钳体工艺设计说明书111.docx

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摘要

本设计在对A—钳体的铸造工艺设计过程中，以符合实际应用情况、工艺简单和经济性要求为三大基本原则，紧随铸造工艺的发展趋势，采用树脂砂造型，熟练运用UG、AutoCAD、Hypermesh、ProCAST等软件进行铸造工艺的设计与改善。在此原则的基础上进行了设计和模拟，最终得出符合以上原则的铸造工艺设计方案。

我们在设计之初对零件进行了详细的分析和资料查询，根据A—钳体生产厂商所提供的图表和数据，充分考虑到铸件在实际应用中应有的性能。我们使用UG创建模型，通过对铸件实际应用情况以及铸件结构、形状和尺寸的详细分析设计了铸造生产时的“浇注位置”、“分型面”，设计了砂芯的形状和数量等铸造工艺方案内容以及铸造生产所涉及到的“加工余量”、“拔模斜度”、“铸造收缩率”等工艺参数。

在对铸件实际应用情况以及铸件结构、形状和尺寸的详细分析的基础上，设计了铸造生产时的“浇注位置”、“分型面”,铸造工艺参数、砂芯、浇注系统等。本次工艺采用中间分型、上下两箱造型，设计了封闭开放中注式、封闭开放底注式两种浇注系统，procast仿真模拟软件分别对两种方案进行初步模拟，分析模拟的充型过程，选定的封闭开放、底注式浇注系统。用procast仿真模拟软件对凝固过程、缺陷分布等进行了模拟评估，在此基础上优化了铸造工艺设计，通过

多次调整冒口、补贴和冷铁，使铸件最终有利于顺序凝固，消除了铸件中可能出现的铸造

缺陷，同时保证铸件有较高的工艺出品率，符合工厂生产中经济性的原

则。

关键词：A—钳体，铸造工艺设计，数值模拟优化

。

目录

摘要 I

第一章零件特点及工作环境分析 1

1.1零件特点和生产方式 1

1.1.1零件结构特点 1

1.2零件用途分析 1

1.2.1零件工作环境分析 2

1.2.2零件结构分析 2

1.3铸件材质特点 3

第二章铸造工艺方案 6

2.1铸造方法与造型方法的选择 6

2.2造型、造芯材料的选用 6

2.3铸造工艺方案的确定 6

2.3.1浇注位置的确定 6

2.3.2分型面的确定 8

2.3.3砂箱中铸件数量及排列的确定 9

第三章铸造工艺参数 11

3.1铸件尺寸公差 11

3.2铸件重量公差 11

3.3机械加工余量 12

3.4铸件线收缩率 13

3.5起模斜度 13

3.6最小铸出孔和槽 14

第四章砂芯设计 16

4.2砂芯形状 16

4.3砂芯的分类 19

4.4砂芯的固定和定位 19

4.5芯骨设计 20

4.6砂芯的排气 21

第五章浇注系统设计 22

5.1球墨铸铁件浇注系统的特点分析 22

5.1.1浇注方式 22

5.1.2浇注系统 22

5.1.3内浇口位置 23

5.2各浇道截面面积比 23

5.3浇注时间的确定 23

5.3.1系数S的确定 24

5.3.2型内金属液质量GL 24

5.4计算组流截面面积 25

5.4.1流量损耗系数μ值的确定 25

2

3

5.4.2浇注时间t值的确定 25

5.4.3平均静压力头HP的确定 25

5.4.4代入奥赞公式计算 26

5.5各浇道尺寸确定 27

5.5.1内浇道 27

5.5.2横浇道 27

5.5.3直浇道 28

5.5.4直浇道窝 28

5.6浇注系统校核 29

5.6.1校核型腔内铁液液面的上升速度 29

5.6.2最小剩余压头HM校核 30

5.7过滤网的设置 30

第六章铸造工艺的模拟与分析 32

6.1模型导入及网格划分 32

6.2铸造参数设定及模拟 32

6.3模拟结果分析 33

6.3.1充型速度场分析 33

6.3.2金属凝固缺陷分析 38

6.4工艺结果总结与改良分析 41

6.4.1工艺结果总结 41

第七章铸造工艺优化 44

7.1铸造工艺一次优化 44

7.1.1冒口 44

7.1.2冷铁 46

7.1.3初步优化结果分析 49

7.2铸造工艺二次优化 51

7.2.1冷铁优化 51

7.2.2