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铰接支架的铸造工艺设计答辩人：指导老师：班级：HenanUniversityofScienceandTechnology2015-06-15目录第一章零件的工艺性分析第二章铸造工艺方案的确定第三章模拟及工装的设计第四章结论第一章零件的工艺性分析第一章零件的工艺性分析材质：QT450-10；重量：11.676Kg；生产规模：小批量；壁厚：较薄，均匀，10mm；外形尺寸：426mm×345mm×153mm。特征：外形相对复杂，非对称结构，肋数量较多。图1-1零件三维实体图第二章铸造工艺方案的确定（一）浇注位置的确定（二）分型面的选择（三）工艺参数、浇注系统和砂芯第二章铸造工艺方案的确定（一）浇注位置的确定1）铸件的重要部分应尽量置于下部;2）重要加工面应朝下或呈直立状态;3）使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷;4）应保证铸件能充满;5）应有利于铸件的补缩;6）避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验;7）应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致第二章铸造工艺方案的确定方案一方案二（一）浇注位置的确定第二章铸造工艺方案的确定（二）分型面的选择1）应使铸件全部或大部分置于同一半型内;2）应尽量减少分型面的数目;3）分型面应尽选用平面;4）便于下芯、合箱和检查型腔尺寸;5）不使砂箱过高;6）受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度;7）注意减轻铸件清理和机械加工量;第二章铸造工艺方案的确定（二）分型面的选择方案一方案二方案三第二章铸造工艺方案的确定根据铰接支架的生产批量，铸件的精度要求，参考《铸造工艺学》，确定铸造工艺参数分别为：铸件尺寸公差铸件重量公差机械加工余量铸造收缩率起模斜度最小铸出孔CT12MT1212/H0.8-1.0%0°4′a=2.0mmΦ30表2-1铸造工艺参数（三）工艺参数、浇注系统和砂芯第二章铸造工艺方案的确定根据《铸造手册》小批量薄壁球铁件，浇注系统通常设计为底注式封闭式。图2-1浇注系统的位置直横内：：AAA8.05.11：：根据《铸造工艺课程设计手册》表4-20球墨铸铁浇注系统尺寸，直浇道、横浇道、内浇道的尺寸如图所示。第二章铸造工艺方案的确定a）直浇道b）横浇道c）内浇道图2-2浇注系统的尺寸第二章铸造工艺方案的确定图2-3砂芯的形状a）1#砂芯b）2#砂芯1#砂芯芯头设计为燕尾形状，便于定位，2#砂芯形状较为复杂。一模一件。第三章模拟及工装设计将UG中得到的三维造型STL文件导入至华铸CAE软件中，对设计工艺进行数值模拟分析。华铸CAE会对STL文件进行网格剖分，然后对其进行凝固、充型计算，最后检验该工艺设计是否合理，并判断出缩松缩孔位置，以及热节的位置。图3-1铸型结构图第三章模拟及工装设计从图3-2可以看出，铰接支架铸件的充型过程平稳，金属液从浇口杯流经横浇道，通过内浇道，最终在内浇口处进入铸型内。整个过程充型完整，未出现浇不足等缺陷。图3-2铰接支架铸件浇注过程的体积充型第三章模拟及工装设计从图3-3可以看出，铸件的肋板处先凝固，随后浇注系统开始凝固，有利于实现球铁的自补缩。同时，在肋板、侧板和底板相交的地方最后凝固，出现了缩松，这是需要避免的。需要对工艺进行适当的优化。图3-3铰接支架铸件的凝固过程的液相分布第三章模拟及工装设计为改善铸造缺陷，实现顺序凝固。在模拟中最后凝固的部位，添加外冷铁。综合分析，将冷铁至于1#砂芯内方便，且效果最好。基本达到了预期想要的效果。并且在铸件的上端面，添加出气冒口，已及时排气和补偿球铁件凝固时产生的液态收缩。查《铸造工艺课程设计手册》，冷铁的尺寸：A=100；B=50；T=25；图3-4冷铁在1#砂芯中的位置第三章模拟及工装设计铸件为小批量生产，采用手工制芯。考虑到砂芯的填砂、紧实，起模，将砂芯的最大截面处作为填砂口。为了便于搬运，设计了手柄。图3-62#芯盒图3-51#芯盒第三章模拟及工装设计手工造型，模样为木模。对底板的材料的要求是：有足够的强度，有良好的耐磨性，抗震耐压，铸造和加工性能好。选用的材质为铸铁。图3-7模样图图3-8模板图第三章模拟及工装设计由于铸件手工造型，砂箱设计为手工造型通用砂箱。上箱：长=540mm；宽=430mm；高=250mm；下箱：长=540mm；宽=430mm；高=200mm；第四章结论通过查阅资料，对铰接支架的铸造工艺进行了分析，合理的确定的浇注位置和分型面，选择造型和制芯方法。进而确定铸造工艺参数，并通过华铸CAE对铸造方案进行了模拟，提出了一些优化措施。通过这次铸造工艺设计得出以下几个结论：1.铰接支架的肋较多，浇注位置和分型面只能考虑在竖直方向上，水平放上上无法起模。考虑到铸件的精度，将零件的最底面设为分型面。2.支架类球铁件，壁厚较薄，均匀，浇注系统可采用封闭式浇注系统。3.本次1#砂芯的设计中，芯头采用了燕尾的形状，有利于定位、下芯。4.在1#砂芯中安放冷铁，加出气孔，以提高铸型的排气效率，改变铸件局部的凝固速度。5.模底板的尺寸为：800mm×600mm×30mm。综合来说，此次铸造工艺设计基本符合要求，最后绘制红蓝工艺图。我的报告结束，谢谢各位评委老师！