熔模铸造说明书

熔模铸造说明书 沈阳理工大学课程设计专用纸 目 录 前 言 .......................................................................................................................... 1 1、铸件工艺方案的选择和论证 ............................................................................. 2 1.1 基准面的选择 ............................................................................................. 2 1.2 最小铸出孔 ................................................................................................. 2 1.3 分型面的选择 ............................................................................................. 3 1.3.1 选择分型面得基本原则 .................................................................... 3 1.3.2 选择分型面 ....................................................................................... 3 2、工艺参数的选择与确定 ..................................................................................... 4 2.1 铸件的精度和 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面粗糙度 ....................................................................... 4 2.2 加工余量的确定 ....................................................................................... 4 2.3 铸造斜度的选择 ....................................................................................... 5 2.4 铸造圆角 ................................................................................................... 5 3、浇注系统的设计 ................................................................................................. 6 3.1 浇注系统的选用 ......................................................................................... 6 3.2 浇注系统尺寸的确定 ............................................................................... 6 4、压型的设计与计算 ............................................................................................. 7 4.1 成型部分设计 ........................................................................................... 7 4.1.1 型体设计 ........................................................................................... 7 4.1.2 下压型的设计与计算 ........................................................................ 7 4.1.3 上压型的设计与计算 ........................................................................ 8 4.1.4 金属型芯的设计 ............................................................................... 9 4.2 锁紧机构的设计 ......................................................................................... 9 4.3 注蜡口 ........................................................................................................ 9 4.4 压型工作图的设计 ..................................................................................... 9 4.4.1 型腔尺寸计算公式............................................................................ 9 4.4.2 综合线收缩率的确定 .......................................................................10 4.4.3 压型的技术要求 ..............................................................................10 参考文献 ...................................................................................................................12 沈阳理工大学课程设计专用纸 前言 熔模铸造又称"失蜡铸造"，通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造，故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。 可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。 熔模铸件的形状一般都比较复杂，铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm，铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件，通过改变零件的结构，设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出，以节省加工工时和金属材料的消耗，使零件结构更为合理。 熔模铸件的质量大多为几十克到几千克，太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦，但目前生产的熔模铸件的质量已达1000kg左右。大型熔模铸造件的生产技术是建立在制模、制壳、熔炼等工艺发展以及优质材质、先进设备基础上的，如性能更优的模料、水溶性模料和大型压蜡机的出现。同时，石膏型熔模铸造等新工艺的兴起也促进了大型精密铸件的生产。目前，高精度熔模铸造的精度已能达到CT3，表面粗糙度达Ra1.6-0.8。 熔模铸造工艺过程较复杂、且不易控制，使用和消耗的材料较贵，故它用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其他加工的小型零件。熔模铸造从产品看分两大类:军工、航空类产品和民用商品类产品。前者质量要求高，后者要求不如前者。随着冷战时代的结束，各国军工产品大幅减少，但民航、大型电站及工业涡轮发动机的发展使得军工、航空类产品所占比例变化不大。另外，随着各行业对铸件质量要求日益提高，熔模铸造得到了广泛应用，几乎应用于所有工业部门，如电子、石油、化工、能源、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械等。 - 1 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 1.铸造工艺方案的选择和论证 1.1 基准面的选择 选择基准面时一般应考虑下述几点: 1(熔模铸造基准面一般选择加工面，若选用加工面时，最好是加工余量较少的面。 2(基准面应选择与待加工面之间有精度要求的面，并尽量使零件的设计基准和加工工艺基准重合。 3(基准面的数目应能约束六个自由度，故一般选择三个基准面(回转体零件选择二个基准面)，并力求划线与加工为同一基准面。 4(基准面应使尺寸比较稳定的平整、光洁表面，其上不应有浇冒口残余、斜度、毛刺等。 1.2 最小铸出孔 零件上的孔是否要铸出，应从质量、工艺和经济三个方面来考虑。铸孔可以使铸件壁厚均匀，消除热节，减少加工余量和节约金属。细而长的孔，内部不易涂料和撒砂，而且难以清砂，所以一般的 d,2.5~4.0mm，hd,5 的通孔不予铸出。铸孔深度与直径数据如表1-1所示: (d—孔径，h—孔长) 表1-1 铸孔深度与直径 孔 的 直 径 最 大 孔 深 (mm) (mm) 通 孔 盲 孔 3~5 5~10 ~5 5~10 10~30 5~15 10~20 30~60 15~25 20~40 60~120 25~50 40~60 120~200 50~80 60~100 200~300 80~100 >100 300~500 100~120 所以:的通孔与阶梯孔铸出，且要留有加工余量。 ,6 - 2 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 1.3 分型面的选择 1.3.1 选择分型面的基本原则: 1(分型面应尽量不截过熔模的某一完整便面，以防止由于分心面错移和分型痕迹，造成尺寸超差。 2(应选择熔模的最大平面作为分型面，便于分型和取出熔模，以免变形。 3(为了保证铸件的精度，对于尺寸精度要求高的，以及有同轴度要求的部分，应尽量放在同一半型内。 4(分型面应能保证开型后熔模留在预定半型内，便于设置顶出机构。 5(分型面最好为平面，但是，有些零件如果采用平面分型，尺寸精度较差，则应采用有规则的曲面分型。 1.3.2 选择分型面: 方案A:如图1-1所示 下上 图1-1 A方案分型面的选择 由于此铸件外侧有一键槽不能水平抽型，只能采用上下开型。此方案虽然能满足分型面应尽量不截过熔模的某一完整表面，以防止由于分型面错移和分型痕迹，造成尺寸超差的要求，但不符合垂直抽型的要求，故不选此方案。 方案B:如图1-2所示 - 3 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 上 下 图1-2B方案分型面的选择 此方案可以在垂直方向上开模，分型面在铸件的基准面上可以有效地保证铸件的精度，所以选择方案B。 2.工艺参数的选择与确定 2.1 铸件的精度和表面粗糙度 铸件的精度有两个方面的含义:一是铸件尺寸，二是几何形状。 影响铸件尺寸精度的因素很多，主要是熔模，型壳和铸件三个方面的尺寸变化(收缩和膨胀)比普通铸件多了熔模的因素，而熔模还有模料和压型两个因素。 在实际生产中，铸件变形引起的几何形状误差往往比收缩和膨胀引起的尺寸误差要大的多。因此在工艺设计中，就必须充分考虑到各种因素对铸件变形的影响，并通过生产实践采取有效措施加以克服。 熔模铸件表面粗糙度与压型的粗糙度、熔模材料、型壳材料、浇注温度以及铸件结构等因素有关。 厚大的铸件表面粗糙度底，薄小的铸件表面粗糙度则较高。 2.2 加工余量的确定 需要加工、要求较高的表面均应留出加工余量。选取加工余量时要考虑以下因素: - 4 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 1(上表面可能有气孔或夹渣，加工余量应大些; 2(大铸件、几何精度较低，加工余量大一些; 3(加工余量大于脱碳层厚度，10mm后的铸件，脱碳曾约0.3~0.5mm; 4(不同加工方法其加工余量也不同; 不同加工方法的单面加工余量如表2-1所示: 表2-1不同加工方法的单面加工余量 平 面 外 圆 内 孔 1~2 车削 0.7~2.0 — 1~2 铣削 — — 0.2~0.5 磨削 0.2~0.5 0.2~0.5 0.5~1.0 1~2 拉削 — — 1~2 扩孔 — — 0.5~1.5 镗孔 — 所以可选铸件外轮廓加工余量为1.0mm，内孔加工余量为1.0mm。 2.3 铸造斜度的选择 为保证零件几何形状正确，一般外表面可不给铸造斜度。带有孔和槽的零件，为便于起模和拔芯，应根据孔长和槽深给出斜度。 在铸件上选取斜度时，可采用增大壁厚，减小壁厚或增减壁厚的方法。 该铸件内孔高度都小于20mm，所以内表面铸造斜度为1?。 2.4 铸造圆角 一般情况下，铸件上个转角处都设计成圆角，否则容易产生裂纹和锁孔或缩松。铸件上内圆角和外圆角按式(2-1)、式(2-2)计算，其结果应按1mm、2mm、3mm、5mm、8mm、10mm、15mm、20mm系列取值。为了简化压型结构、方便取模，对于处于分型面部位的铸件的凸缘、法兰外缘、孔的边缘等转角应避免采用外圆角过渡。 式(2-1) r,(d，,)k 式(2-2) R,r，(d，,)2 r 式中 —转角的内圆角(mm); - 5 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 —转角的外圆角(mm); R —连接避的壁厚(mm); d、, —转角的圆角系数。(由于转角90?，因此选) kk,4 因此:可取铸件的外圆角为1mm，内圆角为1mm。 3.浇注系统的设计 3.1 浇注系统的选用 浇注系统的作用和要求如下: 1.浇注系统应能平稳地把金属引入型腔，不产生喷射、飞溅和漩涡等; 熔模铸件以生产小铸件为主，多数情况下合金的液态和凝固收缩，直接靠浇冒口 2. 补缩，浇口和冒口合二为一，要有良好的补缩作用; 3.在组焊模组和制壳时，浇注系统起支撑和型壳的作用，所以要求它有足够的强度 4.浇注系统结构应力求能简化压型结构，操作方便，生产率高; 5.在保证质量的前提下，要尽量减小浇注系统的重量，他搞工艺出品率。 浇注系统通常有浇口杯、直浇口、横浇口和内浇口组成。 3.2 浇注系统尺寸的确定 浇口杯和直浇口结构尺寸采用参考尺寸，内浇口用热节圆比例法确定。 (d=K，d为内浇口直径;为铸件热节圆直径，K伟比例系数，可取0.4~0.9。)DD节节 其工艺图如图3-1所示。 - 6 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 图3-1浇口棒与蜡模组 4.压型的设计与计算 机械加工压型一般又成型部分、定位机构、锁紧机构、起模机构和浇注系统等几个主要部分组成。设计机械加工压型时，应满足以下要求: 1.保证制出的熔模能达到要求的尺寸精度和表面粗糙度; 2.压型的各个部件均应符合机械加工工艺性要求; 3.起模容易，装拆方便，轻巧耐用; 4.小件用一型多腔，提高生产率。 4.1 成型部分设计 4.1.1 型体设计 型体是压型的主体，型体的结构、形状和尺寸大小，取决于熔模的几何形状，压型的机械化程度。型体的壁厚应尽量减薄，型体厚度为10mm，材料为45号钢(HB>35)。 4.1.2 下压型的设计与计算 下压型具体形状与尺寸见零件图所示。 - 7 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 图3-2下压型示意图 型体长。 L,330mm 型体宽B=197mm。 型体高。 H,98mm 4.1.3 上压型的设计与计算 上压型具体形状与尺寸见零件图所示。 图3-2上压型示意图 型体长。 L,330mm 型体宽B=197mm。 - 8 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 型体高。 H,98mm 4.1.4 金属型芯的设计 由于该铸件的型芯有一个是型芯受力方向平行于型芯轴线，则该型芯必须有芯销。另外四个型芯受力方向垂直于轴线，故不必设计芯销。其具体尺寸见零件图所示。 4.2 锁紧机构设计 锁紧机构的作用在于保证压型的分型面闭合，在压蜡时不涨开。锁紧机构应灵活、轻巧，并且有足够的夹紧力。活节螺栓锁紧是使用较广泛的锁紧机构。 该设计选择蝶形螺母和活节螺栓，其具体尺寸见零件图。 4.3 注蜡口 注蜡口是压制蜡模时蜡料的通道。注蜡口选择时要考虑以下因素: 1.最好设置在铸件内浇口上，或设置在铸件的加工面上; 2.注蜡口的位置要保证输入蜡液流畅，型腔各处流程不长，并且最好设置在最大壁厚处。 3.注蜡口的设置，要尽量使压型结构简单，操作方便，取模可靠、顺利; 4.薄壁处尽量不设注蜡口，以免拉裂。 注蜡口的形式随注蜡器的形状而定，注蜡口直径一般为3~10mm，本压型注蜡口直径4mm，外圆直径16mm，以60?向外扩张。 4.4 压型工作图设计 压型工作图包括总装图和零件图。 设计工作图时要解决以下问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 : 1.构件尺寸; 2.加工精度和表面粗糙度要求; 3.组合件公差与配合; 4.材料选用及热处理要求; 5.尺寸的正确标注。 4.4.1 型腔尺寸计算公式 设计工作图时，型腔尺寸按下列基本公式计算: L,(L，KL),,A xppx 式中:L—型腔尺寸(mm); x - 9 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 L—铸件基本尺寸(mm); p K—综合线收缩率(%); ΔA—压型制造公差(mm)。 x 铸件尺寸L的确定方法是: p 当尺寸没有公差要求是，L就是铸件的基本公差;当尺寸有公差要求时，L是基pp本尺寸加偏差代数和的一半。 压型制造公差?ΔA由压型的制造精度等级来决定，一般为铸件公差的1/4~1/6。 x 为使压型有修正的余地，压型的制造偏差可取正值，型腔的制造偏差可取负值。 为设计方便，长度尺寸按型腔尺寸计算公式计算，而角度、锥度、平行度等可保持不变。 4.4.2 综合线收缩率的确定 合金的收缩率、模料的收缩率、型壳的膨胀和变形是影响综合线收缩率的三个主要因素。因为受具体的工艺操作过程的影响，综合线收缩率的数值，往往要通过多次试模实践，反复修正才能确定。(初取1.0%) 表4-1 碳素钢、合金结构钢综合线收缩率经验数据 铸件壁厚 模料型壳分类 综合线收缩率(%) (mm) 自由的 部分受阻碍 受阻碍的 1.0~1.6 0.8~1.4 0.6~1.2 ? 10~20 1.6~2.2 1.4~2.0 1.2~1.8 ? 2.0~2.6 1.8~2.4 1.5~2.1 ? 注:1.表中模料型壳分类，表示所采用的模料和型壳的成分; ?—表示采用低温模料，硅酸乙酯石英粉涂料，多层型壳; ?—表示采用低温模料，水玻璃石英粉涂料，多层型壳; ?—表示采用中温模料，电熔刚玉粉涂料，多层型壳。 4.4.3 压型的技术要求 压型的表面粗糙度非工作部分表面较低，工作面较高。组合件的配合 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 采用推荐配合(详见压型装配图)。压型用的材料见表。 - 10 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 表4-2 压型常用材料 零件名称 材料 热处理 LD5 型体、型芯、镶块、活HB,90 45 HRC30~35 块 HRC35~40 定位销、定位销套、芯 T8 HRC55~60 销、顶杆、复位杆 A3 垫板、压板、顶杆固定— 板、手柄 浇注系统模具 铸铝 人工时效 1.分型面间隙不大于0.05mm; 2.各组合块及上下型错位不大于0.05mm; 3.顶杆不高于型腔表面，可低于型腔表面0.05mm以内;复位杆不高于分型面，可 低于分型面0.05mm以内; 4.型腔表面无凸凹不平及毛刺等缺陷，型腔边缘应保持锐角; 5.总装后经压蜡试模，取模时应无卡阻现象，蜡模飞边厚度不大于0.05mm; 6.压型外表边缘应成锐角，并打上零件号，制造日期和其它标志。 - 11 - 沈阳理工大学课程设计专用纸 参考文献 1.熔模精密铸造编写组:《熔模精密铸造》(上册)，国际工业出版社，1981年; 2.铸造工艺装备设计手册编写组:《铸造工艺装备设计手册》，机械工业出版社，1993年; 3.施廷藻主编:《铸造实用手册》，东北工业学院出版社，1988年; 4.中国机械工程学会铸造专业学会编:《铸造手册》第6卷 特种铸造，机械工业出版社，1994年。 - 12 -