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“永冠杯”第六届中国大学生铸造工艺设计大赛
参赛作品
铸件名称:C-推进器框架
自编代码:ACrylsWYHRYL
方案编号:
第 PAGE 17 页 共 NUMPAGES 20 页
目 录
摘 要…………………………………………………………………2
1 零件的工艺性分析………………………………………………………2
1.1金的化学成分,组织,性能及熔炼……………………………………
1.2零件的结构特点说明……………………………………………………
1.3应用特点………………………………………………………………………
1.4不需要铸出的工艺孔和槽…………………………………………………
2 铸造工艺方案确定……………………………………………………………
2.1铸型种类与造型及制芯方法的选择……………………………….4
2.1.1铸型种类及造型方法的选择…………………………………4
2.1.2制芯方法的选择………………………………………….…...4
2.2分型面及浇注位置的确定…………………………………….……4
2.3铸造工艺参数……………………………………………………….5
2.3.1铸件最小铸出壁厚………………………………………5
2.3.2铸件最小铸出孔 ………………………………………….5
2.3.3铸件尺寸公差及加工余量………………………………….5
2.3.4铸件收缩率………………………………………………….5
2.3.5起模斜度与分型负数……………………………………….6
3 砂芯的设计………………………………………………………………7
4 浇注系统设计…………………………………………………………….8
4.1直浇道的确定…………………………………………………9
4.2横浇道的设计………………………………………………………9
4.3内浇道的确定 ……………………………………………………10
7结论………………………………………………………………………..15
参考文献……………………………………………………………….……16
摘 要
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,是现代装备制造业的基础共性技术之一,在现今制造技术中占有重要地位。铸造是指熔炼金属、制造铸型并将熔炼金属浇入铸型凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。铸造的主要优点是投资少,生产周期短,技术过程灵活性大,能制造形状复杂的零件;缺点是铸件内部组织疏松、晶粒粗大,易产生缩孔、缩松,气孔等缺陷,逐渐外部易产生粘砂、夹砂、砂眼等。
铸件C-推进器框架,材质为ZL101,铸件质量约37.52kg,为中空小型薄壁复杂铝铸件。铸件外形尺寸为1222mm×1222mm×93.5mm,主要壁厚为10mm,最小壁厚9mm。铸件采用机械砂型造型,选择呋喃树脂砂制芯。浇注系统采用顶部注入搭边式浇注系统。分型面选在铸件最大截面处,置于上下平板中间。浇注位置选在铸件分型面侧面。铸件沿长度方向一边浇注。铸件工艺出品率约65%。设计过程采用三维造型软件Pro/E绘制出零件的三维图,然后在Procast软件中完成网格划分并模拟浇注和凝固过程,观察模拟结果,验证工艺方案的合理性。通过对结果的分析模拟,最终铸造工艺可获得质量良好的铸件,避免了缩孔、缩松等缺陷,符合零件的使用要求。
零件铸造工艺性分析
1.1合金的化学成分,组织,性能及熔炼
1.1.1零件名称:铸件C-推进器框架
1.1.2. 材质:ZL101(相当于国内GB/T 1173-1995 )
1.1.3物理性能
合金代号
ZL101A
密度ρ /g·cm-3
2.68
HYPERLINK /sowiki/%E7%86%94%E5%8C%96%E6%B8%A9%E5%BA%A6?prd=content_doc_search \o 熔化温度 熔化温度范围 /℃
557~613
20~100℃时平均线膨胀系数α /μm·(m·K)-1
21.4
100℃时比热容с /J·(kg·K)-1
963
25℃时热导率λ /W·(m·K)-1
150
20℃时电导率κ /(%IACS)
36
20℃时电阻率ρ /nΩ·m
44.2
ZL101 各状态下力学性能:
名称
抗拉强度/σb (MPa):
伸长率/δ5 (%):
硬度/(HB):
S R K T4态
≥195
≥5
≥60(5/250/30)
J JB T4态
≥225
≥5
≥60(5/250/30)
S R K T5态
≥235
≥4
≥70(5/250/30)
SB RB KB T5
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