1、機械制造課程設計題目：制動輪砂型鑄造工藝課程設計目錄一、零件工藝分析二、鑄造工藝方案的設計2.、1確定鑄造壁厚要求2.、2分型面及澆注位置的選擇.2.、4工藝參數的選擇：三、砂芯的設計四、澆注系統的設計五、冒口的設計參考文獻2/12 /12一、零件工藝分析制動輪零件圖如下：(60.05ATOC o 1-5 h z5.聞怎徨IT-L逆J網網MI-J由零件圖知，零件材料為鑄鋼，而鑄鋼的鋼液的流動性較差，鑄鋼的體積收縮率和線收縮率大，易吸氣氧化和粘砂，總體上，鑄鋼的鑄造性能較差，易產生縮孔和裂紋等缺陷。因此，鑄鋼件在鑄造工藝上必須考慮到補縮問題，防止產生縮孔和裂紋等缺陷，設計鑄型時，鑄件壁厚要均勻，

2、避免尖角和直角結構，宜采用順序凝固工藝。,M10JS10時，415的圓端底面為重要的加工面，也是重要的設計基準。最終，通過零件分析，可以制動輪外形較為復雜，應采用砂型造型，且10個24,；Q100和Q180需要鑄出。二、鑄造工藝方案的設計鑄造工藝方案設計的內容主要有：選擇鑄件澆注位置及分型，選擇鑄確定鑄造工藝參數等。確定鑄造壁厚要求為了避免澆不到、冷隔等缺陷，鑄件不應太薄。鑄件的最小允許壁厚與鑄造的流動性密切相關。在普通砂型鑄造的條件下，鑄件最小允許壁厚見下表1(根據工程材料及成形工藝一書中表6-9)。表1：鑄件最小允許壁厚材料/mm200 x200以下200 x200500 x500500

3、x500以上鑄鋼6810121825鑄鐵566101520球墨鑄鐵612查得鑄鋼件在200500mm的輪廓尺寸下，最小允許壁厚為1012mm。由零件圖可知，零件中不存在壁厚小于設計要求的結構，在設計過程中，也沒有出現壁厚小于最小壁厚要求的情況。分型面及澆注位置的選擇澆注位置的選擇原則：重要加工面向下放原則：重要加工面或要求高的面，置于鑄型下部或側立；寬大平面向下放原則：將大平面朝下，以免出現氣孔和夾砂。薄而大的平面向下放原則：大面積薄壁件，將薄壁放在下部或處于側立。厚大斷面處向上原則：厚大部位置于頂面或側面，以利補縮；型芯設穩定原則：盡可能減少砂芯數目，簡化造型。根據以上原則，綜合零件分析，已

4、知415的圓端底面為重要的加工面，470和500470和500形成的薄壁圓柱面，考慮到415的圓底面在中部，故將薄壁放于側面。所以，零件鑄型時即應如果零件圖所示放置，采用中注式澆注系統，利于鑄件的整體充形。鑄件分型面的選擇原則：1)將重要加工面或大部分加工或加工基準面置于同一砂箱以保證尺寸精度。2)方便起模和簡化造型工序，減少分型面和活塊的數目，盡可能采用平直分型面。3)盡可能減少芯子數目。4)分型面位置應便于下芯、扣箱及檢查型腔。零件可有兩種分型面，如下圖所示：口的？方案(1)，采用分模造型，只需一個砂芯，且型芯穩定，方便起模，但分型面不在端面，可能存在錯箱缺陷；方案(2)，采用整模造型，只

5、有一個分型面，不存在錯箱問題，同樣需要砂芯，砂芯結構相對要復雜，不易制作，上箱環形凹陷部分不易起模。考慮到415的圓端底面為重要的加工面，放案考慮到415的圓端底面為重要的加工面，放案(1)更利于保重要加工面的鑄型質量，減小缺陷，故選擇方案(1)。2.4、工藝參數的選擇：1)機械加工余量的選擇：灰鑄鐵件加工余量表如下：45mm左右。45mm左右。鑄件最大尺(mm加工面在里內的拉置_公稱尺寸(mmJ1加*=卜2陽260-54W5OT-SOOKiKKI350I2J0-21XKWl如頂面底也、到面4.5(40J3.5(3.0)睛0如頂血底面、RHlTu50(4.5)-i.0(3.0)5.5(5.0)

6、工514.時頂曲底面上惻血皿&0)4.544.07.06.0)3.W3)7-W4.5)Mi(工盯5000阻面底面09底7.0(6.0)同7.(X6.5)5.0(4-5)民出?56.0(5.0)9.0(工習7A55)800-1250頂而底面，惻而7.0(7.0)工取可.0(7.0)60(5.Q)S.Q(T,J)6-咐品7.0(5J)W.DRJ)7.5(.6.5)id項畫底面,機團8.0(7.5)也城5,切M.怦期fe.Oipj)9卿07.0(6.0)9網里Q7版5510.9,08.0(6.5)2.0(1.0.0)更iX工習2)拔模斜度：如下表所示起模斜度確定表：為了在造型和制芯時便于起模而不致損

7、壞砂型和砂芯，應該在模樣或芯盒的出模方向帶有一定的斜度。如果零件本身沒有設計出相應的結構斜度時，就要在鑄型工藝設計時給出拔模斜度。拔模斜度的大小應根據模樣的高度，模樣的尺寸和表面光潔度以及造型方法來確定，范圍大約在0.53之間。本鑄件高度較小，故選擇2為拔模斜度。鑄造圓角：為防止在鑄件相鄰兩壁上產生縮孔、因沖砂而缺角、應力集中而開裂等缺陷，應設計鑄造圓角，鑄造圓角指鑄件上相鄰兩壁之間的交角，一般為兩相交壁平均厚度的1/31/2，中小型鑄件的鑄造圓角半徑為35mm。因為鑄造毛坯件的圓角應該大于等于零件的規定圓角，才能通過機加工R3,故確定鑄造毛坯的最小鑄造圓角為R4,其余有需要的按兩相交壁厚度的

8、1/2計算。鑄造收縮率鑄件在冷卻和凝固過程中，體積一般都要收縮。由于鑄件的固態收縮(線收縮)使鑄件各部分的尺寸小于模樣原來的尺寸，為了使鑄件冷卻后的尺寸與鑄件圖示尺寸一致，則需要在模樣或者芯盒上加上其收縮的尺寸。鑄造收縮率主要和鑄造合金的種類及成分有關，同時還取決于鑄件在收縮時受到阻礙的大小等因素。鑄造合金收縮率隨鑄造合金種類、成分而改變。通常：灰鑄鐵為0.711.0%,鑄鋼為1.512.0%。,為保證零件尺寸要求，取該零件的收縮率為2%。匚-囊常用鐲造合金線收縮率4件種關收竭率受阻收螭自由收需普鑄快中小超銖件1.0大中型持件口用0.9特大型持外0.7U.K特殊篦轉用恃件鄴后向0.50,?氏度

9、方向0.30,9砂芯的作用是形成鑄件的內腔、孔和鑄件外形不能出砂的部分，砂型局部要求特殊的部分有時也用砂芯。該零件采用手工制芯。砂芯數量的確定：為方便造型，砂芯數目應盡量少，而該制動輪零件只需一個砂芯即可。芯頭的設計：砂芯主要靠心頭固定在模底板上，砂芯的高度相對較高，故設計需要上下芯頭，且下面芯頭的斜度小一點、高度大一點。詳細D=W=G圖馬晾三二1爸.爸五四0六.331335406）洞唱相第男19克二7月13國公歷）巨髯盅厘點AJ尸l41sW;會匕1（9的92等電等吟椰子網與穿心蓮的空間仝有皆知樁將皿中相皿：詳細DWG圖紙請JIA：三二1爸爸五四0六全套資料低價拾元起四、澆注系統的設計澆注系統

10、是砂型中引導液態合金流入型腔的通道，常用的澆注系統大多由澆口杯、直澆道、橫澆道、內澆道等部分組成。因零件為鑄鋼件，鋼液的熔點高、流動性差、易氧化，因此，要求澆注系統結構簡單、截面積大、充填快而平穩，并有適當的液面上升速度,故選擇開放式澆注系統，對鑄型沖刷力小，氧化也不嚴重。根據分型面的選擇，考慮到該零件重量中等、高度不大且壁厚中等，應采用中注式澆注系統，橫澆道和內澆道均開設在分型面上，易于操作，并便于控制金屬液的流量分布,：FDZFDZFDD直澆道、橫澆道及內澆道布置方式、尺寸及形狀如下圖：五、冒口的設計冒口是鑄型內用以儲存金屬液的空腔，在鑄件的形成時補給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣和集渣的作用，一般設在厚壁處。為了充分補縮，將冒口設計成環狀，實現順度凝