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综合分型方案原则及各方面的分析,方案III为最佳选择,如图3.2.1所示
图3.2.1
2.4 确定出最佳浇注位置
浇注位置确定应符合铸件凝固方式,保证铸型充填及铸件质量,而尽量置于有理部位,因此讲支撑台水平浇注,可使两端加工面处于侧立位置,以利于保证铸件质量及精度,并利于型芯稳固、排气落砂和检验。铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节,关系到铸件的内在质量,铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。
浇注位置的确定有一下原则: 1.铸件的重要部分应尽量置于下部; 2.重要加工面应朝下或直立状态;
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3.使铸件的答平面朝下,避免夹砂结疤内缺陷; 4.应保证铸件能充满; 5.应有利于铸件的补缩;
6.避免用吊砂,吊芯或悬臂式砂芯,便于下芯,合箱及检验。
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根据铸件技术要求,需先找出支架铸件上高质量要求的重要面及受力面,易产生缺陷的的厚壁和薄壁处及大平面,再按照宽大平面向下放的浇注原则,铸件型芯应放置牢固并尽量减少其数量,必要时可自带型芯,以保证铸型充满,又能置于有利位置,保证铸件质量。
最佳浇注位置如图2.4所示
图2.4 浇注位置
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三、工艺参数确定
3.1工艺参数的确定
铸造工艺设计参数通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据,这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸有关,及与铸件的精度有密切关系,同时也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。这些工艺数据主要是指加工余量、起模斜度、铸造收缩率、最小铸出孔、型芯头尺寸、铸造圆角等。工艺参数选取的准确、合适,才能保证铸件尺寸精确,使造型、制芯、下芯及合箱方便,提高生产率,降低成本。支座的尺寸公差为CT8~12级,取CT9级。支座的轮廓尺寸为200mm*110mm*100mm,由《铸造工艺设计》得:支座尺寸公差数值为2.5mm。下图为铸件的基本尺寸及尺寸公差数值图3.1;
图3.1
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3.1.1铸件尺寸公差
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铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。在两个允许极限尺寸之内,逐渐可满足机械加工,装配和使用要求。
支座为砂型铸造机器造型大批量生产,由《铸造工艺设计》查表1-10的:支座的尺寸公差为CT8-12级,取CT9级。
支座的轮廓尺寸为200mm*110mm*120mm,由《铸造工艺设计》查表1-9得:支座尺寸公差数值为2.5mm.
3.1.2 机械加工余量
机械加工余量是铸件为了保证其加工面尺寸和零件精度,应有加工余量,即在铸件工艺设计师时预先增加的,而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。支座为砂型铸造机器造型大批量生产,由《铸造工艺设计》查表1-13得:支座的加工余量为E-G级,取G级。在分型面及浇注系统设置中,不得已将重要加工底面朝上放置,这样使其容易产生气孔、非金属杂物等缺陷,所以讲采取适当加大加工余量的方法是其在加工后不出现缺陷。支座的轮廓尺寸为160mm*135mm*100mm,支座加工余量数值为2.2mm,取2mm。
3.1.3铸造收缩率
铸造收缩率又称铸件线收缩率,用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示:ζ= [(L1-L2)/L1]* 100%
ζ-铸造收缩率 L1-摸样长度 L2-铸件长度
支座受阻收缩率由《铸造工艺设计》查表1-14得:受阻收缩率为0.9%
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3.1.4起模斜度
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为了方便起模,在摸样、芯盒的出摸方向留有一定斜度,以免损坏砂型或砂芯,这个斜度即称为斜度。起模斜度应在铸件上没有结构斜度的,垂直于分型面的表面上应用。
3.1.5铸造圆角
铸造圆角是指在铸件上相邻两壁之间的夹角,为了防止在该处产生缩孔、因冲砂而缺角、因集中力而产生开裂等缺陷。一般为两交壁平均厚度的1/3~1/2,中小型铸件应采用R3~R5mm,这里取R4mm。
3.1.6反变形量
铸造较大的平板类、床身类等铸件时,由于冷却速度的不均匀性,铸件冷却后常出现变形。为了解决挠曲变形问题,在制造摸样时,按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形摸样,使其与反变形量抵消,这样在铸造摸样上做出的预变形量称为反变形量。而支座没有较大平板做基本不会产生挠曲变形,所以不用设置反变形量。
3.2 砂芯设计
砂芯的功用是形成铸件的内腔,孔和铸件外型不能出砂的部分。砂型局部要求特殊性能的部分有时也砂芯。
3.2.1 芯头的设计
砂芯主要靠芯头固定在砂型上。对于垂直芯头为了保证其轴线垂直、牢固地固定在