砂型铸造课程设计.doc

前言 1.1铸造工艺设计的概念 铸铁件广泛的应用在装备制造业，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%至80% 。生产的铸件是多种多样的，质量有大有小，厚度可以薄到2mm，也可以达到500mm，可以是各种形状。那么什么是铸造呢？铸造工艺设计又是怎么设计的呢？现代科学技术的发展，要求金属铸件具有高的力学性能、尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同时还要求生产周期短，成本低。因此，铸件在生产之前，首先应进行铸造工艺设计，使铸件的整个工艺过程都能实现科学操作，才能有效地控制铸件的形成过程，达到优质高产的效果。 铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。铸造工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。铸件的生产过程，也就是从零件图开始，一直到铸件成品检验合格入库为止，要经过很多道工序。例如涉及到合金熔炼、造型、制芯材料的配制，工艺装备的准备，铸型的制造、合箱、浇注、落砂和清理等多方面工作。人们把一个铸件的生产过程称为铸造生产工艺过程。 对于一个铸件，编制出铸造生产过程的技术文件就是铸造工艺设计。这些技术文件必须结合工厂的具体条件，是在总结先进经验的基础上，以图形、文字和表格的形式对铸件的工艺生产过程加以科学的规定[1]。它是生产的直接指导性文件，也是技术准备和生产管理、制定进度计划的依据。 1.2设计依据 在进行铸造工艺设计前，设计者应掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件，这些是铸造工艺设计的基本依据。此外，要求设计者有一定的生产经验和设计经验，并应对铸造先进技术有所了解，具有经济观点和发展观点。 1.2.1生产任务 1）铸造零件图样。提供的图样必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。设计者应仔细审查图样。注意零件的结构是否符合铸造工艺性，若认为有必要修改图样时，需与原设计单位或订货单位共同研究，取得一致意见后以修改后的图样作为设计依据。 2）零件的技术要求。金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其他特殊性能要求，如是否经水压、气压试验、零件在机器上的工作条件等。在铸造工艺设计时应注意满足这些要求。 3）产品数量及生产期限。产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。对于批量大的产品，应尽可能采用先进技术。对于应急的单件产品，则应考虑使工艺装备尽可能简单，以便缩短生产周期，并获得较大的经济效益。 1.2.2生产条件 1）设备能力。包括起重运输机的吨位和最大起重高度、熔炉的形式、吨位和生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度和大门尺寸等。 2）车间原材料的应用情况和供应情况。 3）工人技术水平和生产经验。 4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验。 1.2.3考虑经济性 对各种原材料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等，都应有所了解，以便考核该项工艺的经济性。 1.3 铸造工艺及工装设计内容 由于每个铸件的生产任务和要求不同，生产条件不同，因此，铸造工艺及工装设计的内容也不同。一般情况下，铸造工艺设计包括以下几种技术文件：铸造工艺图，铸造工艺卡，铸型装配图，铸件图，模样图，芯盒图，砂箱图，模板图。 1.4铸造工艺及工装设计的过程 （1）对零件图纸进行审查和进行铸造工艺性分析 （2）选择铸造方法，确定铸造工艺方法 （3）绘制铸造工艺图 （4）绘制铸件图 （5）绘制铸型装配图 （6）绘制各种铸造工艺装配图纸 各种工装图要以铸造工艺图为主要设计依据。在大量生产中，一般都有试生产阶段。在这个阶段中，我们可以用木模或是木芯盒进行反复调试和修改，直到符合要求，在此基础上，我们才可以得到我们需要的铸件。 2 铸造工艺方案的确定 铸造工艺方案概括地说明了铸件生产的基本过程和方法。它包括了造型和造芯的方法、铸型类型、浇注位置和分型面等的方案确定。确定合理而先进的铸造工艺方案，对获得优质铸件，简化工艺过程，提高生产率，改善劳动条件，以及降低生产成本等起着决定性的作用。 2.1 零件结构的铸造工艺性 生产铸件不仅需要采用先进的合理的铸造工艺和设备，而且还要使零件的结构本身符合铸造生产的要求。每一种铸造合金的铸件，都有其合适的壁厚范围，如果选择适当，既能保证铸件的机械性能要求，又方便铸造生产。参照【1】中表1-3铸件尺寸在200*200~500*500范围时灰铸铁最小允许壁厚为6~10mm，本设计铸件最小壁厚为6mm，平均壁厚为7 mm，符合设计要求。参照【1】中表1-5，表1-6知本次设计铸件满足铸件壁的连接和圆角要求。结合图纸，