材料成型與控制专业毕业课程设计铸造.docVIP

目 录 一、绪 论 1 二、砂型铸造概述 1 2.1定义 1 2.2特点 1 2.3应用 1 2.4发展概况 2 三、砂型铸造工艺设计 2 3.1工艺设计的依据 2 3.2分析铸件图 3 3.3铸件的结构工艺分析 4 3.4造型方法的选择 6 3.5铸型种类的选择 7 3.6确定铸件浇注位置 7 3.7铸型分型面的选择 8 3.8浇注系统设计及其选择 9 四、造型材料及其制备 15 4.1型砂的制备及性能控制 15 4.2涂料 17 4.3手工造型的方法 19 五、铸造工艺装备设计 19 5.1模样的类型及其结构 19 5.2砂箱的选用及设计 23 六、合金熔炼及其浇注 27 6.1熔炼工艺顺序及备料 27 6.2铸件的浇注 29 6.3落砂与清理 31 七 、铸件质量检验与缺陷修补 32 7.1铸件质量检验方法 32 7.2铸件的修补 33 八、结论 34 参考文献 34 致 谢 35 一、绪 论 铸铁件广泛地应用在装备制造业、冶金、建筑、农机、给排水以及国防工业各部门，如在机械制造业中，铸铁件所占比重约为机械重量的40%～85%。生产的铸铁件也是多种多样的，质量从十几克到几百吨；厚度可以薄到2㎜，也可以达到500㎜；长度可以由1㎝做到30㎝的各种形状、各种用途、各种尺寸的铸件。 铸铁及铸铁件的特点： ①熔化的铸铁溶液有很好的流动性，能够冲填很复杂、薄壁的铸型，能够得到很复杂形状的铸铁件，如缸体、缸盖、机床床身、水泵叶轮、液压阀体等。 ②铸铁的收缩小，在一定条件下常常在没有冒口的条件下也可以得到致密的铸件，并且形成应力和裂纹的倾向也很小。 ③铸铁的熔点较低，熔化的方法、采用的原料也很简单，较其它材料加工成型方法如锻造、焊接等，铸铁件生产成本相对较低廉。 ④铸铁件能够迅速吸收振动。由于铸铁的集体中有石墨存在，割裂了金属基体的相互联系，使得在振动时，尤其是机器在高速运动时，能够迅速吸收振动。铸铁件用在机器底座有最好的效果。 ⑤铸铁件具有良好的切削加工性能。这也是因为铸铁中有石墨存在，是切削容易断裂，并成为天然的润滑剂。同时铸铁件有较小的切口敏感性。 ⑥铸铁件报废时，铸件可以回炉重熔，铸铁件的回用性好。 正因为铸铁件有一系列的优点，铸铁件的生产占铸件生产总量的比重最大，铸铁件的品种几乎涵盖了从机械制造到日常生活的各种零部件，从工作母机床身箱体到汽车的缸体缸盖，从采暖锅炉、排水管道到水泵阀门以及钟、鼎等艺术品和日常生活的炊具等。随着现代科学技术的发展，人们对铸铁本质认识的提高，铸铁件不断得到广泛利用。 二、砂型铸造概述 2.1定义 铸造一般可分为砂型铸造和特种铸造两大类。当直接形成铸型的原材料主要为型砂，且液态金属完全靠重力充满整个型腔时，这种铸造方法称为砂型铸造。 砂型铸造一般可分为手工砂型铸造和机器砂型铸造。前者主要适用于单件，小批量生产以及复杂和大型铸件的生产，后者主要适用于成批，大量生产。 砂型铸造生产工艺流程：材料准备→造型制芯→下芯合箱→炉料准备→合金熔炼→铸件浇注→落砂清理→铸件检验→热处理→合格入库 2.2特点 ① 成形方便且适应性强 金属液态成型方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的材料可以是铸铁，铸钢，铸造铝合金，铸造铜合金等各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料；铸件的尺寸可大可小，形状可简单可复杂。 ② 成本较低 由于成行方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时，使用原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约资源；因此，铸件的成本较低。 ③ 生产工艺简单，生产周期短 所用设备通常比较简单，操作简便，投资较少。 ④ 成形的组织性能较差 铸件晶粒粗大﹙铸态组织﹚，化学成分不均匀，力学性能较差。因此，以用作受力不大或承受静载荷的机械零件，如箱体，床身，支架等常用铸件。 2.3应用 随着现代科学技术的发展，人们对铸铁本质认识的提高，铸铁件得到了广泛应用。如高强度、高弹性模量的灰铸铁在机床铸件的应用，由于熔化设备的改进和造型制芯技术的进步以及国产的系列孕育剂、球化剂、蠕化剂的商品化，使高强度、薄壁铸铁件的铸造生产技术得到了很快的发展和广泛的应用，灰铸铁表面激光强化技术应用于生产，人工智能技术在灰铸铁性能预测技术的应用，都使灰铸铁件质量有大幅度的提高，不断地扩大了铸铁件的应用范围。 依据铸件结构、重量、尺寸、数量不同，可选用不同的造型方式。在全部铸件产量中，60%～70%的铸件是用砂型生产的，主要是因为砂型铸造方法成本低、生产工艺简单，所以汽车的发动机汽缸体、汽缸盖、曲轴等铸件都是用湿型砂工艺生产的。当湿型砂不能满足要求时可以考虑使用湿型表干型、干砂型或其他砂型。 2.4发展概况 铸造业在我国具有悠久的历史，他充分的体现出了我国劳动人民聪明才智。 ①早期