1、優(yōu)秀完整畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，歡迎下載借鑒！殼體鑄造工藝設(shè)計(jì) 目 錄一 簡(jiǎn) 介31.1 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義1.2 中國(guó)古代鑄造技術(shù)發(fā)展1.3 中國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.4 發(fā)達(dá)國(guó)家鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.5 我國(guó)鑄造未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)二 生產(chǎn)條件4三 工藝分析5四 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)計(jì)算及措施94 工藝參數(shù)的計(jì)算4 工藝參數(shù)的校核4 工藝措施五 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)10六 冷鐵設(shè)計(jì)13七 結(jié)束語(yǔ)13八 參考文獻(xiàn)16優(yōu)秀完整畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，歡迎下載借鑒！一 簡(jiǎn)介1.1 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義我國(guó)有五千年的文明歷史，自古以來(lái)就是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，從傳統(tǒng)的農(nóng)耕石器，到現(xiàn)代化的機(jī)器操作。改革開(kāi)放以后，我們國(guó)家農(nóng)業(yè)也普遍

2、采用了機(jī)械農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)，其中拖拉機(jī)起到了不可替代的作用，我國(guó)拖拉機(jī)工業(yè)雖有較大發(fā)展，但大中型拖拉機(jī)的產(chǎn)品技術(shù)水平、質(zhì)量、規(guī)模、企業(yè)素質(zhì)和結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，從整體上分析并沒(méi)有明顯縮短差距，要相差 20 年以上。特別是新產(chǎn)品品種發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)水平，機(jī)電液一體化，人機(jī)工程、電子操縱監(jiān)控等方面差距更大。90年代以來(lái)，國(guó)外拖拉機(jī)工業(yè)已進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展的新階段。產(chǎn)品的更新速度加快，產(chǎn)品系列化進(jìn)一步完善，大部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化、智能化，達(dá)到高效節(jié)能，產(chǎn)品外觀質(zhì)量轎車化。制造水平進(jìn)一步提高，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)（CNC），新材料、新工藝廣泛應(yīng)用，大大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量、壽命、可靠性。1.2 中國(guó)古代鑄造技術(shù)發(fā)展中華

3、文明大致經(jīng)歷了石器時(shí)代、銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代三個(gè)歷史階段，這三種材質(zhì)的工具和技術(shù)的創(chuàng)造發(fā)明，隨著人類的繁衍， 不斷推動(dòng)人類文明向高級(jí)階段發(fā)展，金屬的應(yīng)用使人類文明產(chǎn)生了根本性的飛躍，而鑄造技術(shù)的運(yùn)用和金屬的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起。對(duì)古代很多務(wù)農(nóng)的人來(lái)說(shuō)，鑄造技術(shù)是一門手藝。據(jù)歷史考證，我國(guó)鑄造技術(shù)開(kāi)始于夏朝初期，迄今已有 5000 多年。到了晚商和西周初期，青銅的鑄造技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展，形成了燦爛的青銅文化，遺留到今天的有一批鑄造工藝水平較高的鑄造產(chǎn)品。中國(guó)古代的鑄造方法有：石型即用石頭或石膏制作鑄型；泥型古稱“陶范”；金屬型古稱“鐵范”；失蠟型有出蠟法、走蠟法、脫蠟法或刻蠟法；砂型這種方法是伴隨泥

4、型一起產(chǎn)生的。1.3 中國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀盡管近年來(lái)我國(guó)鑄造行業(yè)取得迅速的發(fā)展,但仍然存在許多問(wèn)題。第一,專業(yè)化程度不高,生產(chǎn)規(guī)模小 。我國(guó)每年每廠的平均生產(chǎn)量是 815t,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)的 4606t 和日本的 4878t。第二, 技術(shù)含量及附加值低。我國(guó)高精度、高性能鑄件比例比日本低約20 個(gè)百分點(diǎn)。第三,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不夠緊密、鑄造技術(shù)基礎(chǔ)薄弱。第四,管理水平不高,有些企業(yè)盡管引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),但卻無(wú)法生產(chǎn)出高質(zhì)量鑄件,究其原因就是管理水平較低。第五,材料損耗及能耗高污染嚴(yán)重。中國(guó)鑄鐵件能耗比美國(guó)、日本高 70%120%。第六,研發(fā)投入低、企業(yè)技術(shù)自主創(chuàng)新體系尚未形成。1.4 發(fā)達(dá)

5、國(guó)家鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)達(dá)國(guó)家總體上鑄造技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染少、原輔材料已形成商品化系列化供應(yīng)，如在歐洲已建立跨國(guó)服務(wù)系統(tǒng)。在大批量中小鑄件的生產(chǎn)中，大多采用微機(jī)控制的高密度靜壓、射壓或氣沖造型機(jī)械化、自動(dòng)化高效流水線濕型砂造型工藝。砂處理采用高效連續(xù)混砂機(jī)、人工智能型砂在線控制專家系統(tǒng) , 制芯工藝普遍采用樹(shù)脂砂熱、溫芯盒法和冷芯盒法。熔模鑄造普遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結(jié)劑的制殼工藝。鑄造生產(chǎn)全過(guò)程主動(dòng)、從嚴(yán)執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鑄件廢品率僅 2%-5%；標(biāo)準(zhǔn)更新快（標(biāo)齡 4-5 年）；普遍進(jìn)行 ISO9000、ISO14000 等認(rèn)證。1.5 我國(guó)鑄造未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)自中國(guó)加入 W

6、TO 以來(lái),我國(guó)鑄造行業(yè)面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)。其未來(lái)發(fā)展將集中在以下幾方面。第一,鼓勵(lì)企業(yè)重組發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn),包括鑄件大型化和輕量化生產(chǎn)。第二,加大科技投入切實(shí)推動(dòng)自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)鑄件的精確化生產(chǎn)和數(shù)字化鑄造。第三,培養(yǎng)專業(yè)人才加強(qiáng)職工技術(shù)培訓(xùn)。第四,大力降低能耗抓好環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)清潔化鑄造。二 生產(chǎn)條件殼體鑄造材質(zhì) HT200，鑄造質(zhì)量 82kg，外形尺寸 552.5mm× 513mm×488.2mm，壁厚 10mm-30mm，主要壁厚 10mm。采用 5th 大雙熱風(fēng)沖天爐熔煉，鐵水出爐溫度 1400-1450，采用 Z2140 頂箱震實(shí)式造型機(jī)濕砂型造型，漏模起模，砂箱尺寸

7、900mm× 700mm×350mm，采用Z878 翻臺(tái)震實(shí)式制芯機(jī)，合脂砂制芯。三 工藝分析箱體類鑄件的收縮率受鐵水的化學(xué) 成分、澆注溫度、鑄件 本身結(jié)構(gòu)特 征、鑄型的退讓性和泥芯的退讓性等多種因 素的影響， 尤 其是化學(xué)成分、 注溫度的影 響使?jié)驳猛环N鑄件在每一爐次甚至同一爐次 的尺寸都有 差異。一 般 灰 鐵 件 的 收縮 率 在 之間。箱體類零件的尺寸精度除偏芯、變形以及受鑄件收縮率影響外， 還受到錯(cuò)箱、機(jī)械加工中的定位誤差和機(jī)械加工誤差的影響。因此， 要生產(chǎn)出合格的零件， 在復(fù)雜形狀箱體類鑄件鑄造模具設(shè)計(jì)制造中必須采取一系列的工藝措施， 選擇靈活適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)。

8、該鑄件可視作由近似長(zhǎng)方箱體和喇叭口盤狀兩部分形狀組 成。泥芯被金屬包裹面積較大。喇叭口盤狀泥芯尺寸較大， 為增強(qiáng)泥芯的排氣， 在分芯面處開(kāi)通氣槽、扎通氣孔， 這樣既利于澆注時(shí)泥芯中的氣體排出， 也利于泥芯烘干時(shí)氣體的排出， 縮短泥芯的烘干時(shí)間。當(dāng)烘干時(shí)間不足時(shí)， 喇叭口盤狀泥芯中心部位常易出現(xiàn)不干現(xiàn)象。四 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)計(jì)算及措施澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分流道的截面形狀：通常分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U 形和六角形等。恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積，壁厚，形狀復(fù)雜程度，模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。從輸送熔體時(shí)

9、的減少壓力損失和熱量損失的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。分流道斷面尺寸取決于多種因素，其中包括塑件重量和壁厚，塑料粘度和分流道本身的長(zhǎng)度。分流道斷面積應(yīng)能保證型腔充滿并補(bǔ)充因腔內(nèi)塑料收縮所需的熔體后方可冷卻 凝固。綜合考慮選用矩形分流道。分流道的布置：分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式的布置方法。分流道與澆口的連接：分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)及充填。D、澆口的設(shè)計(jì)：澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定， 取其下限，然后在試模過(guò)程中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道截面積的

10、 3%9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長(zhǎng)度為 0.52mm，表面粗糙度 Ra 不低于 0.4m。澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，按照澆口的形狀可以分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。而我們這里選用的是點(diǎn)澆口。簡(jiǎn)圖如圖七 圖七點(diǎn)澆口澆口位置的選擇直接影響到制品的質(zhì)量問(wèn)題，所以我們?cè)陂_(kāi)設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：澆口應(yīng)開(kāi)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮。澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形。澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。不要在制品承受

11、彎曲載荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。根據(jù)鑄件特點(diǎn)采取中間分型、分芯方式，澆注為了提高鑄型系統(tǒng)開(kāi)設(shè)在分型面處， 采用封閉式。通氣性， 在所有最高點(diǎn)處扎 ! 明出氣孔，同時(shí)在最高處設(shè)一 ! 頂部縮頸冒口， 既起排氣、溢流又起補(bǔ)縮作用。工藝圖如圖 所示。4 工藝參數(shù)的計(jì)算澆注時(shí)間t = S= 2.2» 21(s)G93式中： 為澆注時(shí)間（ ） ； 為系數(shù)； 為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量（ ） 。平均靜壓力頭 × （）式中： 為平均靜壓力頭（ ） ； 為作用于內(nèi)澆道的金屬液靜壓力頭（ ） ； 為鑄件高度（ ）。平均有效靜壓力頭 1.42 式 中 ： 為 平 均 有 效 靜 壓 力 頭 （ ） ；

12、、 為 系數(shù)。內(nèi)澆道總斷面積0.2thp0.2´ 21 12.9åF G=93» 6.2(cm2 )內(nèi) 直：" 橫 ： # 內(nèi) ：式中： $ 內(nèi) 為內(nèi)澆道總斷面積（ ） ； 直 為直澆道斷面積（ ） ； % 橫 為橫澆道總斷面積（ ） 。4 工藝參數(shù)的校核型內(nèi)液面上升速度 （ ） ， 符合要求。最小剩余壓力頭高度 " （） ， 符合要求。式中： 為最小剩余壓力頭（ ） ；為液態(tài)金屬的流程（ ） ； 為壓力角（ °。）4. 工藝措施外模采用漏模起模形式， 頂面機(jī)械加工余量取 ， 底面、側(cè)面機(jī)械加工余量 取 ， 拔模斜 度 取 正拔 模

13、斜 度 ， 長(zhǎng) 度 方 向 收 縮 率 取， 其它方向取。變速箱殼體機(jī)械加工時(shí)， 以下面大圓盤進(jìn)行主定位， 上部側(cè)面兩點(diǎn)進(jìn)行輔助定位。由于鑄件長(zhǎng)度方向尺寸較長(zhǎng)（ 約 ） ， 同時(shí)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 需采取一定的工藝措施保證， 為此在方法蘭背面增加1 厚度的工藝補(bǔ)正量， 以保證在發(fā)生 以內(nèi)錯(cuò)箱時(shí)法蘭強(qiáng)度不受影響。同時(shí)對(duì)各種塔子按長(zhǎng)度方向增加 工藝補(bǔ)正量。方法蘭連接孔處的槽左右各增加 寬度， 這樣利于裝配。需泥芯中的各軸承孔機(jī)械加工余量取 。加工的凸臺(tái)機(jī)械加工余量取 。芯頭按零件開(kāi)口處形狀隨形設(shè)計(jì)， 這樣披縫易于清除。上型芯頭外模于泥芯之間設(shè)置 間隙。為防止芯頭處產(chǎn)生擠砂缺陷， 在芯頭一周設(shè)置 

14、5; 防壓砂環(huán)， 如圖 處所示。同時(shí)為了防止泥芯產(chǎn)生上漂現(xiàn)象， 在上芯頭處設(shè)置壓砂環(huán)， 如圖 處所示。內(nèi)腔各球形塔子按圖紙要求高度， 增加圓弧半徑， 以防止偏移而造成螺孔打穿。因變速箱殼體泥芯尺寸較復(fù)雜， 合脂泥芯因蠕變的影響， 高度尺寸變化較大， 為保證泥芯尺寸， 在泥芯高度方向留 磨削余量， 待泥芯烘干后借助磨芯工裝通過(guò)磨芯機(jī)磨削， 保證高度方向尺寸。在大喇叭狀上、下泥芯尾部分別設(shè)計(jì)兩個(gè)平臺(tái)以利磨削泥芯時(shí)進(jìn)行定位， 同時(shí)利于下箱泥芯的定位和防止泥芯旋轉(zhuǎn)。在下箱泥芯兩端的芯頭部位分別設(shè)置兩處空腔， 以利于下泥芯時(shí)由手抬泥芯或夾具夾持泥芯。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)， 方法蘭中部常出現(xiàn)裂紋。分析認(rèn)為， 方法蘭

15、窗口處收縮阻力大， 應(yīng)力很大， 由于清理鑄件時(shí)錘擊方法蘭中部， 從而引起裂紋出現(xiàn)。當(dāng)清理鑄件時(shí)， 只錘擊方法蘭一周， 不錘擊方法蘭中部， 裂紋問(wèn)題基本解決。五 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)外 模 與 型 板 聯(lián) 接 處 設(shè) 計(jì) 一 圈 寬 、 0mm高法蘭， 以利于增設(shè)和改動(dòng)螺孔和定位銷孔，同時(shí)利于在日后的模具維護(hù)中重新設(shè)置螺孔和定位銷孔。為增加模具的強(qiáng) 度， 在模具內(nèi)腔設(shè)置一定數(shù)量的加強(qiáng)筋， 加強(qiáng)筋高度至分型面， 漏?？蚺c外模之間間隙取 。如圖 所示。為防止手工扎氣孔時(shí)， 使扎氣孔根部鑄型變形或破壞， 在需扎氣 孔 部 設(shè) 置 ! × 通氣針， 鑄型 起模后手工扎穿。芯盒主體采用鑄鋁件。芯盒中鑄件

16、中間的筋板取負(fù)拔模斜度， 做成鑲塊結(jié)構(gòu)， 這樣以利于筋板位置產(chǎn)生誤差需調(diào)整時(shí)， 進(jìn)行調(diào)整， 同時(shí)還利于日后維護(hù)和更換； 材料采用球墨鑄鐵件以提高燕尾部分的強(qiáng)度和耐磨性， 因?yàn)橹虚g筋板容易損壞， 活塊的燕尾和筋板的燕尾槽易于磨損。軸承孔機(jī)械加工余量取 ， 塔子不易拔模處做成活塊， 材料采用鑄銅件，機(jī)械加工余量取， 活塊深度至鑲塊底， 高出泥芯高度， 以利于取活塊， 如圖 所示?；顗K與芯盒體接合尖角處活塊做出 × 倒°角， 以防止散砂墊起活塊； 同時(shí)在活塊兩端芯盒體底部各設(shè)一小孔， 以利于落入活塊底座的散落砂的清除， 如圖 處所示。在各泥芯頭外端一周， 根據(jù)刀具情況加工 圓角，

17、以防止下芯時(shí)產(chǎn)生鏟砂并起積砂槽作用， 如圖 處所示。為增強(qiáng)芯盒強(qiáng)度和剛度， 在芯盒底增加一定高度， 在芯盒的底部和側(cè)面設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的加強(qiáng)筋， 芯盒上面加厚 耐磨鋼板。六 冷鐵設(shè)計(jì)冷鐵分為內(nèi)冷鐵和外冷鐵。內(nèi)冷鐵：將金屬激冷物插入鑄件型腔中需要激冷的部位，使合金激冷并同鑄件熔為一體，這種金屬激冷物稱為內(nèi)冷鐵，內(nèi)冷鐵主要用于黑色金屬厚大鑄樣。使用內(nèi)冷鐵的注意事項(xiàng)是：1） 使用前，內(nèi)冷鐵要噴丸或噴砂處理，去除表面銹蝕和油污，常鍍鋅或鍍錫防氧化。2） 砂型內(nèi)放置內(nèi)冷鐵后應(yīng)在 3h4h 內(nèi)澆注，防止內(nèi)冷鐵上聚集水分而產(chǎn)生氣孔。3） 承受高溫、高壓和質(zhì)量要求很高的鑄件，不宜放內(nèi)冷鐵。4） 放內(nèi)冷鐵的鑄型上方

18、應(yīng)有出氣孔，如上方是暗冒口，冒口上也應(yīng)有較大的出氣孔。5） 采用柵狀內(nèi)冷鐵時(shí)，單根冷鐵的直徑不大于 30mm。6） 內(nèi)冷鐵在鑄件加工后不得暴露，以免影響鑄件的力學(xué)性能。外冷鐵：外冷鐵又分為直接外冷鐵和間接外冷鐵兩類。1） 直接外冷鐵是只與鑄件的部分內(nèi)外表面接觸而不熔接在一起的金屬激冷物，實(shí)際上它成為鑄型或型芯的部分型腔表面。2） 間接外冷鐵同被激冷鑄件之間有 1015mm 厚的砂層相隔，故又稱隔砂冷鐵、暗冷鐵。間接外冷鐵激冷作用弱，應(yīng)用較少。使用外冷鐵的注意事項(xiàng)為：1 外冷鐵緊貼鑄件表面的部位應(yīng)光潔，除去銹污等各種臟物，有時(shí)要刷涂料。2 對(duì)于易產(chǎn)生裂紋的鑄造合金澆注的鑄件，使用外冷鐵時(shí)應(yīng)帶有一

19、定的斜度（如45°），以免型砂和冷鐵分界處因冷卻速度差別過(guò)大而形成裂紋。冷鐵的作用1. 與澆注系統(tǒng)和冒口配合控制鑄件的凝固次序。2. 加速鑄件的凝固速度，細(xì)化晶粒組織，提高鑄件的力學(xué)性能。3. 減小冒口尺寸，提高工藝出品率。冷鐵材料的選擇可以制作冷鐵的材料很多，凡是比砂型材料的熱導(dǎo)率、蓄熱系數(shù)大的金屬和非金屬材料均可選用。生產(chǎn)中常用的冷鐵材料有鑄鐵、鋁合金、石墨和銅合金等，各種冷鐵材料的熱物理系數(shù)見(jiàn)下表 1。冷鐵安放位置的確定冷鐵能否充分發(fā)揮作用，關(guān)鍵在于安放的位置是否合理。確定冷鐵在鑄型中的位置，主要取決于要求冷鐵所起的作用以及鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀，同時(shí)還需要考慮冒口和澆注系統(tǒng)的位置。（1） 要求冷鐵所起作用的分析:（2） 鑄件結(jié)構(gòu)的分析:（3） 與冒口配合使用（4） 澆注系統(tǒng)及引入位置的影響:冷鐵形狀的確定冷鐵的形狀取決于使用冷鐵部位鑄件的形狀和冷鐵所應(yīng)起 的作用.常用冷鐵分為成型冷鐵和平面冷鐵兩類。在鑄件理論型面及轉(zhuǎn)