砂型铸造压工艺及模具设计

砂型铸造压工艺及模具设计内容摘要：

业尽管引进了国外的先进的设备和技术 ,但却无法生产出高质量铸件 ,究其原因就是管理水平较低。 第五 ,材料损耗及能耗高污染严重。 中国铸铁件能耗比美国、日本高 70%～120%。 第六 ,研发投入低、企业技术自主创新体 系尚未形成。 自中国加入 WTO 以来 ,我国铸造行业面临机遇与挑战。 其未来发展将集中在以下几方面。 第一 ,鼓励企业重组发展专业化生产 ,包括铸件大型化和轻量化生产。 第二 ,加大科技投入切实推动自主创新 ,实现铸件的精确化生产和数字化铸造。 第三 ,培养专业人才加强职工技术培训。 第四 ,大力降低能耗抓好环境保护 ,实现清洁化铸造。 第二章 、 铸造工艺方案的确定 的生产条件、结构及技术要求  产品生产性质 —— 中 批量生产  零件材质 —— HT2040  零件的外型示意图如图 所示， 外形轮廓尺寸为 234 178 225mm，主要壁厚1022mm，最大壁厚 22mm，为一小型铸件；铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。 K向旋转旋 转均布钻孔均布 图 铸造工艺性 零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸件工艺过程和降低成本。 审查、分析应考虑如下几个方面： ，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。 ，注意薄壁过渡和圆角 ， 铸件薄厚壁的相接拐弯等 厚度的壁与壁的各种交接 ，都应采取逐渐过渡和转变的形式，并应使用较大的圆角相连接，避免因应力集中导致裂纹缺陷。 ， 铸件的内壁和肋等，散热条件较差，应薄于外壁，以使内、外壁能均匀地冷却，减轻内应力和防止裂纹。 ，减少肥厚部分，防止形成热节。 对于 该产品的 铸造工艺性审查、分析如下： 产品 轮廓尺寸为 234 178 225mm。 砂型铸造条件下该轮廓尺寸允许的最小壁厚查《铸造工艺学》表 321得：最小允许 壁厚为 6～ 8 mm。 而 本次设计的产品 的最小壁厚为 10mm。 符合要求。 产品 设计壁厚较为均匀，两壁相连初采用了加强肋，可以有效构成热节，不易产生热烈。 ，造芯方法的选择 产品 轮廓尺寸为 234 178 225mm，铸件尺寸较小，属于中型零件 ， 且要大批量生产。 采用湿型 粘土砂造型 灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等，还可延长砂箱使用寿命。 因此，采用湿型粘土砂机器造型，模样采用金属模是合理的。 在造芯用料及方法选择中，如用粘土砂制 作砂芯原料成本较低，但是烘干后容易产生裂纹，容易变形。 在大批量生产的条件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯， 以增加其强度及保证铸件质量。 选择 使用射芯工艺生产砂芯。 采用热芯盒制芯工艺 热芯盒法制芯，是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂，填入加热到一定的芯盒内，贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短的时间内硬化。 而且只要砂芯表层有数毫米的硬壳 即可自芯取出，中心部分的砂芯利用余热可自行硬化。 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。 初步对 本次设计产品的 浇注位置的确定有：方案如图 图 浇注位置确定方案 确定浇注位置应注意以下原则： ，避免夹砂结疤内缺陷 ，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验 综合以上原则，本设计中的方案合理， 科学 ， 可行。 型面的确定 分型面是指两半铸型相互接触的表面。 分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。 初步对 产品图 进行分型有：方案如图 ： BAC C旋 转K 向旋转B BC C 图 分型面确定方案一 而选择分型面时应注意一下原则： 应使铸件全部或大部分置于同一半型内 应尽量减少分型面的数目 分型面应尽量选用平面 便于下芯、合箱和检测 不使砂箱过高 受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度 注意减轻铸件清理和机械加工量 产品 单件质量约为 ，因此看铸件为 中 小 型简单件。 考虑到年产量不 是很高， 因此采用一箱一件结构，减少模具成本。 初步选取砂箱尺寸由《铸造实用手册》查表 得： 上箱为 500 400 357mm 下箱为 500 400 347mm 铸件在砂箱中排列最好 放模具中心 ，这样金属液作用于上砂型的抬芯力均匀，也有利于浇注系统安排，在结合已经确定分型面及浇注位置以及砂箱尺寸，基本确定铸件在砂箱内的 位置。 第三章 、 铸造工艺参数及砂芯设计 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。 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，铸件可满足机械加工，装配，和使用要求。 本次产品 为砂型铸造机器造型 中 批量生产，由《铸造工艺设计》查表 110得： 尺寸公差为 CT8～ 12 级，取 CT9 级。 轮廓尺寸为 234 178 225mmmm，由《铸造工艺设计》查表 19得： 尺寸公差数值为 2mm。 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，即在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。 由《铸造工艺设计》查表 113 得：加工余量为 E～ G 级，取 G 级。 轮廓尺寸为 φ 234 178 225mm，由《铸造工艺设计》查表 112 得：加工余量数值为 ，取 2mm。 但在分型面及浇注系统设置中，不得已 将重要加工面底面朝上放置，这样使其容易产生气孔、非金属夹杂物等缺陷，所以将采取适当加大加工余量的方法使其在加工后不出现缺陷。 将底面的加工余量调整为 ，可以忽略不计。 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：ε =[（ L1L2） /L1]*100％ ε — 铸造收缩率 L1— 模样长度 L2— 铸件长度 产品 受阻收缩率由《铸造工艺设计》查表 114 得： 受阻收缩率为 ％。 为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜 度，以免损坏砂型或砂芯。 这个斜度，称为起模斜度。 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。 初步设计的起模斜度如下： 外型模的 边 高 357mm 的起模斜度由《铸造工艺设计》查表 115得： 粘土砂造型外表面起模斜度为а =0176。 15＇ ,a= 零件上的孔、槽、台阶等，究竟是铸出来好还是靠机械加工出来好，这应该从品质及经济角度等方面考虑。 一般来说，较大的孔、槽等应该铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成热节，提高铸件质量。 较小的孔、槽或则 铸件壁很厚则不易铸出孔，直接依靠加工反而方便。 根据 产品 轮廓尺寸 ， 由《铸造工艺设计》查表 15 得： 最小铸。