軸承座鑄造工藝課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《熱加工工藝》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p>　　課程： 熱加工工藝課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目： 軸承座鑄造工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　姓名： </p><p>　　專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　班級(jí)： 機(jī)電一班&l

2、t;/p><p>　　學(xué)號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師：</p><p>　　課程完成時(shí)間：2012/5/18至2012/5/31</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在機(jī)械制造過(guò)程中，由于加工過(guò)程十分復(fù)雜，加工工序繁多，工藝過(guò)程不僅

3、有金屬鑄造成形，鍛壓成形，焊接成形，還有非金屬的模壓成形，擠壓成形和滾壓成形等。</p><p>　　鑄造是將液態(tài)金屬或合金澆注到與零件尺寸，形狀相適應(yīng)的鑄型型腔中，待冷卻凝固后獲得毛坯或零件的方法，是機(jī)械零件和毛坯成型的主要方法，尤其適合制造內(nèi)腔和外形復(fù)雜的毛坯或零件，俗稱為鑄件。</p><p>　　通常按照其鑄型性質(zhì)不同，可分為砂型鑄造，特種鑄造和快速鑄造。</p>&

4、lt;p><b>　　Summary</b></p><p>　　In mechanical manufacturing process, because processing process is very complex, processing operations is various, the process has not only forming metal casting

5、, forging press forming and welding forming, and the moulding nonmetal forming, extrusion forming and rolling forming, etc.</p><p>　　The casting is will the liquid metal or alloy casting to and parts size, s

6、hape adaptation of the mould cavity, wait for after cooling solidification get blank or parts of the method, is the mechanical parts and blank forming of the main methods, especially suitable for manufacturing the inner

7、cavity and appearance of the complex blank or parts, better known as casting.</p><p>　　Usually according to the different properties casting, sand casting can be divided into, special casting and fast castin

8、g.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………2</p><p>　　零件結(jié)構(gòu)工藝分析………………………………………………4</p><p>　　鑄造工藝方案擬定………………………………………………5</p><p>　　

9、鑄型及方法選擇………………………………………5</p><p>　　分型面選擇……………………………………………5</p><p>　　澆注位置確定…………………………………………6</p><p>　　鑄造工藝參數(shù)確定………………………………………………6</p><p>　　切削加工余量…………………………………………6</p>

10、;<p>　　鑄件收縮率……………………………………………6 </p><p>　　起模斜度及圓角………………………………………6</p><p>　　型芯和芯頭……………………………………………6</p><p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)置……………………………………………………7</p><p>　　澆冒口位置設(shè)計(jì)方案……………………

11、……………7</p><p>　　澆冒口尺寸確定………………………………………7</p><p>　　軸承座鑄造工藝卡……………………………………8</p><p>　　鑄造工藝圖繪制…………………………………………（見(jiàn)圖紙1）</p><p>　　鑄件圖繪制………………………………………………（見(jiàn)圖紙2）</p><p&

12、gt;　　總結(jié)………………………………………………………………9</p><p>　　致謝………………………………………………………………10</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………11</p><p>　　1. 零件結(jié)構(gòu)工藝分析</p><p>　　軸承座底座輪廓尺寸為220mm*140mm,其上有4個(gè)高為

13、5mm凸臺(tái)ø18mm通孔，由于尺寸小于30mm,為了減少型芯的數(shù)量及避免型芯放置不穩(wěn)定，4個(gè)孔均不鑄出，而采用鉆床上用鉆頭鉆出更加方便。底座中心有一具有60mm的空心圓柱，高為140mm，其上下表面有光潔度要求，考慮到減少切削加工時(shí)間并節(jié)約金屬材料，其ø60mm的孔應(yīng)鑄出。</p><p>　　軸承座一般工作在常溫下，屬于非運(yùn)動(dòng)零件，并且主要承受振動(dòng)載荷、壓應(yīng)力等，從使用性能看，為了減少其危害

14、，應(yīng)采用灰鑄鐵毛坯。依靠石墨組織對(duì)機(jī)械振動(dòng)的緩沖作用，可阻止振動(dòng)能量的傳播，將振動(dòng)源消失在片狀石墨內(nèi)，同時(shí)灰鑄鐵抗壓能力也較強(qiáng)，從鑄造性能上說(shuō)，灰鑄鐵流動(dòng)性最好，收縮率最小，綜合考慮HT150灰鑄鐵較合適，一般用來(lái)鑄造支座，底座，齒輪箱，工作臺(tái)等。</p><p>　　2.鑄造工藝方案擬定</p><p>　　(1) 鑄型及方法選擇</p><p>　　軸承座具有矩

15、形底板，內(nèi)腔，凸臺(tái)小孔等結(jié)構(gòu)，形狀較復(fù)雜，有特殊表面質(zhì)量要求，不允許有氣孔、夾渣，宜采用鑄造行業(yè)最普遍的烘干型砂型鑄造。</p><p>　　由于軸承座中心為回轉(zhuǎn)體，且底板有平直的分型面，故適合采用分模造型，考慮到操作靈活簡(jiǎn)便，易造型，故采用手工分模造型。</p><p>　　(2) 分型面選擇（見(jiàn)鑄造工藝圖）</p><p>　　軸承座有3個(gè)最大橫截面，可找出2種

16、軸向分型和1種徑向分型方案。</p><p>　　第一種方案：以圖示1為分型面。</p><p>　　此方案在底板底部分型，分型面平直，減少挖沙或假箱造型，節(jié)約成本。且分型面處于最高處，重要面處于同一箱體內(nèi)，且便于固定中心型芯，合箱和檢驗(yàn)壁厚，還有利于翻箱和起模。</p><p>　　第二種方案：以圖示2為分型面。</p><p>　　此方案

17、在4個(gè)凸臺(tái)上分型，與1相比較，分型面起伏較多，增加制模及造型工藝和成本，且鑄件沒(méi)有全部位于或大部放在下型，不利于起模和翻箱，且此法易產(chǎn)生錯(cuò)箱，從而影響鑄件精度。</p><p>　　第三種方案：以圖示3為分型面。</p><p>　　這種方法不利于固定型芯位置，且4個(gè)凸臺(tái)不利于起模，影響精度。</p><p>　　綜上所述。第一種方案較好。</p>&

18、lt;p>　　(3) 澆注位置確定</p><p>　　鑒于澆注位置要處于厚大斷面處向上原則，把次要尺寸較少的凸緣放在上面，既保證周圍質(zhì)量均勻一致，保證了加工面無(wú)砂眼，便于鉆孔，又便于凸緣處放置冒口，還造成自下而上凝固，利于補(bǔ)縮。故澆注位置為方案1。</p><p>　　3.鑄造工藝參數(shù)確定</p><p>　　(1) 切削加工余量</p>&l

19、t;p>　　軸承座鑄件是采用烘干型鑄造灰鑄鐵件，其最大輪廓尺寸為220mm，加工面與基準(zhǔn)面之間的距離為140mm，查《金屬成型工藝設(shè)計(jì)》書表2-14，尺寸公差等級(jí)CT15~CT13,與加工余量等級(jí)MA配套關(guān)系為(CT15~CT13)/H,選用CT14/H。查表2-15知，內(nèi)圓孔ø 60的加工余量為5mm，軸承座上下表面的加工余量為7.5mm。</p><p><b>　　(2) 鑄造收縮

20、率</b></p><p>　　生產(chǎn)中常用灰鑄鐵的收縮率約為0.7%~1.0%，在澆注金屬模式，其徑向采用一般鑄件通用的鑄造收縮率0.83%。</p><p>　　(3) 起模斜度及圓角</p><p>　　查表2-18知，由于下測(cè)量面高度為105mm，其對(duì)應(yīng)寬度1.5mm~2.0mm，斜度為0°30′~0°45′，均選用最大值2.0

21、mm和0°45′，上測(cè)量面高度為30mm，同樣，選取寬度最大值選取1.2mm，斜度選2°。中小型鑄件的圓角半徑一般為3mm~5mm，選取4mm。</p><p><b>　　(4) 型芯和芯頭</b></p><p>　　軸承座中央為ø60mm內(nèi)腔，宜采用整體型芯和大芯頭，以便于穩(wěn)定、定位、排氣和落砂。查表2-21可確定下芯頭高度為30m

22、m~50mm，下芯頭為30mm，上芯頭為20mm。由于底板4個(gè)通孔較小，不鑄出孔槽。</p><p><b>　　4. 澆注系統(tǒng)設(shè)置</b></p><p>　　(1) 澆冒口位置設(shè)計(jì)方案(見(jiàn)鑄造工藝圖)</p><p>　　將內(nèi)澆道開(kāi)設(shè)在下分型面上，從底板邊緣將融溶金屬注入，有利于保證冷卻過(guò)程中補(bǔ)縮;將橫道開(kāi)設(shè)在上分型面上，有利于集渣和排氣，

23、在上型開(kāi)設(shè)直澆道，有利于產(chǎn)生壓力，便于增加金屬流動(dòng)速度，而且有利于澆注。冒口采用圓形明冒口，位置設(shè)置在上分型面中心長(zhǎng)度方向上左右2個(gè)。</p><p>　　(2) 澆冒口尺寸確定</p><p>　　參考《金屬成形工藝設(shè)計(jì)》書知，內(nèi)澆道長(zhǎng)度對(duì)于中小件可選20~30mm，由經(jīng)驗(yàn)公式知S²=K²G，內(nèi)，橫，直澆道斷面面積比例1：1.2：1.4 冒口直徑D>=3δ,

24、H：D=1.5 ,L=4.5δ計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　內(nèi)澆道：20mmx12mmx37mm 總截面積600mm²</p><p>　　橫澆道：28mmx18mmx31mm 總截面積720mm²</p><p>　　直澆道直徑：ø 32mm 總截面積800mm²</p><

25、;p>　　冒口直徑：90mm，高度135mm，有效補(bǔ)縮距離130mm</p><p>　　(3)軸承座鑄造工藝卡</p><p><b>　　總結(jié)、</b></p><p>　　通過(guò)本次熱加工課程的設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多關(guān)于鑄造方面的知識(shí)，真所謂受益匪淺。</p><p>　　首先，我明白了在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要確定產(chǎn)

26、品及各零件的結(jié)構(gòu)，還必須同時(shí)確定所選用的的材料以及相應(yīng)的制造工藝方法，即必須在設(shè)計(jì)、選材、制造三者之間，在多種方案分析比較優(yōu)化組合基礎(chǔ)上才能確定。其次，我學(xué)習(xí)了很多關(guān)于鑄造方面的知識(shí)，比如，從零件的結(jié)構(gòu)分析，再到模型的設(shè)計(jì)，知道分型面如何布局才能使既經(jīng)濟(jì)有簡(jiǎn)單出模，以及冒口和澆道的設(shè)置位置會(huì)影響鑄件的表面質(zhì)量，同時(shí)，學(xué)到了型芯的設(shè)計(jì)技巧，用CAD作出鑄件圖和工藝圖，鞏固了計(jì)算機(jī)繪圖技能。最后，也在同學(xué)之間的相互交流中，體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)合作的重

27、要性。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中不但有自己的努力，更離不開(kāi)來(lái)老師的懇切指導(dǎo)，對(duì)此表示由衷的感謝。</p><p>　　在這十幾天的日子里，有過(guò)快樂(lè)，也有過(guò)苦惱，但當(dāng)把所有任務(wù)完成時(shí)，心里有一種說(shuō)不出的成就感，在沒(méi)踏進(jìn)這所學(xué)校的時(shí)候，自己就對(duì)模具鑄造深感興趣，在xx老師的辛勤培育下，自己的不屑

28、努力下，自己也能完成從原料到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，自己感覺(jué)離自己的夢(mèng)想越來(lái)越近了，再一次感謝xx老師的教導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　王愛(ài)珍.機(jī)械工程材料及成型技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　王愛(ài)珍.熱加工工藝基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社</p>