金属工艺学课程设计滑动套解析机械制造制造加工工艺_机械制造-制造加工工艺.pdf

金属工艺学课程设计说明书 设计题目：滑动套 学 号：学生姓名：专业班级：指导教师：2016 年 6月 6日 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么铸造各种四、浇、冒口系统计算 一、铸造方案选择.2 l.i 铸件性能分析 .3 1.2 工艺方案与生产方法.3 2.1.加工余量 .5 2.2.起模斜度 .5 2.3.铸孑 L .5 2.4 圆角、倒角 .5 2 5 件铸造 q 攵缩率.5 三、铸造图、零件图 4.1 浇注系统 *8 4.2 冒口 .8 五、机械加工工艺.9 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么六、.热处理工艺 10 七、参考文献.12 一、铸造工艺方案 1.1 铸件结构工艺性能分析 该滑动套铸件选用的材料是HT200o 选用HT200 作为生产毛坯原 料的原因：灰铸铁的铸造性能优良，具有减振性、耐磨性、缺口敏感 性小，流动性好、缩率低，便于铸造出薄而复杂的铸件，铸型一般不 需要补缩冒口和冷铁，从而使铸造工艺简化。相对强度与壁厚曲线 工艺路线安排为：铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工 1 2 生产方法与工艺方案 1.2.1.铸造方法的选择 砂型铸造 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么适用金属 无限制 铸件内部质量 结晶粗 适用铸件大 小 几克到几百吨 铸件加工余量 大 经济批量 无限制 生产效率（机械化程 度）低、中 铸件尺寸精 度 IT15IT14 最小铸件壁厚/mm 2.55 铸件表面粗 糙度 Ra/um 粗糙 应用举例 要求不高的中小件，大型或复杂见 从上表中可以发现，砂型铸造与熔模造型。金属型造型、压力造 型、低压铸造、离心铸造、陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易，在 材料的选择、经济批量、适用铸件大小等都没有什么限制。同时，使 用砂型铸造还可以降低生产、加工的成本，所以选择砂型铸造。1.2.2.造型方法选择 通过比较可以看出，砂箱造型比起劈箱造型、叠箱造型、脱箱造 型（无箱造型）、地坑造型、刮板造型、组芯造型、流态砂造型等较 为方便、且经济。砂箱造型的主要特点在于专制的砂箱内造型，操作 比较方便，劳动量教小等，适用于大、中、小铸件，大量、成批和单 件生产。并且，砂箱造型符合支架的铸造，别的造型方法不能满足或 者有缺陷。因此，在造型的时候选择砂箱造型的方法。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么1.2.3.浇注位置的选择 浇注位置的选择要按照浇注位置选择原则来进行，对于铸件的重 要加工表而、大平面应朝下，为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔 的缺陷，应将而积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾 斜位置，对于容易产生缩孔的铸件，应使其后的部分放在铸型的上部 或侧而，以便在铸件壁厚处直接安置冒口，使之实现自下而上的定向 凝固。对于滑轮的浇注位置选取立浇的方法，由于灰铁的流动性好、缩率低，便于铸造岀薄而复杂的铸件，铸型一般不需要补缩冒口和冷 铁。具体见铸造图。1.2.4.分型面的选择 分型而的选择正确与否是铸造工艺合理性的关键之一，如果选择 不当，不仅影响铸件质量，而且还会使制模、造型、造芯、合箱或清 理等工序复杂化，甚至于还可增大切削加工的工作量。滑轮采用两箱 造型，滑轮最大面（九 75 mm面），且相对于其它部分属非重要面，所 以使底而向上。分型负数 b二 L/1000+2 本课程设计中 b 二 2 式中：b 分型负数单位为 mm；L 沙箱长度，单位为 mm。通过分析，在可能引起铸件尺寸变化的部位，将分型负数标注在 上半模样或下半模样，或上下模样两部分。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么二、铸造工艺参数 2.1.加工余量 该铸件材料为灰铸铁。根据金属工艺学课程设计书中的表 1-11和课程设计要求得 HT150 用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的机械加工余量 等级为上口（砂型手工造型），而本实验属于小批量，可按此表尺 H 寸公差下降两个等级使用，灰口铸铁手工造型时应选 2。H 根据实际情况与表 1-12得：底而余量+3,顶面余量+5,侧面余量+3 2.2.起模斜度 1 3 2.3.铸孔 该铸体上的孔较小，小于 30mm,所以该铸件上的孔不宜直接铸 出，应该由机械直接加工而成，选用先钻孔后扩孔的加工方法。2.4.圆角、倒角 圆角 R5,未注圆角 R3R5 倒角 2X45 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么2.5 铸造收缩率 铸造收缩率 K 二模样一 4杵 L铸件 式中：厶模样摸样尺寸 厶诲件一铸件尺寸 根据经验公式可得灰口铸铁的铸造收缩率为 0.7%1%2.6 轮廓尺寸由零件图可知 最大轮廓尺寸为 225 2.7 公差等级 CT 由表 5-1,铸造方法按机器造型铸件材料按灰铸 铁，得公差等级CT 范围 812 级，取 10 级。2.8 寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件和公差等级 CT,由表 5-3 查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么浇、冒口2.9 工余量等级由表 5-5,铸造方法按机器造型铸件材料按灰铸铁,得机械加工余量等级范围 E&取为 F级。3.0（要求的机械加工余量）对所有的加工表面去同一数值，由表 5-4 查最大伦廓尺寸为 225,机械加工余量等级为 F级，得 RMA 数值为 2 3.1 本尺寸如表 l-lo 表 1-1 毛坯尺寸 加工余慣 铸件尺寸 40 10(6+2*2)30 0 61 6 0 55 34 6 28 81 6 75 0 110 8 0 102 205 10(6+2*2)195 31 6 25 三、画铸造图、零件图 零件三视图附图 1 4.1.灰铸铁浇注系统 采用封闭式浇注系统，各组元截而积和比例一般如下:工7直 1-06:1-11 为了方便应用，可根据经验数据，从砂型铸造工艺及工装设计 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么-书中查找浇注系统各组元的截而积和截而尺寸 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么内浇道尺寸 横浇道尺直浇道尺11 7c 面积 A 17 1.B C面D面工 A 内=1.5cm2（2 个）工去=3.74cm2 工九=3.46cm2 灰铸铁浇口标准尺寸参数如下表所示（单位：mm）4.2冒口 因为铸件的高度相当与其宽度大得多则可以认为冒口主要按垂 直方向补缩铸件，本次设计是采用明顶冒口（如下图），冒口位置选择 应遵循以下原则：（1）冒口应尽量放在铸件被补缩部位的上部或最后凝固的热节点旁 边；（2）应尽量放在铸件最高最厚的地方，以便利用金属液的重力进行 补缩；（3）冒口应尽可能不阻碍铸件的收缩，冒口不应放在铸件应力集中 处，以免引起裂纹；（4）冒口最好布置在铸件需要进行机械加工的表而上，以减少精整 铸件时的Q R 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么工时。查砂型铸造工艺及工装设计表 6-23a得 d 二（0.851）B 此课程设计中 B=20mm Dm=（l.362）B Hm 二（2.54.5）Dm 在特殊情况下 Hm 可根据要求而定 d=8.5mm Dm 二 13.6mm Hm=40.5mm 冒口形状如图 五、机械加工工艺 由零件图可知，其中 055 和 070、右端而对同轴度和垂直度有一 定的要求，所以要尽可能一次装夹完成三个表面的加工，又因为右端 而是不规则的回转体，而车削主要是用于规则的回转体加工，而该端 而不是回转体，所以应该选用铳削，所以三个而都应该用铳削，为了 尽可能的将工序集中，其它工序也尽可能选择铳削，键槽属内键槽，用插床对其进行加工。而对于 055 和 070、右端而有同轴度和垂直度 的要求，因此在精加工时也需要一次装夹加工，确保其工艺要求。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么（1）划：1）划 28mm 尺寸个表面粗糙度为 Ra3.2m 的面，055H9 内孔加 工线。20mino（2）车：车：车 055H9、07OH7 内孔及表而粗糙度 Ra3.2m 的两端面至要求（右 端面与孑 L 一次加工）。设备:CA6140.ih40mino（3）铳:铳各尺寸为 28mm、表面粗糙度为 Ra3.2m 的表面至要求。设 备：x52Ko 50min （4）划：划键槽加工线。lOmino（5）插：插键槽至要求。设备：Z33 组和钻模。40mino（6）钻：用组合钻模钻绞 6016H7 孔至要求。设备：Z33 组合钻模。40mino（7）钳：去毛刺、擦去紫色。15min。（8）确定转速 1 表 5-72,铳床转速选 355r/min,855r/min.进给量纵向 105 mm/min、横向进给量 65 mm/mino 升降 20 mm/min。2 钻床进给由手动控制。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么六、热处理工艺 1.消除应力退火 由于滑动套的壁厚不同，浇注后冷却过程中各部位的冷却速度不 同，往往在铸件内部产生很大的应力。所以要进行一次消除应力去火。消除内应力退火通常是将铸件缓慢加热到 500-560 C,保温一段 时间（每 10毫米截而保温一小时），然后以极缓慢的速度随炉冷至 150-200 C 后出炉。此时，铸件的内应力基本上被消除。去应力退火工艺曲线如图所示。2.表面淬火 使滑动套表而获得高的硬度、耐磨性、疲劳强度而心部则保持高 塑性和韧性。利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面局部加热并 进行快速冷却的淬火工艺。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么1999 主编 宋力宏倪A.高频感应加热：200300Hz B.中频感应加热：50010000Hz C.工频感应加热：50Hz D.超音频感应加热：2040Hz 调质工艺曲线如图所示。工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么2 铸造实用数据速查手册 机械工业出版社，2006 年 主编 刘瑞玲、范金辉 3 金属工艺学课程设计 机械工业出版社，2009 年 主编 丁殿忠【4】金属工艺学 高等教育出版社，2008 年 主编 邓文英、宋力宏 5 机械加工工艺手册机械工业出版社，2006年 主编 王先逵【6】金属工艺学实践教程 哈尔滨地图出版社，2004 年 主编 闻全意、陈集、王中双 7机械工程手册 机械工业岀版社，1982 年 工艺方案与生产方法铸造各种加工余量起模斜度铸孑圆角倒角件铸造攵缩率冒口系统计算四浇三铸造图零件图浇注系统冒口五机械加工工艺六七参考文献一铸造工艺方案铸件结构工艺性能分析热处理工艺该滑动套铸件选用的材料是薄而复杂的铸件铸型一般不需要补缩冒口和冷铁从而使铸造工艺简化相对强度与壁厚曲线工艺路线安排为铸造一去应力退火一机械粗加工一调质一精加工生产方法与工艺方案铸造方法的选择砂型铸造适用金属无限制铸件内部质量结度度铸件表面粗粗糙应用举例要求不高的中小件糙度大型或复杂见从上表中可以发现砂型铸造与熔模造型金属型造型压力造型低压铸造离心铸造陶瓷铸造等加工工艺相比较更为简易在材料的选择经济批量适用铸件大小等都没有什么