砂型鑄造畢業(yè)設(shè)計演講人：日期:目錄245136緒論研究基礎(chǔ)生產(chǎn)流程設(shè)計鑄造工藝設(shè)計質(zhì)量缺陷分析材料與模具設(shè)計成果總結(jié)與展望01緒論研究基礎(chǔ)砂型鑄造技術(shù)背景砂型鑄造概述砂型鑄造的特點砂型鑄造的分類砂型鑄造是鑄造工藝中的一種，是以砂為主要造型材料，通過造型、制芯、澆注、落砂等工序制造鑄件的方法。按造型材料的不同，砂型鑄造可分為粘土砂型、水玻璃砂型、樹脂砂型等。砂型鑄造具有適應(yīng)性廣、工藝靈活性大、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，但同時也存在著鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)率低等缺點。行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析國內(nèi)外砂型鑄造行業(yè)現(xiàn)狀全球范圍內(nèi)，砂型鑄造仍是鑄造行業(yè)中的主要工藝之一，但發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家的技術(shù)水平、設(shè)備水平、生產(chǎn)效率等方面存在較大差異。砂型鑄造行業(yè)發(fā)展趨勢砂型鑄造行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，砂型鑄造正朝著高效、環(huán)保、自動化等方向發(fā)展，如綠色鑄造、數(shù)字化鑄造等已成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。砂型鑄造行業(yè)面臨著環(huán)保壓力、人工成本增加、市場競爭加劇等挑戰(zhàn)，需要通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級等方式加以應(yīng)對。123課題研究意義與目標(biāo)01課題研究意義本課題旨在通過對砂型鑄造畢業(yè)設(shè)計的研究，提高砂型鑄造工藝水平，推動砂型鑄造行業(yè)的發(fā)展。02課題研究目標(biāo)通過本課題的研究，掌握砂型鑄造工藝的基本流程和技術(shù)要點，針對現(xiàn)有工藝存在的問題提出改進(jìn)措施，并通過實驗驗證改進(jìn)措施的可行性和有效性。02鑄造工藝設(shè)計根據(jù)鑄件的形狀、尺寸、壁厚、材料等技術(shù)要求，分析鑄件的結(jié)構(gòu)特點，選擇適合的鑄造工藝。根據(jù)鑄件的使用環(huán)境和性能要求，選擇適合的鑄造合金，如灰鑄鐵、球鐵、鑄鋼、鋁合金等。考慮生產(chǎn)批量和成本因素，選擇經(jīng)濟(jì)、高效的鑄造工藝。分析鑄造工藝的可行性，包括設(shè)備、人員、技術(shù)等方面的因素。工藝方案選擇依據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點鑄造合金種類生產(chǎn)批量與成本鑄造工藝可行性關(guān)鍵參數(shù)計算確定澆注系統(tǒng)根據(jù)鑄件的大小、形狀和合金特性，計算并確定澆注系統(tǒng)的尺寸和布局，包括澆口杯、直澆道、橫澆道等。鑄造工藝參數(shù)包括澆注溫度、澆注速度、冷卻速度等，根據(jù)合金特性和鑄件要求確定。冒口設(shè)計根據(jù)鑄件的凝固特性和補(bǔ)縮原理，計算并確定冒口的尺寸、數(shù)量和位置，以確保鑄件質(zhì)量。鑄件收縮率根據(jù)合金的收縮特性和鑄件的結(jié)構(gòu)特點，計算并確定鑄件的收縮率，以便制定合適的鑄件尺寸公差。鑄造過程數(shù)值模擬分析充型過程模擬應(yīng)力場模擬凝固過程模擬優(yōu)化鑄造工藝?yán)脭?shù)值模擬技術(shù)，模擬鑄造過程中金屬的充型過程，預(yù)測可能出現(xiàn)的澆不足、冷隔等缺陷。模擬鑄件在凝固過程中的溫度場和凝固順序，預(yù)測可能出現(xiàn)的縮孔、縮松等缺陷。分析鑄件在凝固和冷卻過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，預(yù)測鑄件的變形和開裂傾向。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)和鑄件結(jié)構(gòu)，提高鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。03材料與模具設(shè)計強(qiáng)度型砂在造型過程中需要承受各種應(yīng)力，因此需要具有足夠的強(qiáng)度。同時，在金屬澆注時，型砂還需承受金屬液的沖擊和壓力，強(qiáng)度不足的型砂會導(dǎo)致鑄件表面缺陷。透氣性型砂需要具備良好的透氣性，以便于澆注時氣體順利排出，避免鑄件產(chǎn)生氣孔、縮孔等缺陷。耐火性型砂在高溫金屬液澆注過程中需要保持一定的形態(tài)和強(qiáng)度，因此需要具有較高的耐火性。退讓性在鑄件凝固和收縮過程中，型砂需要有一定的退讓性，以避免鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或變形。型砂材料性能要求01020304分型面設(shè)計分型面是模具的分離面，需要合理設(shè)計，以便于模具的制造和使用。同時，分型面也是鑄件的重要表面，需要保證鑄件在此處的尺寸精度和表面質(zhì)量。澆注系統(tǒng)是影響鑄件質(zhì)量的重要因素之一，需要合理設(shè)計澆注口、流道、冒口等結(jié)構(gòu)，以確保金屬液能夠平穩(wěn)、充分地填充模具型腔。在模具中設(shè)置排氣系統(tǒng)，以便于澆注時氣體的排出，避免鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷。模具在使用過程中需要冷卻，以避免模具過熱、變形或開裂等問題。因此，需要合理設(shè)計冷卻系統(tǒng)，確保模具能夠得到有效冷卻。澆注系統(tǒng)設(shè)計排氣系統(tǒng)設(shè)計模具冷卻設(shè)計模具結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范01020304模具熱力學(xué)性能測試熱平衡測試通過測試模具在特定條件下的熱平衡狀態(tài)，評估模具的熱傳導(dǎo)性能和散熱能力，為模具設(shè)計提供參考依據(jù)。熱震穩(wěn)定性測試溫度場模擬測試測試模具在高溫急冷條件下的抗熱震性能，以確保模具在使用過程中能夠承受溫度變化而不破裂或變形。通過模擬鑄件在模具中的冷卻過程，測試模具的溫度場分布和變化情況，以優(yōu)化模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計和提高鑄件質(zhì)量。12304生產(chǎn)流程設(shè)計砂型制備流程設(shè)計砂型種類選擇砂型制備工藝造型材料準(zhǔn)備砂型檢驗與維護(hù)根據(jù)鑄件材質(zhì)、尺寸和批量選擇合適的砂型種類，如手工造型、機(jī)器造型等。選擇高質(zhì)量的型砂、芯砂、粘結(jié)劑等材料，確保造型材料的性能符合鑄件要求。按照造型工藝要求，進(jìn)行砂型的制作、烘干、冷卻等工序，確保砂型質(zhì)量。對制備好的砂型進(jìn)行檢驗，發(fā)現(xiàn)問題及時修復(fù)，確保砂型符合鑄造要求。熔煉設(shè)備選擇根據(jù)鑄件材質(zhì)和批量，選用合適的熔煉設(shè)備，如沖天爐、電爐等。澆注系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計合理的澆注系統(tǒng)，包括澆口、冒口、分型面等，確保金屬液順利充滿型腔。澆注設(shè)備選擇根據(jù)澆注系統(tǒng)的要求，選擇合適的澆注設(shè)備，如澆包、澆勺等。設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)定期對熔煉和澆注設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和鑄件質(zhì)量。熔煉與澆注設(shè)備選型工藝優(yōu)化控制節(jié)點鑄造工藝參數(shù)優(yōu)化根據(jù)鑄件材質(zhì)和尺寸，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，如澆注溫度、澆注速度等。造型和制芯工藝優(yōu)化優(yōu)化造型和制芯工藝，提高砂型和芯子的質(zhì)量，降低鑄件缺陷。熔煉工藝優(yōu)化優(yōu)化熔煉工藝，提高金屬液的純凈度和質(zhì)量，減少鑄件缺陷。鑄件后處理優(yōu)化對鑄件進(jìn)行合理的后處理，如熱處理、表面處理等，提高鑄件性能和使用壽命。05質(zhì)量缺陷分析鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)的氣孔，其形狀、大小和分布不同，對鑄件性能有不同程度的影響。鑄件凝固過程中，由于液態(tài)金屬補(bǔ)縮不足形成的孔洞，分為縮孔和縮松兩種。鑄件中夾有與基體金屬不同的物質(zhì)，如氧化物、硫化物、硅酸鹽等，對鑄件性能有不良影響。鑄件在凝固或冷卻過程中產(chǎn)生的裂紋，分為熱裂和冷裂兩種，嚴(yán)重影響鑄件的使用。典型鑄造缺陷分類氣孔縮孔與縮松夾雜物裂紋質(zhì)量檢測方法應(yīng)用射線檢測磁粉檢測超聲波檢測滲透檢測利用X射線或γ射線對鑄件進(jìn)行透視檢測，可發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的氣孔、縮孔、夾雜物等缺陷。利用超聲波在鑄件中的傳播特性，檢測鑄件內(nèi)部的缺陷，如氣孔、縮孔、裂紋等。利用磁粉在鑄件表面缺陷處形成磁痕的原理，檢測表面及近表面的裂紋、夾雜物等缺陷。利用滲透劑在鑄件表面缺陷處滲透并顯色的原理，檢測表面開口缺陷，如裂紋、氣孔等。缺陷預(yù)防改進(jìn)措施優(yōu)化鑄造工藝合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，控制澆注速度和溫度，減少鑄造缺陷的產(chǎn)生。加強(qiáng)原材料控制選用優(yōu)質(zhì)金屬材料，嚴(yán)格控制熔煉過程中的化學(xué)成分和純凈度。提高鑄型質(zhì)量采用合理的鑄型材料和工藝，保證鑄型的剛度、退讓性和透氣性。強(qiáng)化熱處理工藝對鑄件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚龖?yīng)力、均勻組織，提高鑄件性能。06成果總結(jié)與展望設(shè)計成果總結(jié)鑄造工藝設(shè)計根據(jù)鑄件要求，選擇合適的鑄造工藝參數(shù)，如澆注溫度、澆注速度、鑄型材料等，確保鑄件質(zhì)量。02040301澆注系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計合理的澆注系統(tǒng)，保證金屬液充型平穩(wěn)、排氣良好，避免鑄件產(chǎn)生缺陷。砂型制備工藝研究砂型制備的原材料、制備方法及工藝參數(shù)，制備出符合鑄造要求的砂型。鑄件后處理制定鑄件的熱處理工藝，消除鑄造應(yīng)力、改善鑄件組織性能。實際應(yīng)用價值分析提高鑄件質(zhì)量通過優(yōu)化設(shè)計，提高鑄件的尺寸精度、表面質(zhì)量及內(nèi)部組織性能，滿足實際應(yīng)用需求。降低生產(chǎn)成本采用砂型鑄造工藝，可降低鑄件的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。縮短研發(fā)周期通過計算機(jī)模擬和試驗驗證，縮短了鑄件的研發(fā)周期，加快了新產(chǎn)品的投放速度。環(huán)保可持續(xù)發(fā)展砂型鑄造工藝可實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，符合綠色鑄造的發(fā)展趨勢。未來研究方向建議鑄造工藝優(yōu)化智能化