熱加工課程設(shè)計(jì)--支撐臺(tái)工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　課程： 熱加工工藝課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題目： 支撐臺(tái)工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　姓名： </p><p>　　專業(yè)： 機(jī)

2、械設(shè)計(jì)制作及其自動(dòng)化 </p><p>　　班級(jí)： </p><p>　　學(xué)號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　課題工作時(shí)間： 2011/5/18 至 2011/6/2</p

3、><p>　　題目: 支撐臺(tái)鑄造工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　課程: 熱加工工藝課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間：5 月 18日至 6

4、月 2 日 共 2 周</p><p>　　課程設(shè)計(jì)工作內(nèi)容與基本要求(已知技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)任務(wù)、工作計(jì)劃、所需相關(guān)資料)（紙張不夠可加頁(yè)）</p><p>　　1．已知技術(shù)參數(shù)： </p><p><b>　　支撐臺(tái)零件圖</b></p><p>　　2．設(shè)計(jì)任務(wù)與要求（完成后需提交的文件和圖表等）：

5、</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　(1)選擇零件的鑄型種類，并選擇零件的材料牌號(hào)。</p><p>　　(2)分析零件的結(jié)構(gòu)，找出幾種分型方案，并分別用符號(hào)標(biāo)出。</p><p>　　(3)從保證質(zhì)量和簡(jiǎn)化工藝兩方面進(jìn)行分析比較，選出最佳分型方案，標(biāo)出澆注位置和造型方法。</p

6、><p>　　(4)畫(huà)出零件的鑄造工藝圖（圖上標(biāo)出最佳澆注位置與分型面位置、畫(huà)出機(jī)加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及型芯頭，圖下注明收縮量）。</p><p>　　(5)繪制出鑄件圖。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　(1)設(shè)計(jì)圖樣一律按工程制圖要求，采用手繪或機(jī)繪完成，并用三號(hào)圖紙出

7、圖。</p><p>　　(2)按所設(shè)計(jì)內(nèi)容及相應(yīng)順序要求，認(rèn)真編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)（不少于1500字）。</p><p>　　3．工作計(jì)劃（進(jìn)程安排） </p><p>　　熟悉設(shè)計(jì)題目，查閱資料，做準(zhǔn)備工作 1天</p><p>　　確定鑄造工藝方案

8、 1天</p><p>　　工藝設(shè)計(jì)和工藝計(jì)算 2天</p><p>　　繪制鑄件鑄造工藝圖 1天</p><p>　　確定鑄件鑄造工藝步驟 2天</p><p&g

9、t;　　編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3天</p><p>　　答辯 1天</p><p><b>　　4．主要參考資料</b></p><p>　　《熱加工工藝基礎(chǔ)》、《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》、《

10、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p><b>　　系主任審批意見(jiàn)：</b></p><p><b>　　審批人簽名：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　緒論 …………………………………………………………… 05</p><

11、p>　　第一章 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 …………………………… 05</p><p>　　1.1鑄件結(jié)構(gòu)分析 ……………………………………………… 05</p><p>　　1.2零件鑄造工藝分析 ………………………………………… 06</p><p>　　1.3零件圖的繪制 ……………………………………………… 06</p><p

12、>　　第二章 鑄造工藝方案擬定 ………………………………… 06</p><p>　　2.1鑄造方法及選擇 …………………………………………… 06</p><p>　　2.2分型面選擇 ………………………………………………… 06</p><p>　　2.3澆注位置選擇 ……………………………………………… 07</p><p>

13、;　　第三章 鑄造工藝參數(shù)確定 ………………………………… 08</p><p>　　四 澆注系統(tǒng)設(shè)置 ……………………………………………… 08</p><p>　　4.1系統(tǒng)作用及結(jié)構(gòu)確定 ………………………………………… 08</p><p>　　4.2系統(tǒng)引注位置 ………………………………………………… 08</p><p>　　4.

14、3澆注系統(tǒng)位置確定 …………………………………………… 09</p><p>　　五 鑄造圖繪制 ………………………………………………… 09</p><p>　　六 鑄造工藝圖繪制 …………………………………………… 10</p><p>　　七 總結(jié) ………………………………………………………… 11</p><p><b&g

15、t;　　緒論</b></p><p>　　鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。中國(guó)約在公元前1700～前1000年之間已進(jìn)入青銅鑄造的全盛期，工藝上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。鑄造是指將固態(tài)金屬溶化為液態(tài)倒入特定形狀的鑄型，待其凝固成形的加工方式。被鑄金屬有：銅、鐵、鋁、錫、鉛等，普通鑄型的材料是原砂、黏土、水玻璃、樹(shù)脂及其他輔助材料。特種鑄造的鑄型包括：熔模鑄造、消失模鑄造、金

16、屬鑄造、陶瓷型鑄造等。（原砂包括：石英砂、鎂砂、鋯砂、鉻鐵礦砂、鎂橄欖石砂、蘭晶石砂、石墨砂、鐵砂等）</p><p>　　鑄造是比較經(jīng)濟(jì)的毛坯成形方法，對(duì)于形狀復(fù)雜的零件更能顯示出它的經(jīng)濟(jì)性。如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋，船舶螺旋槳以及精致的藝術(shù)品等。有些難以切削的零件 ，如燃汽輪機(jī)的鎳基合金零件不用鑄造方法無(wú)法成形。</p><p>　　另外，鑄造的零件尺寸和重量的適應(yīng)范圍很寬，金屬種類幾

17、乎不受限制；零件在具有一般機(jī)械性能的同時(shí)，還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能，是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機(jī)器制造業(yè)中用鑄造方法生產(chǎn)的毛坯零件，在數(shù)量和噸位上迄今仍是最多的。</p><p>　　鑄造生產(chǎn)經(jīng)常要用的材料有各種金屬、電力、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設(shè)備有冶煉金屬用的各種爐子，有混砂用的各種混砂機(jī)，有造型造芯用的各種造型機(jī)、造芯機(jī)，有清理鑄件用的落砂機(jī)

18、、拋丸機(jī)等。還有供特種鑄造用的機(jī)器和設(shè)備以及許多運(yùn)輸和物料處理的設(shè)備。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的支撐臺(tái)主要是解決機(jī)器的支撐事承受中等靜載荷問(wèn)題，支撐臺(tái)即在工作時(shí)起支撐機(jī)器上其它部件的作用，而經(jīng)常處于應(yīng)力狀態(tài)，要求能抗壓和耐磨。</p><p>　　第一章 零件結(jié)構(gòu)工藝分析</p><p><b>　　1.1鑄件結(jié)構(gòu)分析</b></

19、p><p>　　合理的鑄件結(jié)構(gòu)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的前提。需鑄造的零件的結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)滿足工作性能和力學(xué)性能要求，同時(shí)應(yīng)滿足鑄造工藝、方法及合金鑄造性能的基本要求，還能在很小改動(dòng)下使鑄件結(jié)構(gòu)與這些要求想適應(yīng)，力求工藝簡(jiǎn)單，能夠經(jīng)濟(jì)、迅速的生產(chǎn)出合格的鑄件。</p><p>　　1.2零件鑄造工藝分析</p><p>　　支撐臺(tái)零件主要用于承受中等靜載荷，即在工作時(shí)起支撐機(jī)器上其他

20、部件的作用。所以支撐臺(tái)常處于壓應(yīng)力的狀態(tài)下。因此要求能 抗壓和耐磨。選用灰鑄鐵HT150制成。本次設(shè)計(jì)生產(chǎn)量小，易采用濕砂型手工分模造型。</p><p><b>　　1.3零件圖的繪制</b></p><p>　　第二章 鑄造工藝方案擬定</p><p>　　2.1鑄造方法及選擇</p><p>　　支撐臺(tái)零件具有法

21、蘭、錐度、內(nèi)腔及小孔等結(jié)構(gòu)，形狀較復(fù)雜但無(wú)特殊表面質(zhì)量要求，易采用砂型鑄造成型。</p><p>　　由于支撐臺(tái)為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，且有平直分型面，故適合用分模造型。因?yàn)樯a(chǎn)量小，易采用濕砂型手工分模造型。</p><p><b>　　2.2分型面選擇</b></p><p>　　分型面的選擇應(yīng)在保證鑄件質(zhì)量前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝工程，節(jié)省人力物力。對(duì)

22、于零件質(zhì)量要求不高、外形復(fù)雜且批量不大的支撐臺(tái)鑄件，為簡(jiǎn)化工藝操作，可優(yōu)先考慮分型面，同時(shí)應(yīng)注意一下原則：（1）分型面在最大截面原則，以保證從鑄件中取出模樣，而不易損壞鑄型； （2）分型面少而平直原則，以保證簡(jiǎn)化造型工藝，提高鑄件尺寸精度和生產(chǎn)效率；（3）鑄件全部放下型原則，以利于型芯的安放與檢驗(yàn)，并保證鑄件的尺寸精度，減少鑄件的飛邊、毛刺或錯(cuò)箱等缺陷;(4)利于內(nèi)澆口引入原則，避免合箱后翻轉(zhuǎn)損壞砂型型腔。</p><

23、;p>　　支撐臺(tái)零件有3個(gè)最大截面，可找出軸向分型和徑向分型兩種方案。徑向分型為兩個(gè)分型面，分別為A、B在上法蘭下面和上法蘭端面，需三箱造型，工藝復(fù)雜，砂箱數(shù)量多且容易錯(cuò)箱。而軸向分型為一個(gè)分型面C,在零件垂直軸線上，僅需兩箱造型，便于起模、下芯和檢驗(yàn)且分模面與分型面一致，故選擇軸向分型方案較好。</p><p><b>　　2.3澆注位置選擇</b></p><p

24、>　　澆注位置的確定對(duì)鑄件質(zhì)量和鑄造工藝均有很大影響，通常需根據(jù)鑄件技術(shù)要求，先找出鑄件上質(zhì)量要求高的部分（如加工面、受力面等）和易產(chǎn)生缺陷的部分（如厚壁處、大平面、薄壁處等），再考慮澆注位置，使其既符合鑄件凝固方式、保證鑄件充填，又至于有利位置而保證鑄件質(zhì)量，同時(shí)還應(yīng)注意下述個(gè)原則要求：（1）重要表面向下原則；（2）大而薄表面向下原則，以免出現(xiàn)澆不足、冷隔等缺陷；（3）厚大斷面處向上原則，便于放置冒口和冷鐵，從而造成自上而下的順

25、序凝固條件，利于補(bǔ)縮而防止縮孔或縮松。</p><p>　　澆注位置的確定應(yīng)符合鑄件凝固方式，保證鑄型及鑄件質(zhì)量，而盡量置于有利部位。因此將支撐臺(tái)水平澆注。可使兩端面處與側(cè)立位置。以利于保證質(zhì)量及精度，并利于型心固定，排氣，落砂和檢驗(yàn)。</p><p>　　第三章 鑄造工藝參數(shù)確定</p><p>　　根據(jù)零件形狀尺寸和技術(shù)要求，除確定鑄件材料、鑄造方法和工藝外，還

26、應(yīng)確定各種鑄造工藝參數(shù)，以保證鑄件又適當(dāng)鑄件收縮率、又合適切削加工余量、在模樣和芯盒上有一定拔模斜度、鑄造圓角、芯頭尺寸以及分型負(fù)數(shù)等。</p><p>　　支撐臺(tái)工藝參數(shù)確定如下：</p><p>　　支撐臺(tái)采用濕型砂型。鑄造灰鑄鐵件最大尺寸為200mm。加工面與基準(zhǔn)面的距離(即兩端面距離)為200mm。查2-14尺寸公差等級(jí)為CT15—CT13，與加工余量等級(jí)MA配套關(guān)系（CT15—C

27、T13）/H.可選取CT14/H。</p><p>　　查表2-15大于“160—250雙側(cè)切削加工”，支撐臺(tái)鑄件兩側(cè)的加工余量為7.5。連同起模斜度一起考慮，由于鑄件兩端法蘭較厚，可在遠(yuǎn)離分型面減少1mm加工余量，獲得起模斜度。</p><p>　　根據(jù)選取的鑄件公差等級(jí)，由表2-17查出尺寸公差等級(jí)為14mm。選取鑄件線收縮率為1.0%。其他未注明起模斜度為1°，鑄造圓角半徑

28、R按相鄰壁厚平均值的1/3-1/5計(jì)算.應(yīng)為R3-R5mm。</p><p>　　支撐臺(tái)中央內(nèi)腔呈錐形孔，宜采用整體型芯和大芯頭，以利于穩(wěn)固、定位、排氣和落砂，查表2-21可確定芯頭長(zhǎng)60mm、大端芯頭直徑ø90mm、小端芯頭直徑ø50mm、芯頭及芯座裝配間隙0.5~1.5，且8個(gè)ø20mm小孔尺寸太小，不予鑄出。</p><p><b>　　四 澆

29、注系統(tǒng)設(shè)置</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)作用及結(jié)構(gòu)確定</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指砂型中引導(dǎo)金屬液流入型腔的通道，一般由澆口杯、直澆道、內(nèi)澆道等組成。澆口杯承接金屬液，并經(jīng)直澆道流入橫澆道，再分配給各內(nèi)澆道流入行腔，因此各澆道形狀及截面大小均影響鑄件質(zhì)量。</p><p>　　各組元截面尺寸可根據(jù)鑄件合金種類、質(zhì)量、尺寸、壁厚、澆注時(shí)間等

30、，利用簡(jiǎn)便經(jīng)驗(yàn)公式求得。方法是先求得內(nèi)澆道最小截面積，然后再按經(jīng)驗(yàn)比例確定其他組元截面積。</p><p><b>　　4.2系統(tǒng)引注位置</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)類型及引注位置選用對(duì)鑄件質(zhì)量影響很大，是澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最根本的問(wèn)題，它主要取決于金屬鑄造性能和鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，起類型可按引注金屬夜高度可分為：(1)頂注式;(2)底注式;(3)中注式;(4)分層式

31、。</p><p>　　4.3澆注系統(tǒng)位置確定</p><p>　　澆注系統(tǒng)的作用是：控制金屬液充填鑄型的速度及充滿鑄型所需的時(shí)間;使金屬液平穩(wěn)地進(jìn)入鑄型,避免紊流和對(duì)鑄型的沖涮;阻止熔渣和其他夾雜物進(jìn)入型腔;澆注時(shí)不卷入氣體，并盡可能使鑄件冷卻時(shí)符合順序凝固的原則將內(nèi)澆道設(shè)在下型的分型面上。根據(jù)鑄件的形狀，將金屬?gòu)姆ㄌm處注入，有利于法蘭冷卻過(guò)程中補(bǔ)縮。將橫澆道開(kāi)設(shè)在上型分型面上。在上型面

32、設(shè)直澆道，以形成必要的靜壓力，在上型頂面開(kāi)設(shè)澆口杯，便于澆鑄。</p><p><b>　　五 鑄造圖繪制</b></p><p><b>　　六 鑄造工藝圖繪制</b></p><p><b>　　六 鑄造工藝卡</b></p><p><b>　　七總結(jié)</

33、b></p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)，提高了我的邏輯思維能力以及對(duì)材料的整合和篩選能力，這對(duì)于我今后的研究和學(xué)習(xí)有很大的幫助，通過(guò)了整個(gè)課程設(shè)計(jì)方案的描述，讓我更加全面的拓寬自己的思考能力。 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)讓我更加重視實(shí)踐，重視對(duì)實(shí)際工作的關(guān)注，有利于提高我理論聯(lián)系實(shí)際的能力。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，我知道了如何去自覺(jué)學(xué)習(xí)，如何去體驗(yàn)實(shí)踐的成果，如何在實(shí)踐中后享受勝利的喜悅。

34、 </p><p>　　對(duì)于我來(lái)說(shuō)，獨(dú)自完成課程設(shè)計(jì)是相當(dāng)困難的，熱加工工藝課程設(shè)計(jì)的完成使我有受益匪淺，我衷心感謝xx老師給了我們這次機(jī)會(huì)，給了我們最大的鼓勵(lì)和幫助，讓我們把實(shí)踐和課本緊密的結(jié)合起來(lái)，更好的理解我們所學(xué)的知識(shí)，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決困難，謹(jǐn)向x教授致意誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。還有與我交流合作共同學(xué)習(xí)的同學(xué)，是你們帶給我收獲，我衷心的感謝你們！</p><p><b>

35、;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　王愛(ài)珍.工程材料及成形技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　張萬(wàn)昌.熱加工工藝基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1992</p><p>　　王愛(ài)珍.金屬成形工藝設(shè)計(jì).北京：航空航天大學(xué)出版社，2009</p><p>　　王愛(ài)珍.機(jī)械工程材料.北京：航空航天大學(xué)出版社，2