机械5

本工艺方案的设计准则是：在保证铸件质量的前提下，尽量提高方案的经济性和可实施性。在设计工艺方案过程中，我们结合铸件的实际情况，并从权威文献查找标准，将理论与实际相结合。同时，用UG软件进行三维造型，用CAE软件进行模拟分析，在不断的尝试、改进中完善本方案。 设计方案之前我们需要了解零件的功能来判断其重要部位，但是图纸中并没有直接告知我们用途，我们只能通过零件结构特点并在网上查询资料，最终确定该零件为轴承支座。其重要部位为上部两端半圆筒和下部大平板。上部两端圆筒用于与其他零件相配合，来放置轴承，是零件的直接受力处，此处应该具有足够的强度；下部大平板上有许多沉头孔，是零件定位和固定的根本。所以在工艺方案设计中我们要首先保证这两个部位的质量。以上述分析为基础，我们对铸件生产过程中的“摆放方式”、“分型面”进行分析，在这个过程中发现我无法明显判断出“大平板朝下”、“大平板侧立，L形朝上”两种摆放方式的优劣，所以我们对两种摆放方式做出两组工艺方案，并通过两种方案的最终模拟结果来决定终方案。 在设计浇注系统和补缩系统中，考虑到铸件属于中大型铸钢件，容易产生缺陷。所以为保证充型过程的平稳和铸件成品的质量，我们采用了开放式浇注系统，确保金属液稳定流动和充型。同时，使用冒口和冷铁控制铸件自远离冒口的末端区向着冒口方向实现明显的“顺序凝固”。然后我们使用CAE软件进行网格的剖分，充型、凝固的模拟。在经历多次的方案优化后，我们最终成功消除铸件中的所有缩孔，并使缩松极少量的残存，使铸件达到合格的标准，最终我们的工艺出品率为80.5%。 目录 摘要……………………………………………………………………….……….…..4 1铸钢件初步分析…………………………………………………………………….…...5 1.1基本信息………………………………………………………………………... 5 1.2实用性分析……………………………………………….………………...…....5 2可铸性分析…….…………………………………………………………….……….…..4 2.1材料的化学成分及铸造性能……………………………….……………....…....7 2.2最小壁厚………………………………………………………………………....7 2.3临界壁厚……………………….…………………………………………....…...8 2.4铸件壁的过渡和连接……………………….……………………………....…...8 2.5加强肋分析……………………………….………………………………....…...9 3铸造工艺方案的设计………………………………………..………….………….…..10 3.1造型方法和材料选拳………….…….…………….…….………...…….......10 3.1.1呋喃树脂砂成分的选择…….….….…….………….…………......…...10 3.1.2铸造涂料的选择…….…….…….…………………………….…..…....10 3.2铸造工艺参数的确定……………………….…………………………......…...11 3.2.1铸件尺寸公差……………….……………………………………..…...11 3.2.2机械加工余量………………………..………………………..…..…....11 3.2.3铸件收缩率……………………….………………………………....….12 3.2.4起模斜度……………………….………………………………...……..13 3.2.5最小铸出孔和槽………………….………………………………...…..13 3.2.6补充说明……………………………….…………………………...…..13 3.3摆放位置与分型面…………………….…………………………..............…...13 3.3.1摆放位置的确定…………….……………………………………..…...13 3.3.2分型面的确定………………………..………………………..…..…....14 3.4浇注系统设计………………….………………………………...……………..15 3.4.1设计原则………………………….…………………………............….15 3.4.2确定浇注位置……………………………………………….............….16 3.4.3各浇道截面计算……………….…………………………………....….17 3.4.4浇口杯的选择………………….………………………………….........19 3.5冒口和冷铁设计………….……………………………………………….........20 3.5.1冒口的设计………………….…………………………………………..20 3.5.2冷铁的设计………………….……………………………….………….22 4工艺方案优化………………………………………………….…………………….....23 4.1铸件缺陷分析………………….…………………………………………..…...23 4.2缺陷改进………………….…………………………………………...........…...25 5砂芯及芯盒的设计…………………………………………………….…………….…27 5.1制芯方法的确定……………………….…………………………...…………..27 5.2芯头的定位和间隙………………….……………………………...…………..27 5.3芯骨的设计………………….………………………………........................….28 5.4砂芯的排气………………….………………………………...…............……..28 5.5芯盒的设计……………………….…………………………...…….…………..29 6铸造工艺工艺装备设计…………………………………………….………………….30 6.1砂箱的选择与设计……………………….…………………………...…..........30 6.1.1砂箱及其附件的材料………………….……………………...…..........30 6.1.2砂箱各部分的机构和尺寸………………….…………………...…......30 6.2模样的设计……………………….…………………………...…......................36 6.3铸型造型……………………….…………………………...…..........................36 7熔炼和后处理…………………………………………….………………………….….37 7.1铸钢的熔炼……………………….…………………………...…......................37 7.1.1配料………………….……………………...…......................................37 7.1.2熔炼过程的技术要求………………….…………………...…..............37 7.2铸件的清理……………………….…………………………...…......................40 7.2.1铸件的落砂除芯………………….……………………...…..................40 7.2.2浇冒口和毛刺的去除………………….…………………...…..............40 7.2.3铸件的表面清理………………….……………………...…..................40 7.2.4铸件的热处理………………….…………………...…..........................40 7.3气孔缺陷的防治……………………….…………………………...…..............41 8参考文献…………………………………………….………………………………….42