搜索
毕业设计论文设计（论文）题目：轴承座铸造工艺及工装设计下达日期：2007年4月28日开始日期：2007年4月28日完成日期：2007年6月15日指导教师：韩小峰学生专业：材料成型及控制工程专业班级：材料0404班学生姓名：杨坤教研室主任：材料工程系毕业论文2陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书一、设计（论文）内容及要求：（一）设计（论文）内容1.撰写铸造技术发展现状的研究文章；2.维美德西安造纸机械有限公司实习；3.编制铸件（附零件图）铸造工艺规程，绘制铸造工艺图，填写铸造工艺过程卡片；4.绘制铸件图和铸型装配图；5.设计铸造工艺装备，绘制模样、模板、砂箱和芯盒等设计图；6.撰写设计说明书（论文）。（二）要求1．通过企业实习，熟悉铸造工艺过程，结合生产实际完成本次设计任务；2.工程图用AutoCAD软件绘制并打印；3.说明书（论文）按照学院统一格式，使用word文档并打印。4.提交资料包括：（1）毕业设计任务书；（2）铸造技术发展现状的研究文章；（3）“四图一卡”，即绘制铸造工艺图；铸件图；铸型装配图；模样、模板、砂箱和芯盒等铸造工装图；（4）设计说明书（论文）。所有提交的资料包括打印文件和电子文件。二、技术指标：1．生产类型：大批大量生产2．生产及质量要求：满足产品图纸的各项技术要求；工艺出品率较高，废品率5％以下；生产效率高；对工人技术水平要求较低，操作简便。3.生产工艺要求：树脂砂型铸造；机械化造型；所用工装自行设计；冲天炉及中频感应电炉熔炼；生产的原材料均经过检验，符合材料质量保证单要求。4.技术水平要求：尽量采用先进技术，创新项目应符合国家环保及安全生产要求。三、主要参考资料：[1]曹瑜强．铸造工艺及设备．北京：机械工业出版社，2005年7月.[2]刘喜俊．铸造工艺学．北京：机械工业出版社，1999年10月.[3]丁根宝．铸造生产基础．北京：机械工业出版社，1994年10月.[4]王晓江．铸造合金及其熔炼．北京：机械工业出版社，1999年7月.[5]中国机械工程学会铸造分会编．铸造手册．北京：机械工业出版社，2003年10月.3陕西工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书进程计划表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查签名2007.4.28.－4.302007.5.8.－5.112007.5.14.－5.182007.5.21.－5.252007.5.28.－6.12007.6.4.－6.82007.6.11.－6.15明确毕业设计任务，准备毕业设计辅助资料。查阅资料，撰写“铸造技术发展现状”文章。维美德西安造纸机械有限公司毕业实习。编制铸造工艺规程。绘制铸造工艺图，填写铸造工艺卡。设计铸造工艺装备（模样、模板、芯盒、砂箱）撰写设计说明书（论文）答辩提纲毕业答辩4轴承座铸造工艺及工装设计摘要本文主要介绍了造纸机械中的轴承座，其材质为QT400的铸造工艺过程。在这些过程中，对轴承座的铸造工艺设计：铸造用砂的选择，涂料的选配，浇冒系统的计算，工艺参数的选择；以及铸造工装设计：砂箱，芯盒，模板，模样等都做出了计算和说明，包括了铸造熔炼中的选炉，配料，脱硫过程也都进行了主要的详细分析。其中对树脂砂和涂料的工艺、性能、混制和配比做出了进一步的分析计算和详细陈述，以达到配置型砂无误的目的。最后，对操作过程中操作工应注意的操作方法和技术安全做出简单介绍。通过这次设计，对我们以后的工作打下了良好的基础。关键词：树脂砂，球墨铸铁，轴承座，熔炼5HOUSINGSCASTINGPROCESSDESIGNABSTRACTThispaperintroducesthepapermakingmachineryhousings,QT400materialforthemintingprocess.Intheseprocesses,thehousingsofthecastingprocessdesign:sandcastingchoices,paintmatching,theriggingsystem,thechoiceofprocessparameters;FoundryEquipmentandDesign:sandboxes,coreboxes,templates,likesocalculatedandmadeanote,includingthecastingofelectoralsmeltingfurnace,batching,desulfurizationprocessarethemaindetailedanalysis.Whichrightandthesandresincoatingtechnology,performance,mixingratioofthesystemandtomakeafurtheranalysisanddetailedstatement,Sandconfigurationtoachievetheobjectiveandtruthful.Finally,theoperationoftheprocessoperativesshouldpayattentiontothemethodsofoperationandtechnicalsecuritybrief.Throughthisdesign,rightafterweworktolayagoodfoundation.KEYWORDS:resinSand，ductileIron，housings，melting6目录一、铸造工艺性分析6二、铸造用砂及辅助材料的选用61、原砂62、固化剂63、添加剂64、混合料配比75、混制工艺76、呋喃Ⅱ型树脂砂性能77、呋喃树脂砂的硬化原理7三、铸型涂料的使用71、涂料的作用72、涂料的组成73、涂料的配制8四、球墨铸铁工艺性81、球墨铸铁的组织和性能82、球墨铸铁的牌号及应用83、球化处理和孕育处理94、球铁的热处理10五、铸造工艺设计101、造型（芯）的方法和铸型的种类102、铸件凝固原则、浇注位置和分型面的选择103、型芯的结构设计114、铸造工艺参数11（1）铸造收缩率11（2）机械加工余量11（3）起模斜度11（4）分型负数115、合箱、浇注、落砂及清理工艺1176、浇注系统的设计127、熔炼工艺过程设计14（1）冲天炉的选择及其工艺参数15（2）冲天炉用焦碳15（3）配料计算15（4）脱硫处理17六、铸造工装设计171、砂箱设计17（1）砂箱壁的断面17（2）砂箱箱带18（3）砂箱转角部分18（4）外壁加强肋182、模板设计193、模样设计194、芯盒设计20致谢21参考文献228一、铸造工艺性分析该铸件为造纸机械中的轴承座，主要是与轴承配合生产，要求有一定的机械强度，组织细密，晶粒细小，无气孔、缩松等缺陷。铸造工艺（造型、造芯、浇注、落砂、清理及其后处理等）是铸造生产的核心，是能否生产优质铸件的关键。通过熟悉图纸可以看出，该铸件形状虽然简单，但其断面较厚（主要壁厚为50mm），又是球墨铸铁，技术要求较高。所以，在造型时，要避免产生缩孔、缩松、晶粒粗大、石墨漂浮、石墨球化不良等缺陷，必须采取相应的工艺措施。二、铸造用砂及辅助材料的选用该铸件采用树脂砂造型，其相比于其他型砂有许多可取之处。如采用树脂砂造型，不需进行炉内烘干，可取消烘炉，提高工作效率降低了成本；硬化反应快；造型（芯）工艺过程简化，便于实现机械化和自动化；砂型硬化后，变形小、精度高，提高了铸件尺寸精度，加工余量也可减小。根据砂型铸造工艺学的相关资料查得，该铸件采用树脂自硬砂铸造工艺生产，粘结剂为呋喃树脂Ⅱ型树脂。呋喃Ⅱ型树脂砂原材料的选用：1、原砂原砂对树脂砂的性能、树脂用量以及铸件表面质量影响很大。对于该铸件，选取的具体指标为21（0.300，0.212，0.150筛）组的砂，要求原砂中含SiO2量要高，含泥量要低，酸耗值要低。2、固化剂目前国内采用的较多的固化剂有磷酸溶液、硫酸乙脂和有机苯磺酸溶液。磷酸溶液对用酚醛改性的树脂不能用；硫酸溶液催化作用过强。有机苯磺酸溶液适用于各种呋喃树脂。旧砂回用时，广泛采用有机磺酸。对甲苯磺酸以及水溶液（酸:水=7:3）或酒精溶液（酸:酒精=6.5:3.5）的形式使用。树脂砂的固化速度与原砂质量、树脂的型号、固化剂的类别以及砂温、车间气温、湿度等有关，因此一般加入量占树脂重的30%~50%左右即可。在固化剂酸值一定的情况下固化剂加入量愈大，树脂砂的硬化速率就愈快，反之愈慢。在固化剂加入量一定的情况睛，所用固化剂酸值愈高，树脂砂硬化速率愈快，反之愈慢。树脂砂铸型的硬化速率过快或过慢，都会降低铸型硬化后的强度，因此必须合理控制树脂砂的硬化速度。3、添加剂9呋喃树脂砂中加入少量KH550硅烷作偶联剂，以提高树脂砂的强度。4、混合料配比呋喃树脂的加入量，一般占原砂重的1%~2%，固化剂的加入量占树脂重的30%左右，添加剂的加入量占树脂重的0.1%~0.3%，也可不用添加剂，根据需要自行调制。5、混制工艺树脂砂的混制最好采用连续式混砂机，是将原砂、固化剂、树脂一次加入快速混合而成，随混随用。混制顺序：原砂+固化剂和添加剂+树脂（加入原砂和固化剂和添加剂混制3~5秒后，加入树脂混制5~8秒后出砂。）6、呋喃Ⅱ型树脂砂性能与传统的粘土砂生产铸件相比，用树脂砂生产的铸件具有表面粗糙度小，尺寸精度高，品质好的特点。由于此种树脂为“无氮树脂”，不易产生皮下气孔，而且含糠醇较多，耐高温性能较好，吸湿性小，砂型存放时间长，流动性好，抗金属渗透性良好等。7、呋喃树脂砂的硬化原理树脂在固化剂的催化作用下逐渐发生交联反应而自行硬化，固化剂的催化作用受温度的影响较大，温度升高催化作用加速，温度下降，催化作用减慢，因而呋喃树脂自硬砂在硬化过程中，硬化反应的速率与砂温有密切的关系，同时硬化反应速率对硬化后铸型的强度有着重要的影响。三、铸型涂料的使用在铸型上涂刷涂料是提高铸件表面质量最有效的办法，使用涂料后，可显著减少粘砂，省掉大部分清理工时，可使铸件成本大幅度下降。1、涂料的作用涂料的主要作用为降低铸件的表面粗糙度，还可防止铸件粘砂，也可起到加固铸型表面层的作用，减少冲砂等缺陷。有时涂料还可以造成铸件表面合金化、细化晶粒和改善并扩大金属型使用范围等。2、涂料的组成涂料通常是由耐火粉料、粘结剂、悬浮剂、载液和助剂组成的。耐火粉料是涂料的基础，它借助悬浮剂在载液内悬浮，并被均匀地涂敷于铸型或砂芯的工作表面上。载液挥发（或蒸发后），粘结剂使粉料干结成致密涂层，起到保护工作表面的作用。103、涂料的配制（1）涂料的配方因该铸件所选砂为呋喃树脂砂，常用对甲苯磺酸或硫酸乙脂作固化剂，受热时容易分解出SO2和SO3，它们若渗入金属液中容易形成有害的硫化物，所以，涂料中应该配入碱性物质，把它们吸收掉。（2）涂料的选择从涂料的配比和使用，以及使用后的处理方法来综合考虑，考虑铸件的类型属于中、大件，型砂受到铁液的烘烤时间较长，容易发生粘砂，因此对涂料的耐火度要求较高，考虑使用有机溶剂涂料中：英粉30%、三氧化二铝45%、石墨粉25％、乙醇含量一般在60~70%。并对涂料的饱蘸性，涂刷性，流淌性、渗透性、以及涂料的抗粘砂性、涂料的强度、还有涂料的抗裂纹性能进行具体的考察验证四、球墨铸铁铸造工艺性能球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。基于以上所述，该铸件的铸型采用球墨铸铁来制。1、球墨铸铁的组织和性能球墨铸铁是一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，目前已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁与灰口铸铁相比，C、Si含量较高，而Mn较低，对S、P的限制较严。其化学成分一般为：(3.5～3.8)%C，(2.0～3.0)%Si，（0.5～0.7）%Mn，0.08%P，0.02%S，（0.03～0.