阀体铸造工艺设计说明书

拨叉铸造工艺设计说明书一、工艺分析1、审阅零件图查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。零件名称:阀体工艺方法：铸造零件材料：HT250零件重量：1.3421kg毛坯重量：2.05kg生产批量:100件/年，为小批量生产2、零件的技术要求技术要求：1、铸造圆角半径不得超过1mm；2、铸件应进行时效处理；3、铸件应进行清理，保证表面平整；4、零件加工完后所有棱边应去除毛刺；5、不加工表面先涂以防锈漆，再涂以绿色油漆。3、选材的合理性阀体选用的材料是HT250，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承，只要求能够承受抗压即可，又是中等静载，选择材料HT250可以满足要求。4、确定毛坯的具体生产方法根据以上信息可知,由于零件属小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造。5、审查铸件的结构工艺性铸件轮廓尺寸为94.5*82*67，查表得砂型铸造的最小壁厚为4mm。铸件质量为2.05kg为HT250，查表得砂型铸造铸件的临界壁厚为12mm。壁厚越大，圆角尺寸也应增大。二、工艺方案的确定点击软件中铸造工艺设计→铸造工艺方案的确定→点击最右边的下拉菜单可查询如下内容。1、铸造方法的选择由于拨叉的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以毛坯的生产方法选择砂型铸造，砂型种类选择湿型。2、造型、造芯方法的选择选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。3、浇注位置的确定阀体是小型零件，且结构简单，确定浇注位置为中间浇注，此位置便于充型、起模和下芯。4、分型面的确定阀体表面结构简单，确定分型面为过孔的中心平面，以便于起模、下芯和检验。5、砂箱中铸件数目的确定选择铸件质量小于5kg，点击查询，对应的砂箱尺寸为≤400mm，最小吃砂量分别为a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm。铸件本身的尺寸为94.5*82*67mm，因此在400mm的砂箱中只能放置二个铸件（如图所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2，A、B分别为砂箱内框长宽及宽度）。三、砂芯设计砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。此阀体有垂直分布的两个孔，所以设计两个型芯铸出这两个孔。分别为水平型芯和垂直型芯。垂直芯头设计：基本尺寸为67mm,大于50mm；芯头直径为22mm,小于50mm；沙型类别为湿沙；所以查表得芯头与芯座的距离S/2=0.2，芯头高度h25-30mm,取为25mm，则上芯头高度h1=（0.6）xh=15mm。又查得芯头顶面与芯座之间的距离为0。下芯头高度为h=25mm。水平芯头设计：基本长度为64mm，小于100mm;直径为18mm，小于40mm,沙型类别为湿型；所以查表得芯头长度l=25-30mm，取其长度为25mm,水平芯头顶面与芯座之间的距离为s1=0.3。四、工艺参数的确定点击软件中铸造工艺设计→铸造工艺方案的确定→点击最右边的下拉菜单可查询如下内容。（1）铸件最小铸出壁厚为4mm（2）最小铸出孔及槽，最小铸出孔直径为30-50mm，零件中Φ22mm的孔不介于最小铸出孔直径（30-50mm）之间，此孔选择不铸；零件中Φ28mm的孔虽然不介于最小铸出孔直径（30-50mm）之间，但是仍然选择铸出。零件中Φ32mm的孔介于最小铸出孔直径（30-50mm）之间，此孔选择铸出。（3）取铸造圆角为1mm（4）尺寸公差不做要求（5）重量公差不做要求（6）加工余量：查表得灰铸铁的机械加工余量等级为H级；尺寸公差和重量公差等级为13～15级，取14级，查表得尺寸公差和重量公差不做要求；再结合实际生产中的经验，取机械加工余量为7.5/5.0（单边/双边）。（7）铸造收缩率：受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%。（8）拔模斜度：模样外表面的拔模斜度为：a=1º25´；内表面的拔模斜度为：a=2º50´。五、浇注系统设计浇注系统的一般设计内容有:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。浇注系统截面积的大小对铸件质量也有很大影响。截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能引起冲砂，带入熔渣和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。（1）浇注系统类型的选择根据零件的结构选择封闭式（中间注入式）浇注系统较好，因为封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。（2）浇注系统设计与计算按照铸件的基本尺寸（包括加工余量在内）计算出铸件的体积和铸件的质量。此铸件为2.05kg，为单件小批量生产，金属液总质量G为铸件的1.3倍，则金属液总质量为：G=2.09kg×1.3=2.717kg（对于中小型灰铸铁件：受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%）奥赞公式法：L式中t--浇注时间GL--浇注重量，计算时可按工艺出品率估算（见《铸造工艺设计》表3-71）S--系数，决定于铸件厚度，由《铸造工艺设计》表2-6查得S=2.2代入GL和S相应数值计算可得浇注时间:t=3.6263s平均静压头Hp的确定：选择μ=0.42，由《铸造工艺设计》表2-4查得。选择浇注方式为中间注入式，运用平均静压力头高度计算机公式：Hp=H0-C/8其中：H0-浇口杯顶面到分型面的距离；C-铸件在铸型中的总高度。H0=63.5mm,C=67mm。Hp=55.125mm运用灰铸铁件浇注系统内浇道的最小横截面积计算公式，即阿暂公式：代入G、Hp、μ、t相应数值计算，得内浇道的最小控流截面积为F内=2.451cm²，选择扁梯行截面。由于砂箱中放置两个铸件，所以该浇注系统只需设计内浇道和直浇道。再由计算机辅助工艺设计课件可知，对封闭式中、小型铸铁件（砂型）直浇道截面积为内浇道截面积的1.15倍，即F直=1.15×2.451=2.81865cm²。在软件的参数查询部分（点击软件中铸造工艺设计→浇注系统设计→点击最下边的命令按钮）可查得各浇道的具体尺寸：F内=2.451cm²，a=25mm，b=23mm，c=11mm；F直=2.81865cm2，直径d=20mm。六、冒口及冷铁的设计由于该铸件是小型件，材料又是灰铸铁（HT250），因此，在铸造时不需要冒口，也不需要用冷铁，依靠它自身的自补缩能力进行有效的补缩。七、铸造工艺图和铸件图铸造工艺图和铸件图见附图。