湖南科技大學(xué)課程設(shè)計課程設(shè)計名稱：端蓋鍛造工藝設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)院：專業(yè)及班級：學(xué)號：指引教師：年7月7日鍛造工藝課程設(shè)計任務(wù)書一、任務(wù)與規(guī)定1．完畢產(chǎn)品零件圖、鑄件鍛造工藝圖各一張，鍛造工藝圖需要三維建模(完畢3D圖)。2．完畢芯盒裝配圖一張。3．完畢鑄型裝配圖一張。4.編寫設(shè)計闡明書一份(15～20頁)，并將任務(wù)書及任務(wù)圖放置首頁。二、設(shè)計內(nèi)容為2周1.繪制產(chǎn)品零件圖、鍛造工藝圖及工藝圖3D圖(2天)。2.鍛造工藝方案設(shè)計：擬定澆注位置及分型面，擬定加工余量、起模斜度、鍛造圓角、收縮率，擬定型芯、芯頭間隙尺寸。(1天)。3.繪制芯盒裝配圖(1天)。4.繪制鑄型裝配圖、即合箱圖(涉及流道計算共2天)。5.編制設(shè)計闡明書(4天)。三、重要參照資料1.張亮峰主編，材料成形技術(shù)基本[M]，高等教誨出版社，.2.丁根寶主編，

鍛造工藝學(xué)上冊[M]，機械工業(yè)出版社，1985.3.鍛造手冊編委會，鍛造手冊：第五卷[M]，機械工業(yè)出版社，1996.4.沈其文主編，材料成形工藝基本(第三版)[M]，華中科技大學(xué)出版社，.

摘要本設(shè)計是端蓋鍛造工藝設(shè)計。端蓋材料為QT400-15，構(gòu)造簡樸，無復(fù)雜型腔。依照端蓋零件圖進行鍛造工藝性分析，選取分型面，擬定澆注位置、造型、造芯辦法、鍛造工藝參數(shù)并進行澆注系統(tǒng)、冒口和型芯設(shè)計。在擬定鍛造工藝基本上，設(shè)計模樣、芯盒和砂箱，并運用CAD、Pro/E等設(shè)計軟件繪制端蓋零件圖、芯盒裝配圖。核心詞：鍛造；端蓋；型芯ABSTRACTThisdesignisaboutthecastingprocessofendcap.ThematerialofendcapisQT400-15.Theendcapwithoutcomplexcavityownssimplestructures.Selecttherightpartingline，pouringposition，modelingmethod,coremakingmethod，parametersofcastingbyanalyzingthepartdrawing，thendesigngatingsystem，riser，core.Afterthedesignofcastingprocess，accomplishthepartdrawingofendcapandassemblydrawingofcoreboxwiththeaidofdesignsoftwaresuchasCADandPro/E.Keywords：Cast；Endcap；Core目錄第一章零件工藝性分析 11.1零件分析 11.2鍛造工藝性分析 1第二章鍛造合金和造型材料選取 22.1鍛造合金選用 22.2造型和造芯材料 2第三章澆注位置及分型面擬定 3第四章鍛造工藝參數(shù)設(shè)計 54.1加工余量選取 54.2鑄件孔與否鑄出擬定 54.3起模斜度擬定 64.4鍛造圓角擬定 64.5 鍛造收縮率擬定 7第五章造型辦法設(shè)計 8第六章澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)計 106.1澆注系統(tǒng)選取 106.2冒口選取 11第七章裝配圖設(shè)計 137.1鑄型裝配圖 137.2芯盒裝配圖 13第八章總結(jié) 14參照文獻 15第一章零件工藝性分析1.1零件分析軸承端蓋起軸向固定作用，同步防塵密封，避免污染。1.2鍛造工藝性分析零件構(gòu)造鍛造工藝性是指零件構(gòu)造應(yīng)符合鍛造生產(chǎn)規(guī)定，易于保證鑄件品質(zhì)，簡化鍛造工藝和減少成本。分析時應(yīng)考慮如下幾種方面：鑄件應(yīng)有適當(dāng)壁厚，鑄件壁厚太薄易產(chǎn)生澆局限性、冷隔等缺陷；鑄件構(gòu)造不應(yīng)導(dǎo)致嚴(yán)重收縮受阻，壁連接處和轉(zhuǎn)角處應(yīng)采用逐漸過渡形式，即鍛造圓角，它既可以使轉(zhuǎn)角處不產(chǎn)生脆弱面，又可以減少應(yīng)力集中；鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁；壁厚力求均勻，減少肥厚某些，防止形成熱節(jié)。該端蓋底面較大，軸向高度較小，壁連接處壁厚較大。Φ80孔質(zhì)量規(guī)定較高，階梯孔較大，用型芯鑄出，6個Φ15小孔可以不鑄出。

第二章鍛造合金和造型材料選取2.1鍛造合金選用端蓋起軸向固定作用，同步防塵密封，避免污染，鍛造合金材料為球墨鑄鐵QT400-15，質(zhì)量估算為22.8kg。2.2造型和造芯材料本次課程設(shè)計鑄件是大批量生產(chǎn)，故造型辦法采用機器造型，其具備生產(chǎn)效率高、鑄件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、加工余量小、生產(chǎn)總成本低和鑄件質(zhì)量穩(wěn)定等特點。造型辦法可選用砂箱造型，兩箱造型，其操作以便。造型材料選取濕型砂。濕型砂是以膨潤土作粘結(jié)劑一種不經(jīng)烘干型砂，合用于中小型鑄件大批量生產(chǎn)。濕型砂重要性能指標(biāo)：水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5%~5.5%，濕壓強度60kPa~150kPa，緊實率40%~50%，破碎指數(shù)65%~75%。用于球墨鑄鐵濕型砂配比和性能：舊砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)93%~95%，新砂加入量3%~5%，膨潤土1.0%~1.5%，煤粉0.3%~0.5%，含水量4.6%~5.3%，緊實率34%~45%。造芯辦法可采用芯盒造芯，機器制芯，芯盒材料選用灰鑄鐵。

第三章澆注位置及分型面擬定零件尺寸如圖3.1所示，零件中心是階梯孔，零件底端大，頂端小，軸向高度小，徑向長度大。選取澆注位置時應(yīng)考慮如下原則：質(zhì)量規(guī)定高加工面、工作面或大平面應(yīng)當(dāng)朝下或處在側(cè)面或斜面位置；為防止鑄件薄壁某些產(chǎn)生澆局限性或冷隔等缺陷，應(yīng)將面積較大薄壁某些置于鑄型下部或使其處在垂直或傾斜位置。選取分型面時應(yīng)考慮如下原則：分型面應(yīng)盡量選取在鑄件最大截面處，并盡量使逐漸地大某些或所有置于同一砂箱內(nèi)，或使加工面和加工基準(zhǔn)面在同一砂箱中，以便于造型，保證鑄件精度、型芯安放和檢查及合箱操作；盡量減少分型面數(shù)量；分型面選取應(yīng)盡量減少型芯和活塊數(shù)量，以便簡化制模、造型和合箱等工序；分型面選取不適當(dāng)使型腔過深；分型面選取應(yīng)考慮鑄件不加工面盡量避免有披縫。分型面位置選取有兩種方案，分別如圖3.2和圖3.3所示。對于方案二，分型面不在截面最大處，會使型腔過深，并且容易產(chǎn)生披縫。方案一，最大截面處為分型面，直徑為180孔朝下，利于型芯放置穩(wěn)定；上下模均有斜度，利于取模。綜合分析，方案一更為合理。圖3.1零件尺寸圖3.2方案一圖3.3方案二

第四章鍛造工藝參數(shù)設(shè)計擬定鍛造工藝參數(shù)必要以零件尺寸為根據(jù)，零件詳細(xì)尺寸如圖3.1所示。4.1加工余量選取該端蓋為成批、大量生產(chǎn)，可采用機器造型及造芯。由《材料成形技術(shù)基本》P54表1.11查得尺寸公差級別CT應(yīng)為8~12級，選10級，加工余量級別RMA應(yīng)為E~G，選取F。端蓋最大尺寸為320mm，查《材料成形技術(shù)基本》P56表1.13，并依照加工余量中“頂面（相對于澆注位置）加工余量級別應(yīng)比底、側(cè)面加工余量級別降一級選用”規(guī)定得，頂面加工余量取3.5mm，底面和側(cè)面加工余量取2.5mm。結(jié)論：頂面加工余量取3.5mm，底面和側(cè)面加工余量取2.5mm。加工余量如圖4.1所示。圖4.1加工余量4.2鑄件孔與否鑄出擬定由于該鑄件材料是QT400-15鋼，大量生產(chǎn)，最小孔徑15mm，由《鍛造工藝及工裝設(shè)計》表2-11查得鑄件最小鑄出孔直徑是35mm~40mm，則該孔不需要鑄出。結(jié)論：該孔徑為15mm孔不需要鑄出。4.3起模斜度擬定依照《材料成形技術(shù)基本》中規(guī)定，該鑄件選用增長鑄件厚度起模斜度形式，如圖4.2所示。圖4.2起模斜度該鑄件模具是金屬模，由《新編鍛造技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》查得砂型鍛造時模樣外表面起模斜度查得外表面起模斜度α=1°10′，a=0.8mm。結(jié)論：α=1°10′，a=0.8mm。4.4鍛造圓角擬定如圖所示，1~4、6、7處均有尖角，考慮到起模及避免剩余兩壁渡某些澆局限性，以上這些某些需要鑄出圓角，查《鍛造工藝及工裝手冊》得知鍛造圓角可選為內(nèi)壁圓角R4，外壁圓角R2。圖4.3尖角所在位置鍛造收縮率擬定該鑄件材料為球墨鑄鐵，由《鍛造技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》P755知球墨鑄鐵鍛造收縮率為0.83%~1.25%，該鑄件可以選1%，則制造尺寸放大一種線收縮率。結(jié)論：鍛造收縮率1%。綜上所述考慮到鑄件加工余量、收縮量、拔模斜度、鍛造圓角、工藝補正量后鑄件尺寸如圖4.4所示。圖4.4鑄件尺寸

第五章造型辦法設(shè)計要擬定造型辦法必要依照鑄件外形來選取分型面和型芯形狀。鑄件外形如圖5.1所示。圖5.1鑄件外形由上圖可看出，該鑄件構(gòu)造簡樸，如前所述分型面選在直徑320處，模樣需要設(shè)計出定位銷，模樣如圖5.2所示。圖5.2模樣3D圖端蓋階梯孔采用外型芯來成型，型芯垂直放置，型芯尺寸如圖5.3所示。圖5.3型芯尺寸型芯需要埋入透氣繩，透氣繩直徑可以選用Φ8，材質(zhì)普通為塑料制品。該鑄件孔直徑為Φ73mm~Φ182mm，可以用到水平型芯及芯頭，查閱《新編鍛造技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》P765知，對于Φ73mm垂直上芯頭長度h1=30~35mm，S=0.3，S2=0.5，α1=8°；對于垂直下芯頭長度h=35~40mm，S=1，α=6°。S1可以按(1.5~2)S計算。結(jié)論：下芯頭h=40，S=1，a=3，α=6°；上芯頭h1=30，S=0.3，S2=0.5，α1=8°，S1=0.6。端蓋大批量生產(chǎn)，芯盒材料應(yīng)選用灰鑄鐵。灰鑄鐵芯盒機械強度和硬度高、耐磨性好、尺寸精度高，合用于成批和大量生產(chǎn)。芯盒開模圖如圖5.4所示。圖5.4芯盒開模圖第六章澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)計6.1澆注系統(tǒng)選取因該鑄件質(zhì)量約為22.8kg、高度不高和形狀簡樸，則選用直澆口式澆注系統(tǒng)。澆口杯選用漏斗形澆口杯，參數(shù)如圖6.1所示。圖6.1澆口杯直澆道參數(shù)如圖6.2所示。圖6.2直澆道內(nèi)澆道數(shù)量為兩個，對稱布置，其參數(shù)如圖6.3所示。圖6.3內(nèi)澆道橫澆道參數(shù)如圖6.4所示。圖6.4橫澆道澆注系統(tǒng)3D圖如圖6.5所示。圖6.5澆注系統(tǒng)6.2冒口選取冒口應(yīng)設(shè)立在鑄件熱節(jié)圓直徑dy較大部位，該端蓋頂部適合安放明冒口，冒口參數(shù)如圖6.6所示。圖6.6冒口

第七章裝配圖設(shè)計7.1鑄型裝配圖鑄型裝配圖如圖7.1所示。圖7.1鑄型裝配圖7.2芯盒裝配圖芯盒裝配圖如圖7.2所示。圖7.2芯盒裝配圖

第八章總結(jié)本次課程設(shè)計涉及到了分型面、澆注位置擬定，造型材料、鍛造工藝參數(shù)選取，澆注系統(tǒng)、金屬模設(shè)計，以及運用繪圖軟件繪制零件圖和裝配圖。端蓋鍛造工藝參數(shù)擬定需要查閱鍛造數(shù)據(jù)手冊，在查閱手冊過程中，我理解到了較為更廣泛鍛造工藝知識，同步也加強了對《材料成形技術(shù)基本》知識點理解和運用。在課程設(shè)計過程中，需要綜