目录
绪论 (1)
1.铸造工艺方案的确定 (3)
1.1零件结构工艺性分析 (3)
1.1.1零件基本信息及技术要求 (3)
1.1.2零件结构组成分析 (3)
1.1.3零件所用材质性能分析 (4)
1.1.4零件结构工艺总结 (4)
1.2造型方法及铸型种类的选择 (5)
1.2.1造型方法 (5)
1.2.2铸型种类 (6)
1.3砂芯种类及制芯方法的选择 (7)
1.3.1砂芯种类的选择 (7)
1.3.2制芯方法的选择 (7)
1.4分型面和浇注位置确定 (8)
1.4.1分型面的确定 (8)
1.4.2浇注位置的确定 (10)
2.铸造工艺参数的确定 (10)
2.1尺寸公差和加工余量公差的确定 (10)
2.1.1尺寸公差的确定 (10)
2.1.2加工余量公差的确定 (12)
2.2机械加工余量和铸件基本尺寸的确定 (12)
2.2.1机械加工余量的确定 (12)
2.2.2铸件基本尺寸的确定 (13)
2.3收缩率和起模斜度的确定 (13)
2.3.1收缩率的确定 (13)
2.3.2起模斜度的确定 (14)
2.4其它工艺参数的确定 (15)
3.砂芯设计 (16)
3.1砂芯的基本知识 (16)
3.2芯头设计 (16)
3.3型芯尺寸的确定 (18)
4.浇注系统设计 (18)
4.1浇注系统的作用 (18)
4.2浇注系统类型的选择 (18)
4.3浇注时间的确定 (18)
4.4阻流元（内浇道）截面的计算 (19)
4.5各浇道截面比例关系，截面形状及尺寸的确定 (20)
4.6浇注系统图 (20)
5.冒口冷铁设计 (21)
5.1冒口的设计 (21)
5.2冷铁的设计 (21)
6.铸造工艺设备设计 (22)
6.1工艺装备的基础知识 (22)
6.2工艺装备的选用 (23)
6.2.1模样的选用 (23)
6.2.2模板的选用 (23)
6.2.3芯盒的选用 (24)
6.2.4砂箱的选用 (25)
7.铸型的装配 (26)
7.1铸型的装配 (26)
7.2铸型的紧固 (27)
8. 结论 (27)
9. 附录1.铸造工艺图 (28)
参考文献 (28)
绪论
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛时期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属液浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。铸造所生产的产品称为铸件。大多数铸件只能作为毛坯，经过机械加工后才能成为各种机器零件。当有的铸件达到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求时，才可作为成品或零件直接使用。常用被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。（原砂包括：石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂、兰晶石砂、石墨砂、铁砂等）
我国古代铸造技术居世界先进行列。由于过长的封建社会影响了科学技术的发簪，阻滞了铸造技术前进的步伐。新中国成立以来的50多年中，自20世纪50年代初至今，几乎从零开始，逐步发展到现在这样的规模，成绩是巨大的。现在铸造在我国是一个很大的行业，产量居世界第二位，年产量达1000万—1200万吨，厂点多大2万多个，职工100—130万人，其中工程技术人员约占3.5%，已经成为了国家重要的基础工业之一。
20世纪40年代，H.Morrogh和W.J.Williams研制成功球墨铸铁，
使铸铁进入一个新的发展时期，这引起人们极大的重视，球墨铸铁从此得到迅速发展及推广。球墨铸铁是在浇注前向一定成分的铁液中加入纯镁、稀土或稀土镁合金等球化剂进行球化处理及孕育处理后获得大部分或全部为球状石墨的铸铁。
球墨铸铁是一种广泛应用于各工业部门的重要结构材料，它的出现使铸铁材料的性能发生了质的飞跃，因此在国内外发展都很快，许多方面已取代了锻钢、铸钢及可锻铸铁的应用，成为产量仅次于灰铸铁的铸造合金材料。以往球铁均需通过各种不同的热处理手段方能达到相应的牌号要求，从而耗费能源、污染环境、增加成本、延长生产周期、加重工人劳动强度，因此生产铸态球铁便成为近年来国内外球铁生产方面的一个重要发展方向。
据数据统计，我国用于灰铸铁件热时效的能耗每吨铸件为40～100kg标准煤，而用于球墨铸铁件退火、正火的能耗每吨铸件为100～180kg标准煤。我国球墨铸铁件中高韧性铁素体球铁和高强度珠光体球铁占有很大的比重，通常是采用退火、正火处理。采用铸态球墨铸铁生产技术省去了退火、正火处理工序，节约能源，避免了因高温处理而带来的铸件变形、氧化等缺陷。所以，推广应用铸态球墨铸铁生产技术，对于铸造行业的节能降耗减少排放，以及提高经济效益都具有非常重要的意义。
1.铸造工艺方案的确定
1.1零件结构工艺性分析
1.1.1零件基本信息及技术要求
零件名称：支座（如图1-1）
零件材料：QT500-7球墨铸铁件
生产类型：大批量生产
技术要求：
1、铸件重量5.6Kg，重量偏差小于0.1kg
2、不允许有超标的外观和内部缺陷
3、未注拔模斜度为2°
4、未注圆角半径为3mm
5、硬度230～270HB图1-1 零件图
1.1.2零件结构组成分析
使用UG作出如图1-2三维模型进行结构组成分析。
零件支架由外径Φ90mm内径Φ50mm的
空心圆柱和120mmX200mm的方形底座构成，总高120mm，零件壁厚不均匀，其中底座壁厚30mm，空心圆柱壁厚20mm。支座底部需螺栓固定，留有两个螺栓孔，尺寸为Φ12mm，可在
铸件完成后切削加工。零件结构对称，没有突出
部件影响起模，适合使用两箱造型。铸件整体有
一定的表面精度要求。图1-2 零件三维图
1.1.3零件所用材质性能分析
支架在铸造过程中采用QT500-7球墨铸铁为材料，大批量生产。球墨铸铁是在浇注前向一定成分的铁液中加入纯镁、稀土或稀土镁合金等球化剂进行球化处理及孕育处理后获得大部分或全部为球状石墨的铸铁。
理论上在化学成分和浇注温度相同时，球墨铸铁的流动性较灰铸铁好，收缩性两者相当。由于球墨铸铁的弹性模量较灰铸铁大（160～180GPa），加之其热导率又较灰铸铁低，因此，无论是收缩应力还是温差应力均较灰铸铁大。这样，球墨铸铁件的变形及开裂倾向均高于灰铸铁，故应在铸件结构设计上和铸件工艺上采取相应的防止措施。
球墨铸铁在生产中，除会产生一般的铸造缺陷外，还会经常产生：缩孔及缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮及球化衰退等缺陷。
1.1.4零件结构工艺总结
结合零件基本信息、结构组成、所用材质性能及技术要求，总结归纳出铸件可能出现的缺陷及问题有：
1、因零件壁厚不均匀，在壁厚、拐角处可能出现缩孔。
2、因零件拐角处壁厚，导致冷却速度不均匀，可能产生热结。
3、因浇注材料球墨铸铁的变形及开裂倾向大，可能导致工件出现裂纹。
4、浇注材料球墨铸铁还会还会经常产生：缩松、夹渣、皮下气
孔、石墨漂
浮及球化衰退等缺陷。
5、未能选择最合适的造型方法，合箱出现偏差，导致铸件尺寸，
内腔出现错位，飞边等。
1.2造型方法及铸型种类的选择
1.2.1造型方法
零件支架结构对称简单，没有突出部件影响起模，适合使用两箱造型，整体尺寸大小归属于小型铸件。因生产类型为大批量生产，故建议使用机器造型。考虑到铸件整体有一定的表面精度要求，铸件为小型铸件，型砂紧实方法适合使用震压紧实。
震压紧实的主要特点为：经多次震击后再加压紧实砂型；生产率较高，能量消耗少，机器磨损少，砂型紧实度均匀。
考虑到铸件为整体尺寸小于400mm X 500mm的小型铸件，选择使用Z145型震压式造型机。Z145型震压式造型机是以震击为主、压实为辅的小型造型机，广泛用于小型机械铸造车间。Z145型震压式造型机采用顶杆式起模，顶杆顶着砂箱四个角而起模。
1.2.2铸型种类
根据零件的基本信息及技术要求，查阅资料了解砂型分类及特点应用可知，湿型砂更适合支架零件的生产。湿型的主要特点是：以膨润土或黏土为黏结剂，砂型不烘干，成本低，劳动条件好，机械化造型应用多。采用活化膨润土砂高压造型，可得到强度高，透气性较好的砂型。
湿型砂的性能是靠合理的配方和制备工艺来达到的，下表1-1为资料中显示的工厂中铸铁件湿型砂配方和性能实例。
表1-1 型砂配比
我们选用表中序号15的配比方法来生产支架零件的铸件。
湿型砂制备工艺：湿型砂的混制设备多为碾轮式或摆轮是混砂机，混砂效果比较稳定。用碾轮式和摆轮式混砂机制备工艺是：旧砂、新砂、膨润土、煤粉等固体材料先加入混砂机干混砂机干混均匀，再加
入水（最好是淋入或经雾化后加入）和其他液体后湿混，待充分混匀即出砂。常常是经过调匀和松砂处理后用于造型制芯。一般干混3~5min、湿混4~7min。
1.3砂芯种类及制芯方法的选择
1.3.1砂芯种类的选择
因铸件结构简单，属于小型铸件，型芯所受压力不是很大，故采用干型芯砂。砂芯烘干的目的主要是除去水分，降低型芯的发气量，提高强度及透气性。铸件所选用的配比如表1-2：
表1-2芯砂配比
我们选用表1-2中序号4作为支架零件型芯的生产所用配比。1.3.2制芯方法的选择
造芯设备的结构形式及芯砂的粘结剂及造芯工艺密切相关，结合我们制芯所使用的干型膨润土砂和铸件的基本结构、生产类型，我们选择热芯盒射芯机。
热芯盒射芯机主要由供砂装置、射砂机构工作台及加紧机构、立柱机座、加热板及控制系统，依次完成加砂、芯盒夹紧、射砂、加热硬化、取芯等工序。
1.4分型面和浇注位置确定
1.4.1分型面的确定
结合支架零件基本信息和结构组
成，得出以下三种分型方案如图1-3：
分型方案1
以零件底座底面为分型面，使
零件整体位于下砂箱内。
分型方案2
以零件的纵向中心轴为分型面，
使零件的左右分型模分别位于上下
砂箱内。
分型方案3
以零件的横向中心轴为分型面，
使零件的前后分型模分别位于上下
砂箱内。
分型方案分析：图1-3分型方案
方案1、分型方案以零件底座底面为分型面，使零件整体位于下
砂箱内。此种方案使整个零件处于一个砂箱内，优点是：合箱不会出现错型错位，铸件飞边缺陷减少；因为铸件整体处于下砂箱中，浇注时更容易充满型腔。缺点是：零件中心有一空腔，需要安放型芯铸出，这种分型方案不利于型芯的定型定位；这种分型方案相对其它方案不利于起模。
方案2、以零件的纵向中心轴为分型面，使零件的左右分型模分别位于上下砂箱内。这种方案的优点是：相对方案1更利于型芯的定型定位，起模。缺点是：合箱时容易产生错型错位，浇注时上砂箱中底座充型容易产生缩孔缩松缺陷。
方案3、以零件的横向中心轴为分型面，使零件的前后分型模分别位于上下砂箱内。这种方案的优点是：和方案2型芯的定型定位方法相同，起模比方案1更容易。缺点是：合箱时比方案2更容易产生错型错位，铸型错型错位面积比方案2更大，浇注时上砂箱中底座充型容易产生缩孔缩松缺陷。
分型面的最终确定：
考虑到零件的空腔是重要部位，粗糙度要求高，对以上三种分型方案进行分析对比可知，方案1最佳，及方案2、方案3相比更容易定位合箱，不会出现错型错位，铸型更容易充型。方案1也更加利于冒口、浇道的设计安放。考虑到方案1不利于起模，不利于型芯的安放，可以适当增加起模斜度，设计合适的型芯来解决这些问题。
1.4.2浇注位置的确定
浇注位置的确定应该考虑以下原则：
1、浇注位置不应开设在铸件的重要部
位，以免造成浇注位置附近的铸型
局部过热。
2、浇注位置应开设在铸件易打磨的地
方。
3、浇注位置尽量开设在分型面上，以
方便造型。
4、浇注位置不应开设在型壁及砂芯或
型腔中的薄弱部位。图1-4 浇注位置
根据以上原则对铸件进行结构分析，得出如图1-4所示的两个浇注位置。因铸件为空心圆柱和方形底座构成的对称结构，铸件的重要部位为圆柱空腔内部，所以将浇注位置对称设置在方形底座两侧，为了充型均匀，选择在底座长端两侧。
2.铸造工艺参数的确定
2.1尺寸公差和加工余量公差的确定
2.1.1尺寸公差的确定
铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差。在这两个允许极限尺寸之内，铸件可满足机械加工、装配和使用。
影响铸件尺寸精度的主要因素有：铸造合金，铸件的结构，铸造方法，铸造工艺设计水平，操作水平，造型、制芯设备及工装的精度，造型、制芯材料的性能，铸件的精整和表面质量，生产技术管理和质量控制手段等等。
按照GB/T6414—1999《铸件尺寸公差及机械加工余量》的规定，铸件尺寸公差等级分为16级，表示为CT1～CT16。
不同生产方式和生产规模的铸件尺寸公差等级不同，根据支架零件铸件所用材料和生产类型查表得出大批量机器造型生产球墨铸铁件的尺寸公差等级为8～12CT。根据支架零件铸件尺寸大小查铸件尺寸公差数值表得出如表2-1：
表2-1铸件尺寸公差
结合支架零件铸件的结构、所用材料，技术要求等确定铸件的尺寸公差等级为10CT，4.0mm。结合实际生产及应用我们对其进行适当调整，最终确定铸件的尺寸公差为6mm。考虑到铸件空腔为重要部位，其尺寸公差设为8mm。
2.1.2加工余量公差的确定
机械加工余量值有精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K 共10个等级。查阅GB/T6414—1999《铸件尺寸公差及机械加工余量》的规定，根据各种铸造方法和铸造合金铸件的RMA等级得出如表2-2：
表2-2机械加工余量等级
结合支架零件铸件的结构、所用材料，技术要求等最终确定铸件的加工余量公差等级为E~G。
2.2机械加工余量和铸件基本尺寸的确定
2.2.1机械加工余量的确定
GB/T6414—1999《铸件尺寸公差及机械加工余量》中规定，机械加工余量值应根据最终机械加工后成品零件的最大轮廓尺寸和相应
的尺寸范围选取。
铸件的某一部位在铸态下的最大尺寸应不超过成品尺寸及要求的加工余量及铸造总公差之和。当有斜度时，斜度值应另外考虑。
由2.2.1确定出加工余量公差等级为E~G，查阅铸件加工余量表绘出如表2-3：
表2-3机械加工余量值
结合支架零件铸件的结构、所用材料，技术要求等最终确定铸件的加工余量为2mm。
2.2.2铸件基本尺寸的确定
结合支架零件铸件的结构、所用材料，技术要求和上节求出的铸件的尺寸，加工余量，收缩率得出铸件的基本尺寸如图2-1所示。
2.3收缩率和起模斜度的确定
2.3.1收缩率的确定
铸造收缩率又称铸件线收缩率，用模样及铸件的长度差除以模样长度的百分比表示：
ε=L??L?
X100%
L?
式中ε——铸造收缩率（%）
L?——模样长度（mm）
L?——铸件长度（mm）
查阅资料可知常用球墨铸铁铸造合金线收缩率如表2-4：
表2-4铸造收缩率
收缩率
球墨铸铁
受阻收缩自有收缩珠光体球墨铸铁0.8~1.2 1.0~1.3
铁素体球墨铸铁0.6~1.20.8~1.2
因为铸件在冷却过程中各部分尺寸都要缩小，所以必须将模样及芯盒的工作面尺寸根据铸件收缩来加大，加大的尺寸称为缩尺。结合铸件的整体尺寸大小，算出支座零件铸件的缩尺为1mm。
2.3.2起模斜度的确定
当零件图样没有适合起模的结构斜度，在铸造工艺设计时，给出模样的起模斜度，以保证起模操作。模样的起模斜度，应不致使铸件超出尺寸公差。起模斜度的取值查阅资料得出如表2-5：
表2-5 起模斜度
根据铸件的基本信息及要求，我们选用木模样、湿砂造型。铸件的基本尺寸为200mmX120mm，查表得，起模斜度为0°30′，1.4mm。最终确定铸件基本尺寸如下图2-2：
图2-1 铸件基本尺寸图2-2 铸件起模斜度
2.4其它工艺参数的确定
结合零件基本信息可知，支座底部需螺栓固定，留有两个螺栓孔，尺寸为Φ12mm，查阅资料可知得出如表2-6：
表2-6 铸件最小加工孔径
由表可知，两个螺栓孔可在铸件完成后切削加工。零件技术要求中表示，未标注圆角半径为3mm，可将模样未标注半径设为2mm。3.砂芯设计
3.1砂芯的基本知识
砂芯是铸型的重要部分，型芯的作用是形成铸件的内腔、孔洞、阻碍起模部分的外形以及铸型中有特殊要求的部分。
型芯应满足以下要求：型芯的形状、尺寸以及在铸型中的位置应符合铸件要求；具有足够的强度和刚度；在铸件形成过程中型芯所产生的气体能及时排出型外；铸件收缩时阻力小；造芯、烘干、组合装配和铸件清理等工序操作简便；芯盒的结构简单。
型芯的设计主要包括：芯头设计、芯骨设计、砂芯排气设计等。
3.2芯头设计
砂芯主要靠芯头固定在砂型上，对于垂直砂
芯，为了保证其轴线垂直、牢固地固定在砂型上，
必须有足够的芯头尺寸。芯头及芯头座之间应有
适宜的间隙，以使砂型及砂芯的装配，但又能确
保铸件的尺寸精确。
查阅资料可知垂直芯头的高度和芯头及芯座
的间隙，如表3-1，可根据垂直芯头顶面及芯座
的间隙，垂直芯头高度和芯头及芯座的间隙设计。图3-1 标准型芯若砂芯高度及直径之比大于2.5时，则应将下部垂直芯头加大，使：D?=(1.5~2.0)D?，D?≤0.8D,见如图3-1
表3-1
3.3型芯尺寸的确定
根据零件尺寸，结合上表，可
知：芯头高35mm，上芯头斜度10°
下芯头斜度7°芯头左右间隙为
0.3mm，芯头上间隙为0.5mm。型
芯如图3-2所示：图3-2 型芯
4.浇注系统设计
4.1浇注系统的作用
浇注系统是承接并引导液态金属液流入型腔的一系列通道。浇注系统的设计时工艺设计的重要组成部分。铸铁件浇注系统的典型结构由浇口盆、直浇道、横浇道、内浇道四个基本组元组成。
4.2浇注系统类型的选择
浇注系统可分为以下几种：顶注式浇注系统、底注式浇注系统、分型面注入式浇注系统、阶梯式浇注系统、垂直缝隙式浇注系统。根据分型方案、零件结构等要求，我们选择顶注式浇注系统。
4.3浇注时间的确定
液态金属从进入浇口开始到充满铸型所需的时间称为浇注时间。常用的浇注时间经验公式如下：
前言 注：铸造工艺学课程设计使用此模板，将模板中标题的内容删除，然后按“无格式文本”粘贴上自己论文内容即可。 1．复制所选的内容。 2．“编辑”---“选择性粘贴”---“无格式文本” 本文给出了铸造工艺课程设计说明书的写作规范和排版格式要求。 前言示例： 本设计是针对《化工设备机械基础》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。 本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛。分子式NH ，分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7℃，沸 3 点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。 设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 前言格式：中文字体“宋体，小四号”；“单倍行距，首行缩进2个字符，两端对齐”。英文字体“Times New Roman，小四号”。篇幅以一页为限。
课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)
1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：
1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。
铸造工艺课程设计课程教学改革研究 结合《铸造工艺课程设计》实践教学的实际教学中存在的问题，采取及时更新工艺设计题目、增设工艺设计方案验证环节、引入任务驱动型自主学习模式、强化教师实践教学能力以及改善考核方法等一系列措施，从而有效提高学生的工程实践能力和自主学习能力，以适应铸造行业对人才的需求。《铸造工艺课程设计》作为材料成型及控制工程专业的重要实践教学环节，其教学目标是能够运用所学铸造理论及工艺设计知识比较系统地学习掌握铸造工艺及工装设计方法，使学生能够制定出比较合理的铸造工艺，并设计出结构合理的工装模具；同时通过课程设计，也使学生进一步提高设计绘图能力、查阅工艺设计资料的基本技能以及分析解决铸造工程实际问题的能力，以满足铸造行业用人需求。然而在《铸造工艺课程设计》实践教学过程中还存在一些不足之处。（1）课程设计题目陈旧且数量较少现有题目陈旧，缺乏时效性，与铸造生产实际脱节，致使学生的专业素质很难达到铸造行业的需求。图纸数量较少，难以满足1人1题，甚至需要多人共用1题或每年重复使用，这就导致存在学生之间相互抄袭或抄袭往届学生作品的现象，不利于培养学生具备独立自主从事铸造工艺设计工作的能力。（2）缺乏工艺验证环节课程设计通常只包括工艺设计、工装设计以及设计说明书的撰写等内容，而不进行实际生产验证，这就导致学生无法判断工艺设计方案的合理性及可行性。（3）教师指导不足通常1名老师指导1个班级的课程设计工作，人数在40人左右，这就导致指导教师无法详细指导每位学生。（4）考核评价机制不够全
面课程考核更侧重于图纸质量以及设计说明书的规范性，而忽略了对设计过程中学生的自主性、创新性及工程实践应用能力的考核与评价。鉴于此，以《铸造工艺课程设计》核心课程建设为契机，本文归纳总结了铸造工艺课程设计实践教学中所采取的的改革与实践方法。 1.及时更新工艺设计题目 铸造工艺课程设计题目要做到推陈出新，以激发学生的设计热情。为此建立了以企业实际在生产零件为主的课程设计零件图纸库，且图纸数量要多于专业人数，且要保证每年有10%以上的题目更新，以保证课程设计与企业生产实际接轨。图纸库的建立与更新由教研室每年定期审核通过，以保证图纸的规范性及零件结构复杂程度适中。课程设计分配设计任务时，保证1人1题，且指导教师要综合考虑所带学生的设计基础差异问题，题目的选择与分配要有难度区分，并在课程设计任务分配时给出明确说明及评分标准。 2.增设工艺设计方案验证环节 本课程增设了工艺设计方案验证环节，有两种不同方式可供学生自主选择。第一种验证方法是引入Procast及AnyCasting等铸造模拟软件对铸件充型、铸造温度场以及铸造缺陷出现的位置和数量等进行模拟分析，进而优化工艺设计方案。模拟仿真环节的引入有利于学生发现和解决工艺设计中存在的问题，使铸造工艺设计更符合铸造生产实际，同时也提高了学生学习与应用软件的能力。第二种验证方法则是按照其工艺设计方案进行实际铸造生产，铸造生产可直接在校内铸造生产实训中心进行，该中心不仅有砂型铸造所需设备及原材料，且
2.1 确定零件材料及牌号 零件的支座的零件图如图所示，其轮廓尺寸为Φ80×200×110，平均壁厚30，支座底部需螺栓固定，留有2个螺栓孔，尺寸Φ15，可在铸件完成后切削加工，且有一定的表面精度要求。 支架在铸造过程中，应该选用灰铸铁作为材料。灰铸铁流动性好，易浇注，且收缩率最小，并且随着含碳量的增加而减少，使铸件易于切削加工。采用砂型铸造，简单而且工艺性好。 此铸铁为200×110mm的灰铸铁件，其型号应为HT150。
2.2 铸造方案的拟定 2.2.1 铸型种类的选择 支座零件具有内腔，小孔，圆角，凸台以及锥角，形状较为复杂，表面质量无特殊要求，最大轮廓尺寸为200mm，应选用砂型铸造成形。又采用小批量生产，所以铸件类型应使用湿砂型铸造。这样灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等。模样采用金属模是合理的。 2.2.2 画出零件图 图2 零件图
2.3 分型面的确定 2.3.1分型选择原则 分型面是指两半铸型相互接触的表面。分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。应满足以下要求 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.分型面应尽量选用平面 4.便于下芯、合箱和检测 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 2.3.2 几种分型方案 初步对支座进行分析，有以下四种方案Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，如图3所示
图3 分型方案图 2.3.3 分析各个方案的优缺点 Ⅰ方案以支架的底面为分型面在分型面少而平的原则中，其分型面数量不仅少而且还平直，铸件全部放在下型，既便于型芯安放和检查，又可以使上型高度减低而便于合箱和检验壁厚，还有利于起摸及翻箱操作。 Ⅱ方案铸件没有能尽可能的位于同一半型内，这样会因为合箱对准误差使铸件产生偏错。也有可能因为合箱不严在垂直面上增加铸件尺寸。
热加工工艺课程设计支座铸造工艺设计 院系：工学院机械系 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业 2011级 1班 学号姓名指导教师 设计题目: 支座铸造工艺设计 课程名称:热加工工艺课程设计 课程设计时间：5 月 22 日至 6 月 6 日共 2 周 课程设计工作内容与基本要求(已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1、已知技术参数 图1 支座零件图 2、设计任务与要求 1）设计任务 1 选择零件的铸型种类，并选择零件的材料牌号。 2 分析零件的结构，找出几种分型方案，并分别用符号标出。 3 从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较，选出最佳分型方案，标出浇注位 置和造型方法。 4 画出零件的铸造工艺图（图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工余 量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头，图下注明收缩量） 5 绘制出铸件图。
2）设计要求 1设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出图。 2 按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书（不少于3000字）。 3、工作计划 熟悉设计题目，查阅资料，做准备工作 1天 确定铸造工艺方案 1天 工艺设计和工艺计算 2天 绘制铸件铸造工艺图 1天 确定铸件铸造工艺步骤 2天 编写设计说明书 3天 答辩 1天 4．主要参考资料 《热加工工艺基础》、《金属成形工艺设计》、《机械设计手册》 系主任审批意见： 审批人签名： 时间：2013年月日
支座铸造工艺设计 摘要 铸造是指将液态金属或合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型型腔里，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法。铸造成形是机械类零件和毛坯成形的重要工艺方法之一，尤以适合于制造内腔和外形复杂的毛坯或零件。 本文主要分析了支座的结构，并根据其结构特点确定了它的砂型铸造工艺。支座是支撑其他零部件的重要承力零件，主要承受着径向压缩及轴向摩擦的作用，它具有结构稳定、形状简单、廉价实用等特点，故在机械零件的设计、加工制造中支座都起着不可替代的作用。 本文设计了支座的砂型铸造工艺，包括铸型（型芯）及造型方法的选择、分型面选择和浇注位置的确定、浇注系统及冒口的设置、落砂清理及检验等。绘制了铸件的零件图及铸造工艺图。本文还对支座的铸造质量指标（包括加工余量、拔模斜度、收缩率及变形等）进行了分析与评估，以便于工艺更好的完善。 关键词：砂型铸造，浇注，加工余量，拔模斜度，收缩率
前言 铸造工艺学课程就是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法与步骤以及掌握铸造工艺与工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则就是铸造工艺学课程的实践性教学环节,同时也就是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺与工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,从中感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点: 通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用铸造工艺学课程与其她先修课程的的理论与实际知识去分析与解决实际问题的能力。 通过制定与合理选择工艺方案,正确计算零件结构的工作能力,确定尺寸,掌握了浇冒口的作用及其原理,具有正确设计浇冒口系统的初步能力;掌握铸造工艺与工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求,原材料的基本规格及作用,并初步具备分析与解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制;了解提高铸件表面质量与尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径,并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料与手册等。 目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1、1零件基本信息 (4) 1、2材料成分要求 (4) 1、3铸造工艺参数的确定 (4) 1、3、1铸造尺寸公差与重量公差 (5) 1、3、2机械加工余量 (5) 1、3、3铸造收缩率 (5) 1、3、4拔模斜度 (5) 1、4其她工艺参数的确定 (5) 1、4、1工艺补正量 (5) 1、4、2分型负数 (5) 1、4、3非加工壁厚的负余量 (5)
课程设计说明书（论文）课程名称：成型工艺及模具课程设计II 设计题目：端盖零件铸造工艺设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：
1、设计任务 1.1、设计零件的铸造工艺图 1.2、设计绘制模板装配图 1.3、设计并绘制所需芯盒装配图 1.4、编写铸造工艺设计说明书 2、生产条件和技术要求 2.1、生产性质：大批量生产 2.2、材料：HT200 2.3、零件加工方法： 零件上有多个孔，除中间的大孔需要铸造以外，其他孔在考虑加工余量后不宜铸造成型，采用机械方法加工，均不铸出。 造型方法：机器造型 造芯方法：手工制芯 2.4、主要技术要求： 满足HT200的机械性能要求，去毛刺及锐边，未注明圆角为R3－R5，未注明的筋和壁厚为8，铸造拔模斜度不大于2度，铸造表面不允取有缺陷。 3、零件图及立体图结构分析 3.1、零件图如下： 图1.零件主视图图2.零件左视图 3.2三维立体图如下： 图3.三维图（1） 图4.三维图（2） 4、工艺设计过程 4.1、铸造工艺设计方法及分析 4.1.1铸件壁厚 为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动性密切相关。在普通砂型铸造的条件下，铸件最小允许壁厚见表1。 表1. 铸件最小允许壁厚引【1，表1-3】
查得灰铁铸件在100~200mm的轮廓尺寸下，最小允许壁厚为5~6mm。由零件图可知，零件中不存在壁厚小于设计要求的结构，在设计过程中，也没有出现壁厚小于最小壁厚要求的情况。 4.1.2造型、制芯方法 造型方法：该零件需批量生产，为中小型铸件，应创造条件采用技术先进的机器造型，暂选取水平分型顶杆范围可调节的造型机，型号为Z145A。 制芯方法：由生产条件决定，采用手工制芯。 4.1.3砂箱中铸件数目的确定 当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目，应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。 本铸件在一砂箱中高约52mm，长约130mm，宽约100mm，重约2.75Kg。这里选用一箱四件，根据本铸件分型面的确定，可以先确定下箱的尺寸。根据铸件重量在<5kg时，查得模型的最小吃砂量a=20mm， h=30mm， c=40mm，d或e=30mm， f=30mm， g=200mm，其中各字母所代表的含义如图5所示。先确定下箱的尺寸，再根据表格可以选择标准的砂箱。选用Z145A顶杆式起模的震实式造型机，砂箱最大内尺寸为500mm X 400mm X 300mm。根据本铸件的大概尺寸，在设计中采用一箱四件，因为浇注系统位于上箱，所以上砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以确定。铸件在砂箱中的放置方式初步设计为图6所示方式。 图5. 最小吃砂量示意图图6. 铸件排布的初步设计 4.2、铸造工艺参数的确定 4.2.1铸件尺寸公差和重量公差 在实际生产中，铸件的实际尺寸和重量与设计图纸所规定的尺寸和重量相比，总会有一些偏差，这种偏差愈小，铸件的精度也愈高。但铸造过程中影响铸件精度的因素很多，如铸造收缩率等工艺参数的选择，分型面、浇冒口系统和砂芯的设计，造型和制芯的工艺操作以及工艺装备本身的精度等。如果其中某个因素处理不当，就会降低铸件的精度。也不应该不顾铸件的要求和具体生产条件，盲目提高对铸件的精度要求，否则会导致铸件成本的提高和使工艺复杂化，造成不必要的浪费。二级精度灰铸铁铸件的尺寸偏差如表2所示，重量偏差如表3所示。
科技大学 课程设计 课程设计名称：端盖铸造工艺设计学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2015 年7 月7 日
铸造工艺课程设计任务书 一、任务与要求 1．完成产品零件图、铸件铸造工艺图各一，铸造工艺图需要三维建模(完成3D图)。 2．完成芯盒装配图一。 3．完成铸型装配图一。 4. 编写设计说明书一份(15～20页)，并将任务书及任务图放置首页。 二、设计容为2周 1. 绘制产品零件图、铸造工艺图及工艺图的3D图(2天)。 2. 铸造工艺方案设计：确定浇注位置及分型面，确定加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率，确定型芯、芯头间隙尺寸。(1天)。 3. 绘制芯盒装配图(1天)。 4. 绘制铸型装配图、即合箱图(包括流道计算共2天)。 5. 编制设计说明书(4天)。 三、主要参考资料 1. 亮峰主编，材料成形技术基础[M]，高等教育，2011. 2. 丁根宝主编，铸造工艺学上册[M] ，机械工业，1985. 3. 铸造手册编委会，铸造手册：第五卷[M] ，机械工业，1996. 4. 其文主编, 材料成形工艺基础(第三版)[M]，华中科技大学，2003.
摘要 本设计是端盖的铸造工艺设计。端盖的材料为QT400-15，结构简单，无复杂的型腔。根据端盖的零件图进行铸造工艺性分析，选择分型面，确定浇注位置、造型、造芯方法、铸造工艺参数并进行浇注系统、冒口和型芯的设计。在确定铸造工艺的基础上，设计模样、芯盒和砂箱，并利用CAD、Pro/E等设计软件绘制端盖零件图、芯盒装配图。 关键词：铸造；端盖；型芯
ABSTRACT This design is about the casting process of end cap. The material of end cap is QT400-15. The end cap without complex cavity owns simple structures. Select the right parting line, pouring position, modeling method ,core making method, parameters of casting by analyzing the part drawing, then design gating system, riser, core. After the design of casting process, accomplish the part drawing of end cap and assembly drawing of core box with the aid of design software such as CAD and Pro/E. Keywords:Cast; End cap; Core
前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
目录 零件铸造工艺分析 (4) 零件基本信息 (4) 材料成分要求 (4) 铸造工艺参数的确定 (4) 铸造尺寸公差和重量公差 (5) 机械加工余量 (5) 铸造收缩率 (5) 拔模斜度 (5) 其他工艺参数的确定 (5) 工艺补正量 (5) 分型负数 (5) 非加工壁厚的负余量 (5) 反变形量 (5) 分芯负数 (6) 铸造三维实体造型 (6) 上冠件图纸技术要求 (6) 上冠件结构工艺分析 (6) 基于UG零件的三维造型 (6) 软件简介 (6) 零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 工艺方案的确定 (7) 铸造方法 (7) 型（芯）砂配比 (8) 混砂工艺 (8) 铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 铸造熔炼 (8) 熔炼设备 (9) 熔炼工艺 (9) 分型面的选择 (9) 砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 砂芯设计及排气 (11) 芯头的基本尺寸 (11) 芯撑、芯骨的设计 (12) 砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 浇注系统的类型及选择 (12) 浇注位置的选择 (12)
铸造工艺学课程设计
题目：工艺学课程设计 学院： 专业：材料成型机控制工程班级： 学号： 姓名： 指导老师：
前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点： 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。 目录 1
第一章零件铸造工艺分析 (4) 1.1零件基本信息 (4) 1.2材料成分要求 (4) 1.3铸造工艺参数的确定 (4) 1.3.1铸造尺寸公差和重量公差 (5) 1.3.2机械加工余量 (5) 1.3.3铸造收缩率 (5) 1.3.4拔模斜度 (5) 1.4其他工艺参数的确定 (5) 1.4.1工艺补正量 (5) 1.4.2分型负数 (5) 1.4.3非加工壁厚的负余量 (5) 1.4.4反变形量 (5) 1.4.5分芯负数 (6) 第二章铸造三维实体造型 (6) 2.1上冠件图纸技术要求 (6) 2.2上冠件结构工艺分析 (6) 2.3基于UG零件的三维造型 (6) 2.3.1软件简介 (6) 2.3.2零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 3.1工艺方案的确定 (7) 3.1.1铸造方法 (7) 3.1.2型（芯）砂配比 (8) 3.1.3混砂工艺 (8) 3.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 3.2铸造熔炼 (8) 3.2.1熔炼设备 (9) 3.2.2熔炼工艺 (9) 3.3分型面的选择 (9) 3.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 3.5砂芯设计及排气 (11) 3.5.1芯头的基本尺寸 (11) 3.5.2芯撑、芯骨的设计 (12) 3.5.3砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 4.1浇注系统的类型及选择 (12) 4.2浇注位置的选择 (12) 2
铸造工艺学课程设计 题目： 分工： 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名：
目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1.1零件基本信息 (4) 1.2材料成分要求 (4) 1.3铸造工艺参数的确定 (4) 1.3.1铸造尺寸公差和重量公差 (5) 1.3.2机械加工余量 (5) 1.3.3铸造收缩率 (5) 1.3.4拔模斜度 (5) 1.4其他工艺参数的确定 (5) 1.4.1工艺补正量 (5) 1.4.2分型负数 (5) 1.4.3非加工壁厚的负余量 (5) 1.4.4反变形量 (5) 1.4.5分芯负数 (6) 第二章铸造三维实体造型 (6) 2.1上冠件图纸技术要求 (6) 2.2上冠件结构工艺分析 (6) 2.3基于UG零件的三维造型 (6) 2.3.1软件简介 (6) 2.3.2零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 3.1工艺方案的确定 (7) 3.1.1铸造方法 (7) 3.1.2型（芯）砂配比 (8) 3.1.3混砂工艺 (8) 3.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 3.2铸造熔炼 (8) 3.2.1熔炼设备 (9) 3.2.2熔炼工艺 (9) 3.3分型面的选择 (9) 3.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 3.5砂芯设计及排气 (11) 3.5.1芯头的基本尺寸 (11) 3.5.2芯撑、芯骨的设计 (12) 3.5.3砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 4.1浇注系统的类型及选择 (12) 4.2浇注位置的选择 (12)
4.3浇注系统各部分尺寸的计算 (13) 4.3.1合金铸造性能分析 (13) 4.3.2铁液在型内的上升速度 (13) 4.3.3浇注系统截面尺寸设计 (14) 4.4冒口设计计算 (14) 4.4.1铸件工艺出品率 (14) 4.4.2出气孔 (15) 4.4.3冒口的作用及位置确定 (15) 4.5冷铁设计及尺寸计算 (15) 4.5.1冷铁的选用及作用 (15) 4.5.2冷铁的尺寸及放置位置的选择 (15) 总结 (17) 参考文献 (18) 附图
材料成型过程控制 院系：材料科学与工程学院 专业：材料成型与控制工程 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2012.9.19至2012.10.15
目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)
图1所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25（主要元素含量：W C%=0.22~0.32%，W Mn%=0.5~0.8%，W Si%=0.2~0.45%）。 技术要求：①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1
一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm，为中小型铸件，铸件结构简单，仅有两个加工面，其他非加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型，砂芯外形简单，采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注，此方案浇注系统简单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2：将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部，补缩效果好。 综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱，下表面为分型面 上 下 上 下
塑性成形工艺及模具设计 课程设计 姓名：杜延辉 学号： 同组成员：冶福山 1 1 1.2 计算锻件的主要参数............................................................................................................... 2、确定锻锤吨位 (5) 3、确定飞边槽形式和尺寸 (6) 4、绘制计算毛坯图 (6) 4.1截面图 (6) 5、制坯工步选择 .............................................................................................................................. (7) 6、毛坯体积计算与尺寸确定 (8) 6.1毛坯截面积算 (8) 6.2毛坯长度确定 (9)
7、其它型腔的设计 (9) 7.1拔长型腔的设计 (9) (9) (9) 7.2滚挤型腔的设计…………………………………………………………………………. 8、模膛的布排……………………………………………………………………………………. 1、模锻件图设计 对零件的整体形状尺寸，表面粗糙度进行分析，此零件的材料为 图( 形状相有内凹在具有生飞刺。 估算锻件的体积为93527.81cm3，则锻件质量约为 ρυ。锻件材料为45钢，即材质系数为 ÷ .76= 85 ? = =- 81 93527 kg .0 m72952 . 10 M1。锻件形状复杂系数： S=V锻/V外廓包容(1.1) 式中V锻—锻件体积； V外廓包容—外廓包容体的体积。 则204 93527≈ = S，形状复杂程度为Ⅲ级，锻件形状较复杂. 81 .0 458280 /
目录 1绪言················································2铸造工艺设计··············· 2.1铸件结构的铸造工艺性·········2. 2铸造工艺方案的确定·················2.3参数的选择工艺 2. 4砂芯设计 2. 5浇注系统设计············· 3铸造的工艺装备设计······ 3. 1模样设计······· 3. 2模底板的设计·······················3. 3模样在模底板上的装配············4结束语······· 参考文献
1绪言 我本次课程设计的任务是对灰铸铁支承座进行铸造工艺及工装设计。 灰铸铁具有良好的铸造性能良好的减振性、良好的耐磨性能良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，力学性能较差，但抗压强度与钢相当。 铸造是指将液态合金注入铸型中使其冷却、凝固，并进行后处理，最终成为金属制品的一种生产方法。铸件的生产过程，也就是从零件图开始，一直到铸件成品检验合格入库为止，要经过很多道工序，铸件的生产过程称为铸造生产工艺过程。 本次设计采用砂型铸造，其最大优点就是生产成本低，为机械制造行业中广泛应用的毛坯生产工艺方法。在砂型铸造的过程中，考虑到铸件的结构，生产条件以及加工批量等因素，要对铸件工艺的设计作全面分析，为避免铸件的缺陷，我们要根据标准选择合理的工艺设计方法。 由于每个铸件的生产任务和要求不同，生产条件不同，因此铸造工艺及工装设计的内容也不同。一般情况下，铸造工艺设计包括以下几种技术文件:铸造工艺图，铸造工艺卡，铸型装配图，铸件图，模样图，‘芯盒图，砂箱图，模板图。 铸造工艺及工装设计的过程如下: (1)对零件图纸进行审查和进行铸造工艺性分析 (2)选择铸造方法，确定铸造工艺方法 (3)绘制铸造工艺图 (4)绘制铸件图 (5)绘制铸型装配图 (6)绘制各种铸造工艺装配图 工装图要以铸造工艺图为主要设计依据。 2铸造工艺设计 2. 1铸件结构的铸造工艺性 生产铸件，不仅需要采用先进的合理的铸造工艺和设备，而且还要使零件结构本身符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。这种对于铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性，称为铸件的“铸造工艺性’，它和铸造合金的种类，产量的多少，铸造方法和生产条件等有密切的关系。 2. 1 .1审查铸件结构 (一)铸件应有合适的壁厚 避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。本次设计的铸件材料为HT200，最大尺寸为194 X 155mm。
目录 一、零件的技术要求和材质 (2) 二、铸件结构的工艺性分析 (2) 三、零件铸造工艺方案 (5) 四、砂芯设计 (8) 五、芯盒设计 (10) 六、金属型设计 (12) 七、铸件缺陷分析及解决方案 (16) 八、设计小结 (17) 九、参考文献 (19)
设计内容、设计步骤、公式及计算备注一、零件的技术要求及材质 零件名称：盖 1.1、零件的技术要求 铸件尺寸公差按GB6414 - 86 CT4 1.2零件的材质分析 铸件成型材料为ZL102，其化学成分如下： 表一 ZL102化学成分 Si Cu Mg Mn Al 10.0-13.0 ≤0.30(杂 质) ≤0.10 ≤0.5(杂 质) 余量 由于ZL102成分在共晶点左右，故在铝硅二元系中，铸造性能最好强度也较高，致密度较好，但塑性较低。具有良好的抗蚀性，耐磨性和耐热性。必须进行热处理，提高力学性能。适用于薄壁复杂铸件及对气密性要求较高的铸件以及压铸件。二．铸件结构的工艺性分析 从铸造工艺角度，结合零件结构特征对铸造生产方法进行选择。本零件因中大批量生产，采用金属型。材料：ZL102 中大批量生产 金属型铸造
2.1、铸件壁厚 铸件的壁厚要力求均匀，壁的后、薄不宜相差悬殊,在保证能浇注成型的条件下尽量采用最小壁厚;尽量避免采用大的薄壁平面，若必需采用大的薄壁平面时，则设有铸孔或加强筋。ZL102砂型铸造中的最小壁厚为3mm。 盖的零件图如图所示，壁厚基本均匀，主要壁厚3mm，最小壁厚3mm，最大壁厚21mm，为一小型铸件；铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。 2.2、壁的连接 铸件的连接应圆滑过度，并应尽量避免铸件有厚大的热节点，尤其是三个以上断面集结于一点或一根线上，都是比较难于铸造的。零件如图2-1: 图2-1零件图
金属工艺学课程设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
工程技术学院 课程设计 课程：金属工艺学 专业：机械设计制造及其自动化 年级： 学号： 姓名： 指导教师： 日期： 云南农业大学工程技术学院 （设计说明书参考） 目录 绪论 (3) 摘要 (4) 1、铸造 (5) 工艺分析 (5)
选材及铸造方法 (6) 确定铸件的加工余量 (6) 绘制铸件工艺图 (6) 铸件图 (7) 机械加工工艺 (8) 2、锻造 (8) 选材及锻造方法 (9) 根据零件图绘制锻造工艺图 (9) 确定毛坯的重量和尺寸 (11) 填写锻造工艺卡 (11) 锻后热处理 (12)
机械加工………………………………………………………………………………………………. 13 3、焊接 (13) 焊接件的工艺性分析 (13) 焊接工艺………………………………………………………………………………………………. 13 焊接顺序………………………………………………………………………………………………. .14 工艺措施和检验 (15) 焊接注意事项 (16) 4.切削加工 (17) 零件材料的选择 (17)
工艺分析 (17) 定位基准的选择 (18) 加工方法………………………………………………………………………………………………. .18 参考文献 (20) 设计心得 (21) 指导老师评语……………………………………………………………………………………………… 22 绪论 任何生产部门，无论属于哪一行业，都有设备与工具的制造和维修问题。要解决这类问题，必须具备有关材料和制造工艺的知识。这些知识牵涉到许多专业内容，如金属材料的热理、铸造、锻压、焊接、机械加工等等。要通过此类课程培养学生具有灵活运用所学的加工工艺知识去设计零件的制造工艺方案、分析零件结构设计的合理性的初步能力。
目录 摘要 (3) 1、零件简介 (4) 1.1零件介绍 (5) 1.2生产方式的选择 (5) 2、铸造工艺设计 (5) 2.1工艺方案的选择 (6) 2.1.1分型面的选择 (6) 2.1.2浇注位置的选择 (7) 2.2铸造工艺参数的确定 (8) 2.2.1最小铸出孔 (8) 2.2.2加工余量与铸造圆角 (8) 2.2.3铸造缩尺 (11) 2.2.4铸造斜度与分型负数 (11) 2.2.5砂芯设计 (11) 3、浇注系统的设计 (12) 3.1浇注系统的选择原则 (12) 3.2 浇注系统的尺寸确定 (12) 4、冒口的尺寸计算 (17) 5、冷铁的设计 (17) 6、砂箱的设计 (17) 7、设计心得 (19) 参考文献 (20) 附图
摘要 铸造生产通常是指用熔融的合金材料制作产品的方法，将液态合金注人预先制备好的铸型中使之冷却、凝固，而获得毛坯或零件，这种制造过程称为铸造生产，简称铸造，所铸出的产品称为铸件。大多数铸件作为毛坯，需要经过机械加工后才能成为各种机器零件；有的铸件当达到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求时，可作为成品或零件直接应用。 铸造是将金属炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固，清除处理后得到预定形状、尺寸和性能的铸件工艺过程，铸件毛坯因近乎成形而达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上减少了时间。铸造是现代机械制造工业的基础之一。 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：普通砂型铸造和特种铸造。铸造工艺通常包括铸型准备，铸造金属的溶化与浇注，铸件处理和检验。 中国的铸造业再近些年取得了一定的发展。为了提高铸件相对于
铸造工艺设计说明书 课程设计：机械工艺课程设计 设计题目：底座铸造工艺设计 班级：机自1103 设计人： 学号： 指导教师：张锁梅、贾志新
前言 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是： （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 （2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。 （5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
目录 一、工艺审核 (1) 1.数量与材料 (1) 2.图样 (1) 3.零件的结构性 (1) 二、成形工艺设计 (1) 1．确定工艺方案 (1) （1）浇注位置的选择 (2) （2）分型面的选择 (2) 2.确定铸造工艺参数 (4) （1）机械加工余量和铸出孔 (4) （2）浇注位置的选择 (5) （3）拔模斜度 (5) （4）铸造收缩率 (6) 3．砂芯设计 (6) 4．浇注系统的设计 (6) 5. 冷铁的设置 (6) 三、心得体会 (7)
机械设计课程设计 学号： 姓名：
目录 1 课程设计题目 1.1 内容 1.2 目标 1.3 任务陈述 1.4设计的关键 2 传动装置的总体设计 2.1传动方案的确定 2.2 电动机的选择 2.3 传动比的计算及分配 2.4 传动装置的运动、动力参数计算 3 传动件的设计计算 3.1 减速器外传动件的设计计算 3.1.1v带设计 3.2 减速器内传动件的设计计算 3.2.1齿轮传动设计（1、2轮的设计） 3.2.2齿轮传动设计（3、4轮的设计） 4 键连接的选择及校核计算 4.1输入轴键选择及校核 4.2中间轴键选择及校核 4.3输出轴键选择及校核
5 轴承选择及校核计算 5.1输入轴的轴承计算及校核 5.2中间轴的轴承计算及校核 5.3输出轴的轴承计算及校核 6 联轴器选择 7 减速器的润滑及密封 7.1减速器的润滑 7.2减速器的密封 8减速器附件及箱体主要结构尺寸
1、课程设计题目： 设计铸工车间的砂型运输设备。该传送设备的传动系统由电动机、减速器和输送带组成。 每日两班制工作，工作期限为10年。 已知条件：输送带带轮直径d= 300 mm，输送带运行速度v= 0.69 m/s，输送带轴所需拉力F= 6000 N。 1.1内容 1.设计二级圆柱齿轮减速器，计算带传动的主要性能参数。 2.绘制齿轮减速器的装配图一张；绘制低速轴上的齿轮的传动件的工作图一张；绘制从动轴的零 件工作图；绘制减速器箱体的零件工作图一张。 3.写出设计计算说明书一份。 1.2 目标 （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 3