞大的机器设施，投资大。主要应用于成批大量生产，由于综合考虑该铸件是单件小批量生产，使用机器造型成本高不划算也不经济。 手工造型使用的工艺装备简单，灵活多样，适应性强。适用于单件小批量生产，且投资小，也经济划算。 所以，该铸件应该选用手工造型较为合适的。三铸造工艺方案的确定3.1 浇注位置和分型面的确定(1) 选择合理的浇注位置应注意的问题a.

18、重要加工面应朝下或呈直立状态。b. 铸件的大平面应朝下。c. 应有利铸件的补缩。d. 应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满。f. 应尽量少用或不用砂芯。e. 应使合型，浇注和补缩位置一致。(2) 选择合理得分型面应注意的问题 a. 应使铸件全部或者大部分置于同一半型内 b. 应尽可能减少分型面数量。c. 平直分行面或者曲折分型面的选择，要尽可能地选择平直分型面。.d. 分型面应该选取在铸件最大投影影面处。根据以上综合分析如以下两个方面：方案一： 优点：a. 铸件的大平面朝下。 b. 金属液易导入型腔. C 砂芯的用量较少. d. 铸件大部分置于同一半型内 缺点：a.型腔中的落砂不易

19、清理 方案二： 优点：a. 铸件的大平面朝下. b. 分型面选在铸件最大投影处 缺点： a. 铸件上会出现毛刺，飞边等缺陷 b砂型数量过多，不易定位，会产生偏差 综合所述，选择第二种方案3.2 砂箱中铸件数量的确定及排列方法 砂箱中铸件数量：采用一箱一件3.3 砂芯设计 型芯是铸型的一个重要组成部分，型芯的作用是形成铸件的内腔，孔洞，阻碍起模部分的外形以及铸型中有特殊要求的部分 根据此铸件结构分析该铸件不用砂芯。四 工艺参数的选择4.1 机械加工余量和铸件尺寸公差 机械加工余量是指为了保证铸件加工尺寸面尺寸和零件精度，工艺设计时，在铸件待加工面上预先增加的而在机械加工时切削掉的金属层厚度。机械

20、加工余量的代号用“MA”表示，并由精到粗分为A,B, C,D,E,F,G,H和J共9个等级。 按照GB/T 64141999铸件尺寸公差与机械加工余量的规定，铸件机械加工余量应与铸件尺寸公差规定的铸件尺寸公差配套使用。 机械加工余量应该合理选取。加工余量过大，浪费金属，增加机械加工工时，余量小，会使铸件因尺寸和机械加工精度达不到图纸要求而报废。机器造型比手工造型生产的铸件加工余量小一些，尺寸较大，结构复杂，精度不易保证的铸件加工余量大一些，铸件加工面在浇注位置的上面时比在下面的加工余量大些。 综合确定：该铸件待加工面的加工余量为4mm。 铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差。在这

21、两个允许极限尺寸之间，铸件可满足加工，装配和使用的要求。 铸件尺寸精度取决于工艺设计及工艺过程控制的严格程度，其主要因素有：铸件的结构复杂程度，铸造设计及铸造工艺设计水平，造型，造芯，设备及工艺装备的精度和质量；造型，造芯材料的影响因素的控制越严格，但铸件的生产成本也相应提高。不同的生产规模和生产方式生产的铸件所能达到的铸件尺寸精度等级也是不同的。 按照GB/T6414-1999铸件尺寸公差规定，铸件尺寸公差等级为16级表示CT1-CT16。综合考虑该铸件尺寸公差为9mm。4.2最小铸出孔和槽 铸件上常常有许多的孔和台，要是能铸造出的话倒要铸造出来。这样可以减少机械加工余量降低成本又可以使铸件

22、的厚度比较均匀，还可以减少形成缩孔和缩松的缺陷。若是有弯曲的孔无法机械加工就必须铸造。 铸铁件的最小铸出孔（mm）铸件厚度200应铸出的最 小孔径HT303540另定QT354045表4-14.3 铸造收缩率铸造收缩率又称铸件收缩率，是铸件从线收缩开始温度冷却到室温时的线收缩率，以摸样与铸件的长度差占占铸件长度的百分数表示= (L1-L2)/L1100% （ 公式一）式中：L1模样长度 L2铸件长度 铸造收缩率与起始温度、铸件结构、铸型种类、冒口系统结构、砂型和砂芯的退让性有关。一般砂型铸造灰铸铁的铸造收缩率是0.7-1.0%，该零件取1.0%。4.4 起模斜度为使摸样容易从铸型中取出或型芯由

23、芯盒中脱出，在模样样或芯盒的平行于起模方向壁上所作出的斜度称为起模斜度。起模斜度应用在没有结构斜度并垂直于分型面的模样表面。起模斜度的大小，依据模样的起模斜度。表面粗糙度以及造型材料和造型方法而定。同一铸件的起模斜度尽量可能取一种或两种，手工制造木模，起模斜度尽量可能取一种或两种，手工制造木模，起模斜度应该标出毫米，机械加工金属模应标明角度，以便于制造，操作，度量。4.5 分型负数和反变形量（1）分型负数：造型时，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而使合型不严密，为防止跑火，型时需需在分型面上放耐火泥条或石棉绳，从而增大了型腔的高度。为保证铸件尺寸符合图的要求，在模样上必

24、须减去相应的高度。减去的数值称为分型负数。确定分型负数时应该注意一以下几点：若模样分为两半，且上，下两半是对称的，则分型负数在上，下两半模样上个取一半，否则，分型负数应在上半模样上留取。多箱造型时，每个分型面都要留分型负数。湿型一般不留分型负数，但砂箱尺寸大于2M时，也留分型负数综合总结，该铸件不用留分型负数。 五浇注系统及冒口的设计5.1 浇注系统类型的确定为了使铸件的清晰的轮廓，浇注系统位置的选择非常重要。根据其结构特点，根据铸件结构、重量及材质特点，确定合金液从铸件热节处注入，采用浇口杯补缩铸件的顶注法浇注系统。因此确定方案设计如下： （1）注（上注）式浇注系统 以铸件的浇注位置为基准，

25、内浇道开设在铸件的顶部。金属液容易冲满型腔，有利于补缩，对薄壁铸件可以防止浇不到、冷隔等缺陷；但对铸型底部冲击大，金属液易产生飞溅、氧化，容易产生砂眼、铁豆、气孔、氧化夹渣等缺陷。所以不合适 （2）底注（下注）式浇注系统 内浇道开设在铸件底部，即金属液从铸件的底部注入型腔。这种浇注系统充型不平稳，会产生飞溅、铁豆，氧化倾向小，排气容易；但铸件的温度分布不利于自下而上的定向凝固，补缩效果差，所以不合适。 （3）分型面（中间）注入式浇注系统 金属液经过开在分型面上的横浇道和内浇道进入型腔。这种浇注系统对于分型面以下的型腔相当于顶注，而对于分型面以上的型腔则相当于低注，故兼有顶注和低注的特点，由于内

26、浇道开在分型面上，所以便于选择金属液引入位置，应用广泛。故该铸件选择中间注入式浇注系统。5.2 质量计算将磨头架零件分为一个长方体和两个底座三部分计算其体积，计算过程如下V铸件=V1+V2+V3 V4 =232cm3M=V铸件*铁=2.1kg 冒口占铸件质量的比例为25-30%，该零件取比例为30%。 G1=铸件+G冒口=2.1（1+30%）=2.4kg 浇注时间 因为，M=2.4kg，所以选取浇注时间计算公式 （公式5-1）根据壁厚，选取S=2.2所以，T=K SKIPIF 1 0 =14s时间的校核 因为铸件壁厚为12mm，K=2.0，C=77mm根据浇注时间的校核V=C/t，当铸件壁厚为

27、1040mm时，则V=1020m/s经验证：t=c/v=77/12=6s 计算各浇道横截面积 经过对铸件的分析，一箱一件，采用中间注入式，应该有一个横浇道，一个直浇道，一个内浇道，根据流量方程和伯努力方程可推导出铸铁件阻流截面积的计算公式得：S = SKIPIF 1 0 =0.1 （公式5-2） 式中：S阻阻流截面积（cm2）G浇注重量（kg）流量系数t浇注时间（s）H均作用于内浇道的金属液静压头，一般取平均压头（cm）因为此铸件为湿型砂小铸件，所以铸铁型阻力小，取=0.35，平均压头的计算H SKIPIF 1 0 =H SKIPIF 1 0 - SKIPIF 1 0 （公式5-3） 式中：H

28、均平均压头(cm )H。内浇道以上的金属液(cm)C浇注时铸件的高度(cm)P内浇道以上的铸件高度(cm) 采用顶注式浇注系统P= SKIPIF 1 0 ，H SKIPIF 1 0 =H SKIPIF 1 0 - SKIPIF 1 0 H SKIPIF 1 0 =120 所以S SKIPIF 1 0 = SKIPIF 1 0 =0.1 cm SKIPIF 1 0 ，该铸件利用封闭式浇注系统 SKIPIF 1 0 1：1.1：1.15 S SKIPIF 1 0 =0.1cm SKIPIF 1 0 ，S SKIPIF 1 0 =0.11cm SKIPIF 1 0 ，S SKIPIF 1 0 =0.

29、12 cm SKIPIF 1 0 （1）单个内浇道形状尺寸，取扁平梯形。设计方案如图：a=（0.1-0.9）b，取a=0.6b，c=（0.1-0.5）b，取c=0.3b SKIPIF 1 0 解得，b=20mm，a=12mm，c=6mm（2）横浇道的形状尺寸设计如下：横浇道设计示意图a=（0.1-0.9）b，取a=0.6b，h=（1.5-2.0）b，取h=1.7b SKIPIF 1 0 解得，b=27mm，a=16mm，h=45mm（3）直浇道模型尺寸设计如下： 直浇道设计示意图 S直=3.14（ SKIPIF 1 0 ）=120， 解得，d=40mm5.3补缩及排气系统的设计由表查得，铸件质

30、量G=31kg100kg，单件小批量生产时，浇冒口的质量占铸件质量的比例为：25-30%，该零件取30%G冒口=230%=0.6kg应使用明顶冒口进行补缩和排气，根据有关数据设计如下： 出气冒口设计示意图DR=1.212=14.4mm， HR=1.214.4=17mm，d=0.812=9.6mm， h=0.312=4.32mm 六 工艺装备要求6.1 模样用木材制成的模样称为木模，是生产中应用较多的一种模样，它具有质轻，易加工，生产周期短，成本低等优点。但强度和硬度低，易变形和损坏，一般用于单件或小批量生产中。制造模样用的木材要求纹理平直，纤维坚韧，硬度适中，质地细密，吸湿性低，缩胀性小，无木

31、节裂纹等缺陷。常用的木材有红木，白松，杉木等，制作木模前应将木材进行干燥处理，一面发生干缩变形。金属模用铝合金，铸铁，铸钢，铜合金等金属制成的模样，它具有强度高，尺寸精度高，表面光洁，耐磨耐用等优点，但制模的生产周期长，成本高，多用于成批大量生产和机器造型中。塑料模是一环氧树脂为主要材料制成的模样，它具有表面光洁，起模性能好，不易变形，质轻耐磨耐腐蚀，制造工艺简单，生产周期短等优点，缺点是中不能加热，在制造是会发出油害气体。多用于成批生产的中小型铸件，特别是形状复杂和机械加工困难的模样。综合考虑经济性与车间生产条件，选用木模样。 模样尺寸=（零件尺寸工艺尺寸）（1+铸造收缩率）L长=（118+

32、8）（1+1.0%）=127（）L宽=（77+8）（1.0+1%）=86()L高=（77+8）（1.0+1%）=86() 模样图6.2 砂箱砂箱是构成铸型的一部分，其作用是制造和运输砂型。砂箱造型既要符合砂型工艺要求，又要符合车间的造型、运输设备的要求。因此，正确地选用和设计砂箱的结构，对于保证铸件的质量，提高生产效率，减轻劳动强度，降低成本以及保证安全生产都具有重要意义。砂箱的基本要求：内框尺寸应保证砂箱壁和模样间有合理的吃砂量；为保证砂箱的强度和刚度，应有合适的箱壁、箱带和加强肋结构；为便于铸型烘干和浇注时的排气，中、大型砂箱的箱壁上应设有排气孔；为保证造型和合型时准确定位，砂箱上应设有安

33、装定位销套的结构；为便于搬运，小型砂箱上应有把手，中、大型砂箱应设有吊轴、吊环，并有足够的强度，以确保安全；为防止浇注时抬箱炮火，砂箱上应设有紧固装置，合型后要锁紧；在满足工艺要求和确保安全的前提下，砂箱的结构应简单、轻便、易于制造；砂箱的规格应尽可能标准化、系列化、通用化，以减少砂箱规格，降低生产成本，便于使用和管理。 因为使用手工分模造型。故砂箱的设计为手抬式砂箱，为了保证合适的吃砂量，保证铸件一箱一件的质量要求，查阅相关资料，可知；侧壁吃砂量为50mm，浇口杯一侧吃砂量为50mm，分型面处无吃砂量，故可选用的砂箱尺寸：218187mm130mm。砂箱材料：HT150。七 熔炼工艺选择炉型

34、：目前，国外一般铸铁熔炼仍然以冲天炉为主，铸造用冲天炉的最大熔化率已达100t/h，由电子计算机控制整个熔化过程。冲天炉的优点是适应不同原材料和熔炼各种铸铁的需要，但此铸件是小批量生产， 冲天大批量生产时耗能大，污染环境，所以应选用中频感应炉。HT150 化学成分元素种类CSiMnP成分范围(%)3.2-3.52.0-2.40.5-0.80.3平均值(%)3.352.20.650.3提高铸铁的力学性能的主要途径：1. 适当调整灰铸铁的化学成分，采用高的W%SiW%C比。2 采用合金化。3. 改进炉料质量。4. 对灰铸铁进行热处理处理。5 对原铁液进行炉前孕育处理。孕育铸铁的熔制原理:在炉前向低

35、碳、硅铁液中加入一定数量的促进石墨化元素，将原来按亚稳定系结晶的部分转变为按稳定系进行结晶。人为的在很短时间内加入了大量的结晶核心，降低了过冷度，使宫共晶团细化，得到具有细小A型石墨片和细珠光体或索氏体基体的灰铸铁，力学性能提高。孕育处理方法：1传统的包内孕育法。2. 瞬时孕育法。3. 型内孕育法。该铸件生产采用传统的包内孕育法八 铸件的落砂清理以及后处理8.1. 铸铁件在型内的冷却时间 铸件在型内的冷却时间和铸件的壁厚、质量、铸件的特点等因素有关，其中最主要的因素是铸件的质量，因此根据铸件的质量和壁厚来确定铸件在型内的冷却时间。 铸件在型内冷却时间表如下铸件质量/kg55-100-3030-

36、5050-100100-250250-500500-1000铸件壁厚/mm812182530405060冷却时间/min20-3025-4030-6060-12090-18020-240180-360240-600 综上所述，选择冷却时间t=20-30 min。取25min。8.2. 落砂 落砂是指从铸型中取出铸件的操作过程。铸铁件的开箱温度一般件300-500 机械式落砂除尘（机械式振动落砂机、滚筒式落砂机、网动除芯机等），普遍应用的是机械式振动落砂机：偏心式振动落砂机和惯性式振动落砂机，可以生产单件小批量生产及成批生产的车间，惯性式振动落砂机应用的最多。 1）水爆清砂除尘：效率高，无粉尘危

37、害，可回收大量旧砂和芯骨，对大、中型铸件的表面和除芯效果尤为显著。 2）水利清砂：效率高，芯骨和旧砂可回收再生，是湿法作业无粉尘危害，多用于大中型铸件的清砂。 综上所述，综合考虑，选择惯性式振动落砂机落砂。 采用机械落砂除尘，以偏心式振动落砂机为主。操作要点： 1)确保系统设备的完好和正常运转 2)有时砂箱的盖想箱圈底箱或一次多箱同时落砂时并不同步应及时地移走落砂完成的砂箱，取出铸件，减少砂箱，铸件的损伤。 3)放置铸型时，大块砂垫在栅格上，落砂过程中对砂块的破碎效果很好，操作中可充分加以利用。 8.3 清理 8.3.1灰铸件的清理主要内容 1）从铸件上清除型壳； 2）从浇注系统上取下铸件，取

38、下铸件上的冒口 3）去除铸件上粘附的残留耐火材料； 4）铸件热处理后的清理；去除氧化皮，飞边等。8.3.2清理的工艺流程 清除型芯切除浇冒口打磨浇冒口余根表面及内腔清理热处理修补铸件修整铸件矫正铸件光饰铸件钝化及防锈九、铸件的质量检验9.1铸件外观质量检验 铸件外观质量检验的内容包括：铸件形状，尺寸公差，表面粗糙度，重量偏差，浇冒口残留量，铸件焊补质量和铸件表面缺陷，色泽，表面硬度和式样断口质量等。铸件外观质量检验部需要破坏铸件，通常的方法是直接用尺测量或上平台划线。成批、大批恒产的铸件，可以使用样板或专门的检具来测定。用肉眼或低倍放大镜即可确定铸件的外观质量状况。9.1.1铸件形状和尺寸检测

39、 国家标准GB/T6414-1999铸件尺寸公差与机械加工余量将毛坯铸件的尺寸公差分为16个等级，表示为CT1-CT16，并给出了各公差等级对应于铸件基本尺寸的公差数值。铸件形状和尺寸检验，就是检查毛坯铸件的实际尺寸是否落在规定的毛坯铸件的尺寸公差带内。根据生产性质，确定不同铸件的尺寸检验方式。根据铸件与图样的符合性德程度，判断铸件的质量。可采用1）划线检验的方法，2）用专用的工具，夹具。量具检测铸件的主要尺寸，3）三坐标测量仪法，4）超声波测量法，5）解剖和着色纸印检测法。9.1.2铸件表面粗糙度的评定 铸件的铸造表面粗糙度是衡量毛坯铸件表面质量的重要指标。铸件表面粗糙度用未经机械加工的毛坯

40、铸件的铸造表面轮廓算是平均偏差（单位为m）进行分级，并用全国铸造标准化技术委员会监制的铸造表面粗糙度比较样块进行评定。9.1.3铸件质量偏差的检验 铸件公称重量应采用经计量部门核检合格的同一精度等级的衡器称量。被检铸件在称量前应清理干净，浇道和冒口残余应达到技术条件规定的要求，有缺陷的铸件应在修补后称量。 铸件重量检验结果为下列两种情况之一时，应判定铸件重量偏差合格：（1）当铸件重量大于公称重量时，铸件重量偏差不大于铸件重量公差的上偏差（2）当铸件重量大大于公称重量时，铸件重量偏差不大于铸件重量公差的下偏差（3）验结果为其他情况是，应判定铸件重量偏差不合格 有重量公差要求的铸件，应在铸件图或技

41、术文件中，安规定的标注方法，著名铸件的公称重量和铸件重量公差等级。9.1.4铸件浇冒口残余量的检验 铸件浇冒口残余量一般由供需双方商定，或参照相关的铸件标准，原则上应与毛坯铸件表面齐平。 铸铁件加工面的浇冒口残余量不大于4mm，非加工面的浇冒口残余量不大于2mm。对铸件浇冒口残余量检验部合格的铸件应进行打磨或修补，修补方法有焊补，粘补，腻子填补等，根据铸件质量要求，有供需双方商定。9.1.5铸件表面和近表面缺陷的目视检验 采用肉眼或借助于低倍放大镜检查暴露在铸件表面的宏观缺陷，检查时应判定并区分合格品、返修品和废品。 目视外观检验分为工序检查和终端检查两种。工序检查一般在落砂或清理后进行；终端

42、检查在清理后或热处理后，铸件入库或交付前进行。 单件或小批生产的铸件应检查全部铸件，成批或大量生产的铸件可按批或按周期抽样样本铸件。9.2铸件内腔质量检验 铸件内腔质量的检验方法，除前面讲的的方法外，测量工具应增加照明灯具，工业内窥镜，工业电视，内径量具，测厚仪，深度尺，天平，尼龙刷等。对于具有复杂内腔或细长弯曲孔道德铸件，应采用由光缆连接的微型工业内窥镜探头，将内腔表面的质量状况放大并传送到工业电视的屏幕上进行观测：或采用射线探伤法显示铸件内复杂内腔和细长弯曲孔道的质量状况。 生产中常用的铸件内腔清洁度检查方法一般由两种：干检查法和汽油检查法。干检查法又分为锤击法和解剖法两种。锤击法适用于无

43、细长弯曲孔道的铸件。内腔形状复杂及有细长弯曲孔道的铸件可采用解剖法来抽检其内腔清洁度，根据相关标准或铸件验收条件评定铸件内腔清洁度是否合格。 当发现内腔表面有粘砂、非金属夹杂物、渣缩孔、砂眼等缺陷时，必须将这些缺陷清除掉，必要时可采用电化学清砂法将这些缺陷腐蚀掉；内腔表面有裂纹的铸件，如无法修补，应报废；在气密性试验时渗漏的铸件，可采用整体或局部浸渗处理法进行修补。9.3铸件内在质量检验 铸件内在质量包括：铸件力学性能，化学成分。金相组织、内部缺陷。以及有关标准或铸件交货验收技术条件所要求的各种特殊的物理性能和化学性能等。普通铸件一般只要求室温常规力学性能。较重要的铸件应检验内部缺陷，有时还要

44、进行金相检验，化学分析和特殊性能能检验；在特殊条件下工作的铸件应检验所要求的特殊性能。例如：高温力学性能，低温力学性能，断裂性能，疲劳性能，蠕变能力，压力密封性能，摩擦性能，耐磨性能，耐腐蚀性能，减震性能，防爆性能，电学性能，磁学性能以及其他物理性能和化学性能。总结通过本次毕业设计我对本张力座零件的结构工艺和技术要求的进行了认真的分析，通过对其分型面、分模面、造型方法的选择，浇注系统的设计等形成了一套完整的张力座铸造设计。首先在读懂零件图的几何形状、主要结构和特殊部位以及铸件的工艺要求、工装要求以后，结合合理的思考，对该零件进行整体规划。其次设计此铸件的整个工艺过程：其中包括铸造方法的选择、分

45、型面的选择及确定、浇注系统的选择及计算设计、铁液的凝固、以及对所要产生缺陷的防止方法和补缩等问题上午考虑设计。然后对所设计的工艺过程进行工装设计：其中包括模样的设计、芯盒的设计、砂箱的设计等，而且对这些工装的定位及夹紧等问题进行解决。最后对所设计的整个过程给以检验、总结,进一步对此设计的成功率给以进一步的保障。其次，感谢老师在本次毕业设计中的悉心指导。请让我对您说一声，老师您幸苦了。最后，本设计纯为一学生的毕业设计，如观者发现有问题，请多多指出。谢谢！致谢语三年前，这个校园是我的梦想。 三年后，微笑回首来路，一幕幕，宛在昨天。 人生就是如此吧，每个段落结束的时候，我们总会感慨时光飞逝。 享受漫

46、步校园的感觉：每一个一尘不染的湛蓝晴空。对于从小生活在农村的我来说，树木花草，每个季节，都绚烂多姿。三个寒暑走过，我已深爱上这里。 感谢，无数次与我并肩看风景的同窗，我们一起见证着这里的每一次花开，每一寸草绿，每一片灵动斑驳的树荫，每一抹灿烂悠然的晚霞。挽臂并肩，欢声笑语，那快乐的时光，让我永远难忘。 三年，给予我的，是不断丰厚的学识，是从容、自信和幸福的能力，还有，珍贵的友谊。李老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。除了敬佩李老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学

47、习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次要感谢和我一起作毕业设计的同学，他们在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计，并承担了大部分的工作量。如果没有他们的努力工作，此次设计的完成将变得非常困难。同门求学是一种缘分，显融洽和谐。无数次结伴同游，无数次对酒当歌，无数次谈天说地、嬉笑怒骂。曾经一样的悲欢，注定在未来的日子里，我们可以共同分享许多美好的回忆。尽管就要各奔东西，但三年同窗之谊，我们会成为一生的朋友。 成为李老师的学生，是我的幸运。导师如母，传我知识，更教我做人。大恩不言谢，一日为师，终生为师。 曾经以为，离开学校的时候不会难过，毕竟，这已不是第一次离开校园。可在写下

48、这篇致谢词的时候，眷恋和惆怅还是涌上心头。这三年，在我的生命历程中无疑是美丽的，它是我一辈子享受不尽的财富。 三年，充实快乐。感谢给予我帮助的老师，感谢我的同学，感谢我的室友，是你们，让我觉得生活如此美好谨以此文，献给我敬爱的老师，挚爱的朋友，还有那些为此论文付出辛劳的日日夜夜。最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。参考文献1 曹瑜强铸造工艺及设备北京：机械工业出版社，2005年7月.2 王晓江铸造合金及其熔炼北京：机械工业出版社，1999年7月.3 中国机械工程学会铸造分会编铸造手册北京：机械工业出版社，2000年1月.4 铸造手册编写组铸造手册

49、北京：机械工业出版社，1979年10月.5 铸造英才网，2012年12月。附 录符 号 说 明符号名称单位符号名称单位CT尺寸公差mm SKIPIF 1 0 内浇道阻元截面积cm SKIPIF 1 0 MT重量公差 SKIPIF 1 0 横浇道阻元截面积E加工余量等级 SKIPIF 1 0 直浇道阻元截面积F SKIPIF 1 0 出气孔浇道阻元截面积G SKIPIF 1 0 明冒口浇道阻元截面积H SKIPIF 1 0 内浇道截面积L长度 SKIPIF 1 0 横浇道截面积D直径 SKIPIF 1 0 直浇道截面积h芯头高度t时间秒a芯头斜度G SKIPIF 1 0 型内金属液总重kgs芯头间隙 SKIPIF 1 0 液面上升速度 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 平均壁厚 SKIPIF 1 0 保险压力角C铸件最高到最低点距离w质量分数% SKIPIF 1 0 最远点到直浇道中心距cmk浇注时间系数H SKIPIF 1 0 金属液最小静压头 SKIPIF 1 0 流量系数H SKIPIF 1 0 金属液平均静压头HBS布氏硬度450时