滑动轴承座铸造工艺课程设计说明书.doc

滑动轴承底座铸造设计说明书课程设计说明书课程：铸造课程设计题目:姓名:专业:材料成型及控制工程班级:材料1403指导教师:管佳佳课程设计时间:2017.05.06-2017.05.16目录第1章 课程设的意义··································第2章 材料的确定·································第3章 结构工艺分析·······························第4章 工艺方案的设计 4.1特型种类及方法确定································ 4.2型芯结构及制造···································· 4.3分型面的筛选····················· 4.4铸造位置及浇注口的确定第5章 铸件工艺参数确定······ 5.1起模斜度及因角确定· ··· 5.2收缩量的选择. 5.3型芯及型头的选择第6章 浇注系统的拟定······· 6.1系统作用与结构分析. 6.2横浇道及其结构. 6.3各组元横截面尺寸确定. 6.4系统引注位置的选用. 6.5冒口及尺寸的确定.第七章 总结课程设计的意义材料的确定灰铸铁件主要应用于可铸造较薄且形状复杂的铸件。灰铸铁有良好的耐磨性,液态流动性好,凝固收缩性小,抗压强度高,吸震性好,使用时有充分的强度和刚度,价格适宜。滑动轴承座主要承受压力,能够满足且适合滑动轴承座的工作要求,所以选HT200作为铸造材料。工艺方案的确定4.1 铸型种类及方法确定 铸件按特型性质不同, 可分为砂型特造、 特种特造和快速成型等方法 。 面砂型铸造是以砂型作为造型材料, 用人工或机械方法在沙箱内制造出型腔及浇筑系统的铸造方法 不受铸件质量、 尺寸、材料种类及生产批量限制，原材料来源广泛，价格低廉，应用最为普通。砂型铸造中的湿型铸造比较通用于中小型铸件, 对大批量机械化流水线上更为实用 。滑动轴承座在工程中的应用是比较广泛常见的 。 滑动轴承座内部结构简単, 主要由内腔和小孔等组成, 表面形状相对复杂, 但无特珠表面质量要求; 从尺寸上来讲 , 属子较小尺寸造型; 由于选用了灰特铁材料且生产批量不大, 技术要求不太高, 综合分析考虑量选用砂型铸造成型, 铸型种类为湿型, 采用手工分模, 这样在満足要求的同时, 操作灵活, 工艺装备简单, 成本低, 生产率高, 必要时易于采用机械自功化操作。 4.2型芯结构及制造滑动轴承支座零件有一圆柱筒,故型芯应为一圆柱体,其直径应小于40mm,又型芯比较简单, 故来用整体式芯盒制芯的造芯方法 。4.3 分型面的选择分型面选择时，应在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺过程，对于质量要求不高的外形复杂的小铸件来讲，更应先选择分型面，节省更多的人力物力，由于滑动轴承座分型结构明显，在保证铸件质量的情况下可以用下图所示的分型方式：A方案.如图4-1将轴承座的一个对称面a-a作为分型面。这种分型方法思路简单，符合了最大截面原则，但是这样不利于内浇铸口引入，浇注口的选择对铸件质量有重要影响。B方案.如图4-2选择分型面b-b，此分型面平直，大部分铸型位于下沙箱，便于起膜，下芯，提高铸件尺寸精度和生产效率，并且只有一个分型面，便于浇铸时铸型填充，其他不合理分型方案不再一一列举，无怪乎不能满足分型原则，分型方式对铸件成型精度等影响较大。根据分型面数量尽量少，尽量平直等原则。保证铸件的质量，选择方案B。4.4铸造位置及浇注口的确定根据重要表面向下放的原则，将滑动轴承座的重要表面放在下面，由于该构件有多个面，因此将其中较大的面朝下放，并对向上的表面采用增加公余量等措施保证质量，由大而薄表面向下原则，华东轴承座的大面积平直面或薄壁部分，在浇铸时应放在铸型下部，并尽量让加固肋板垂直，防止出现浇铸不足，冷隔等缺陷；由厚大断面处向上原则，应将滚动轴承座厚大断面两端放在上下面，这样有利于放置冒口和冷铁补缩。浇注口选择应符合铸件凝固方式及特点，保证铸型填充及铸件质量，尽量选取有利浇注位置，分析此结构及造型位置，选用圆筒右上方为浇注口如图4-3，从而避免直浇对铸件造成冲击，而且有利于型芯排气，落砂和检验等。第五章 铸件工艺参数确定5.1加工余量根据铸件结构尺寸及造型方法，铸造材料等因素综合考虑，查找（GB/T6414-1999,GB/T6416-1999）表5-1,5-2灰铸铁造型材料为湿砂型，铸件尺寸公差等级与配套加工余量等级（GT/MA）为（15-13）/H,CT选定为14/H；再由GB/T6416-1999可以查得相应的加工余量数值为7.5mm；据GB/T6414-1999可得公差登记CT为14时，基本尺寸在40-63mm之间时，公差数值为10mm；基本尺寸在65-100mm之间时，公差值为11mm；基本尺寸在100-160mm之间时，公差数值为12mm。由铸件基本尺寸60mm，100mm，65mm知，滑动轴承座铸件的尺寸公差为：60+5,100+5.5,65+5.55.2起模斜度及圆角确定滑动轴承座的测量面高度在55-65mm之间，查找金属成型工艺设计教材，由表中数值宽度a在1.0-1.5mm之间选取，斜度在1º-1.5º之间，因此综合考虑取起模斜度为1.5º，宽度为1mm，未标注处垂直起模斜度为1º。由上下面相交壁厚为14.5mm，13.5mm查表可知应在1/3-1/6范围内，此处圆角选为5mm。如图5-1.5.3收缩量选择由铸造材料灰铸铁可知，其收缩量在0.7%-1.0%之间，在单件或小批量生产时取上限，故收缩量选为1.0%。5.4型芯及型芯头选择滑动轴承座内腔为圆柱形孔，由分型方式可知，采用垂直型芯，有利于稳固定位，排气和落砂，由基本尺寸知，型芯长度为65mm，由查表得下型芯高度H1值为25-30mm，确定为25mm；上型芯值为15mm，芯头间隙为0.5-1.5mm,定位1.0mm；下芯头斜度5º-10º选为7º，上芯头斜度6º-15º选为10º。 第6章 浇注系统的拟定6.1系统作用与结构分析系统浇注是指砂型中引导金属液流入型腔的通道，一般由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等组成。浇口杯承接金属液，并经直浇道流入横浇道，再分配给各内浇道流入型腔，因此各交道形状及截面大小均影响铸件质量。6.2横浇道及其结构横浇道除将金属液分配给各个内浇道外，最主要的作用是挡渣，可阻止水平流动中的熔渣进入型腔。通常为加强其挡渣作用，常采用锯齿形横浇道，稳流式横浇道或带滤网的横浇道。6.3各组元截面尺寸确定各组员截面尺寸可根据铸件合金种类、质量、尺寸、壁厚、浇铸时间等，利用简便经验公式求得。1:1.5:2适用于大件 1:1.2:1.4适用于大件S内：S模：S直 1:1.1:1.15适用于小件 1:10.6:1.11适用于薄壁小件生产中最小的内浇道截面积为0.04cm2，直浇道最小直径一般不小于15-18mm。1. 内浇道横截面选择扁平梯形如图6-1，其特点是扁平梯形内浇道高度低，熔渣不易进入，广泛用于铸铁件生产。根据内浇道横截面积S内=1.3cm2,查表6-1“灰铸铁件浇注系统标准值”a=20mm,b=18mm,c=8mm,内浇道横截面积如下图所示2. 横浇道的界面形状选择梯形如图6-2，因为梯形横浇道挡渣能力强、开设容易，应用广。由S横=1.2cm2,查表6-1“灰铸铁件浇注系统标准值”得：A=12mm,B=6mm,C=14mm.所以横浇道横截面积如下图所示：3、 直浇道。直浇道横截面积通常采用圆形如图6-3，由S直=1.4cm2，查表6-1“灰铸铁件浇注系统标准值”D=13mm. 所以该轴座的直浇道的横截面积如下图所示：灰铸铁阻流截面计算公式：6.4系统引注位置的选用类浇口常设在铸件中某一高度的分型面上，且内浇道开在横浇道尾端13-40mm处，可将金属液从合适的地方引入型腔，这种浇注方法应用普遍，适用于各种壁厚均匀、高度不大的中、小型铸件。 故滑动轴承座应选择中注式浇口。6.5冒口及尺寸确定一般小型、壁厚均匀的铸件可不设冒口，故在此省略。综上所述：将内浇道开设在下型的分界面上，并分两道将金属液从两端法兰处注入，有利于法兰冷却过程中补缩，将横浇道开设在上型分型面上，起集渣排气作用；在上型开设直浇道，以形成必要的静压力，在上型顶面开设浇口杯，以便于浇注。铸造工艺如图6-1.附 录铸造工艺卡总 结通过课程设计巩固和加深了我们对铸造工艺课及其他有关基础课和技术基础课的知识；掌握铸造工艺及工艺工装的设计方法，锻炼运用铸造工艺手册及其他技术资料的基本技能；使我们进一步提高图纸、文字表达能力；为今后工作打下基础。本位为铸造工艺课程设计的课题设计报告，设计课题为滑动轴承座的铸造工艺设计。报告从活动轴承座零件图开设分析，逐步确定铸造工艺方案，至模样模板以及芯盒的设计，其过程和数据均已一一给出。在此次课程设计中，团队发挥了较大的作用。在课程设计的初期，由于我们都对铸造工艺有相应的不了解，故大家都去查找了相关资料。在课题设计过程中，铸造工艺图无疑是很重要的，其标示出了分型面、机械加工余量、砂芯形状尺寸、浇注系统等一系列铸造中必不可少的参数。不理解之处就去查找相应的文献资料，并询问老师意见。我们发现，铸造工艺设计中有着大量的工艺参数需要去查找，并且面对大量的数据信息，如何从中选出合适本课题铸件的相关参数有着一定难度。信息的取舍与否直接影响到课题设计的严密性、严谨性。通过这次课程设计发现自己很多方面的知识掌握的不到位，在今后的学习中要不断的复习、讨论、询问，争取掌握所学理论并能在实际中应用。此次铸造工艺课程设计，对于我们进一步人事铸造领域起到了极大的作用，通过实际的工艺设计，亲身投入到设计中去，学习设计思路，对于我们而言，有着不可小觑的意义。致 谢经过两周的奋斗，我终于完成了这次课程设计，热加工工艺课程设计的完成对我来说有深刻的意义，让我们把实践和课本紧密的结合起来，更好的理解我们所学的知识，用所学知识解决困难。在此次课程设计中真诚的感谢刘万福老师。我们得到了张老师的悉心指导和帮助。如果没有张老师对课程设计进行指导，就不会指导怎样开始课程设计及应注意的问题，对这次课程设计具有重要的指导意义，是完成课程设计的前提。更要感谢刘万福老师在这学期课程工程材料中对同学们理论课程的教学及对人生的启发和教育。感谢同学们对我的帮助，对我的疑问进行解决。最后再次向所有帮助过我的人表示衷心的感谢！参考文献【1】王爱珍.金属成形工艺设计【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2009.【2】王爱珍.机械工程材料【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2009.【3】王爱珍.热加工工艺基础【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2009.【4】铸造工艺及工装设计手册编写组.铸造工艺及工装设计手册.北京：机械工业出版社，1989【5】刘喜俊.铸造工艺学.北京：机械工业出版社，199920 / 20