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左前悬置托架铸造工艺设计方案
1、1左前悬置托架铸造工艺设计方案1零件简介1.1零件介绍左前悬置托架是汽车发动机悬置系统的一个零件，由一个轴和一个有四个脚的底座组成，零件在前悬置系统的左边，起支撑作用，零件设有加强肋，外表强度和受力要求较高，考虑到球墨铸铁强度与铸钢相差不大，远超过灰铁，而球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性远超过铸钢，且其本钱比较低，生产效率高。综合零件生产材料选用球墨铸铁。左前悬置托架零件构造如图1、图2所示，零件通过轴孔套在悬置系统上，通过四个底脚的螺纹孔用螺栓固定。2〔a〕(b)图1零件图图2零件图目前，左前悬置托架的铸造技术进展正处于成长时期，并向着成熟期不断进展。2022年以来，随着政府刺激内需政策效应的渐渐显现以及国际经济形势的好转，汽车发动机零件左前悬置托架下游行业进入新一轮景气周期从3而带来汽车
2、发动机零件左前悬置托架市场需求的膨胀，汽车发动机零件左前悬置托架行业的销售上升明显，供求关系得到改善，行业盈利力量稳步提升。同时，在国家“十二五〞规划和产业构造调整的大方针下，汽车发动机零件左前悬置托架面临巨大的市场投资机遇，行业有望运来新的进展契机。跟随着左前悬置托架铸造技术也将面临新的机遇和挑战。随着铸造技术的不断进展和完善，左前悬置托架铸造技术也会不断完善，渐渐向着专业化、数字精确     化自动流水线、节省、节能的绿色铸造进展。1.2生产批量的选择左前悬置托架作为汽车发动机系统的一局部，本身零件的进展前景就比较可观，再加上近年来随着经济增长对市场的刺激，零件的市场需求量不断膨胀，而且铸件本身较小，生产本钱较低，易于生产，所以此铸件选择大批量生产方式。1.3技术要求〔1〕去尖角、毛刺。〔2〕
3、未注圆角R3~R5。〔3〕孔口倒角至螺纹深。〔4〕拔模角度不大于2。〔5〕铸件不得有缩松、气孔、砂眼、裂纹等缺陷。〔6〕漆以CA/C302按Q/CAYT-12。41.4铸造工艺设计方法及分析1.4.1铸件壁厚为了避开浇不到。冷隔等缺陷，铸件的最小允许壁厚与铸造的流淌性亲热相关。在一般砂型铸造的条件下，铸件最小允许壁厚见表1。表1砂箱铸造铸铁件的最小壁厚〔mm〕铸件最大轮廓尺寸铸铁种类2000灰铸铁3~44~55~66~88~1010~12孕育铸铁5~65~68~1010~1212~1616~20球墨铸铁3~44~88~1010~12--查得球墨铸铁在200mm的轮廓尺寸下，最小允许壁厚为3~4，由零件图可知，零件中不存在壁厚小于设计要求的构造，在设计过程中，也没有消灭壁厚小于最小壁厚要求
4、的状况。1.4.2造型、制芯方法造型方法：该零件批量生产，为中小型铸件，选用树脂砂砂造型，成型性好、发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大削减铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，5可以制造出用粘土砂难以做出的冗杂件、关键件。接受机器造型，模样接受金属模。造芯方法：在造芯用料及方法选择中，如用粘土砂制作砂芯原料本钱较低，但由于潮芯强度低〔不用烘干〕，在使用过程中易产生砂眼、砂芯断裂等缺陷，而且制芯效率不高。在大批量生产的条件下，由于需要提高制芯效率，并且要求砂芯具有高的尺寸精度。因此工艺所需的砂芯接受热芯盒方法制芯，以增加其强度及保证砂芯质量，制芯方法接受射芯机机器制芯方法，芯砂接受腹膜砂，是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂，填入加
5、热220~270℃左右温度的芯盒内，贴近芯盒外表的砂芯受热，其粘结剂在很短的时间内硬化。结壳厚度大于5mm，就可以取出，中心局部的砂芯利用余热可自行硬化。1.4.3砂箱中铸件数目的确定及排布初步确定一箱中放几个铸件，作为进展浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目，应当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120mm，长约150mm,宽约130mm，体积约为457cm3，密度为7.3g/cm3，重约3.4kg。结合砂箱内框尺寸：上箱为450400200mm,下箱为450400200mm，初选为一箱四件，铸件在砂箱中排列均匀对称，这样金属液作用在砂型的抬芯力均匀，也有利于浇注系统支配，在结合已经确定分型面及浇注位置以及砂型尺寸，铸件在砂箱中的放置6方式初步设计为图3所示方式。由?
6、铸造有用手册?查表得：a20e30f30,其中模样的吃砂量根本确定为：a1=40a2=35e1=70e2=70f=35。图3砂型中铸件的排列位置图2铸造工艺设计2.1工艺方案的选择2.1.1分型面的确定分型面是指两半铸型相互接触的外表。分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、本钱和生产率。初步对左前悬置托架进展分型有：方案一如图4、方案二如图5。7图4分型面确定方案一图5分型面确定方案二分型面选择时应留意以下原那么：①应使铸件全部或大局部置于同一个半型，为了保证铸件精度，假设达不到这一要求，也尽量把铸件的加工面或基准面放在同一半型。②应尽可能削减分型面数目。机器造型只允许有一个分型面，凡不能出8砂部位均接受砂芯；对单件生产手工造型，接受两个分型面是合理的。③分型面应尽量选用平面。④分型面
7、应便于下芯、合箱和检查型腔尺寸。⑤不使砂箱过高。⑥受力件的分型面的选择不应减弱铸件构造强度。⑦留意减轻铸件清理和机械加工量。依据方案一如图4中，零件轴线水平放置，虽然能使上、下砂箱高度全都，但铸件大局部没有置于同一半型中，且不能保证铸件圆周方向上质量均匀全都；方案二如图5中，零件轴线垂直放置，铸件圆周方向上质量均匀全都，且铸件大局部置于同一下半型中，综合以上，分型面接受方案二如图5所示。2.1.2浇注位置的确定铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节，关系到铸件的内在质量，铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。初步对左前悬置托架浇注位置的确定有方案一如图6、方案二如图7所示。9图6浇注位置确定方案一图7浇注位置确定方案二确定浇注位置时应
8、留意以下原那么：①铸件的重要局部应尽量置于下部。②重要加工面朝下或呈直立状态。10③铸件的大平面朝下，避开夹砂结疤类缺陷。④应有利于铸件补缩。⑤应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件布满。⑥应尽量少用或不用砂芯。⑦应使合型、浇注和补缩位置相全都。方案分析：如图6所示方案一中，浇注位置在分型面上，铸件的重要局部置于下部，但浇口离侧面的四个底脚较远，补缩效果不太好。如图7所示方案二中，浇注位置同样在分型面上，铸件的重要局部置于下部，且浇口在铸件中部，补缩效果较好。综上所述，铸件的浇注位置选择方案二如图7所示。2.2铸造工艺参数的确定2.2.1最小铸出孔由于该铸件材料是QT450-10Q/CAM-214，大批量生产，由表2查球墨铸铁件的最小铸出孔直径：表2铸铁件的最小注出孔〔mm〕铸件厚度2
9、00应铸出的最小孔径灰铸铁球墨铸铁303535404045另定由此铸件壁厚为30mm，小于50mm,所以铸件的最小铸出孔为35mm，对于此左前悬置托架直径为50mm的孔为铸出孔；而四个底脚孔的直径是14mm，那么这些孔选择不铸出，接受机械方法加工。结论：只有孔径为50mm的孔应铸出。112.2.2加工余量和铸造圆角〔1〕加工余量的选择该零件为大批量生产，机器造型，由?铸造工艺学?—机械工业出版，P241表3-3-4查得尺寸公差等级CT应为8~12级，选10级，加工余量等级MA选G。查?铸造工艺学?P240表3-3-3，并由确定加工余量中“相对于浇注位置铸件顶面的加工余量应比底面、侧面加工余量等级降一级选用〞的规定。查得铸件底面、侧面的尺寸公差等级为CT9级，加工余量等级为MA-G级，加工余
10、量为2.5~3.0，那么底面和侧面的加工余量取2.5mm；顶面的尺寸公差等级为CT10级，加工余量等级为MA-G级，加工余量为2.5~3.5，那么顶面的加工余量取,2.5mm,,铸出孔与顶面违反取2.5mm。那么加工余量如图8为：图8加工余量〔2〕铸造圆角的确定铸件上相邻两壁之间的交角，应做出铸造圆角，防止在尖角处产生冲12砂及裂纹等缺陷。圆角半径一般为相邻两壁平均壁厚的1/3~1/2。那么全部拐角处均需铸出圆角，在所给零件图中已给出圆角，未标出圆角取R3~R5。2.2.3铸造收缩率铸造收缩率又称铸件线收缩率，用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示：ε=[〔L1-L2〕/L1]100%(2-1)式中：ε—铸造收缩率L1—模样长度L2—铸件长度该铸件材料为QT450-10Q/CAM-214,
11、主要组织为铁素体，查表3。表3球墨铸铁件的铸造收缩率收缩率〔%〕合金自由收缩受阻收缩珠光体球墨铸铁0.8~1.21.0~1.3球墨铸铁铁素体球墨铸铁0.6~1.20.8~1.2得铁素体球墨铸铁件在受阻收缩状况下的收缩率为0.8~1.2%，这里取0.8%。2.2.4起模斜度为了便利起模，在模样、芯盒的出模方向留有确定斜度，以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为起模斜度。依据标准?铸件模样起模斜度?中的规定，该铸件选用增加铸件厚度的起模斜度形式如图9：13图9起模斜度用机器方法加工模具时用角度标注，该铸件模具是金属模，由图10中A面四边均为正起模，其余为负起模。由?铸造有用手册?表2-2-32砂型铸造时模样外外表及内外表的起模斜度查得A面四边的起模斜度为1.5，1外表的起模斜度为130，a=0.
12、8；2外表的起模斜度为130，a=0.8；3外表的起模斜度为130，a=0.8；4外表的起模斜度为130，a=0.8；5外表的起模斜度为110，a=1.0。由技术要求，其余未注出面高≤10mm的面的起模斜度均为130，a=0.8；铸件的起模斜度如图11所示。图10面的起模斜14图11起模斜度2.2.5工艺补正量在单件小批量生产中，由于选用的缩尺与铸件的实际收缩率不符，或由于铸件产生了变形等缘由，使得加工后的铸件某些局部的壁厚小于图样要求尺寸，严峻时会因强度太弱而报废。因此工艺需要在铸件相应的非加工壁厚上增加层厚度称为工艺补正量。但左前悬置托架在大批量生产前的小批量试产过程中将进展调整，所以设计中不考虑工艺补正量。2.2.6铸件尺寸公差铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。
13、在两个允许极限尺寸之内，铸件可满足机械加工装配和使用要求。左前悬置托架为砂型铸造机器造型大批量生产，由?铸造有用手册?查表2-2-37得：15左前悬置托架的尺寸公差为CT8~10级，取CT10级。左前悬置托架的轮廓尺寸为148mm131mm106mm,有?铸造有用手册?查表2-2-35得：左前悬置托架尺寸公差数值为3.6mm。2.2.7铸件重量公差铸件重量公差是以占铸件公称重量的百分比表示的铸件重量变动的允许范围。左前悬置托架的公称重量约为3.4kg，尺寸公差为CT10级。由?铸造有用手册?查表2-2-44得左前悬置托架的重量公差等级为MT16。2.2.8非加工壁厚负余量在手工粘土砂造型、制芯过程中，为了取出木模，要进展敲模，木模受潮时将发生膨胀，这些状况均会使型腔尺寸扩大，从而造成非加
14、工壁厚的增加，使铸件尺寸和重量超过公差要求。为了保证铸件尺寸的精确     性，凡形成非加工壁厚的木模或芯盒内的肋板厚度尺寸应当削减，即小于图样尺寸。为削减的厚度尺寸称为非加工壁厚的负余量。本设计左前悬置托架砂芯属于机器造芯，造型属于机器造型。故不用设置非加工壁厚负余量。2.2.9反变形量铸造较大的平板类、床身类等铸件时，由于冷却速度的不均匀性，铸件冷却后常消灭变形。为了解决挠曲变形问题，在制造模样时，按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样，使其于变形量抵消，这样在模样上做出的预变形量称为反变形量。而本件没有较大平板故根本不会产生挠曲变形，所以不用设置反变形量。162.2.10分型负数干砂型、外表烘干型以及尺寸较大的湿砂型，分型面由于烘烤，修整等缘由一般都不很平整，上下型接触面很不严。为了防止
15、浇注时炮火，合箱前需要在分型面之间垫以石棉绳、泥条等，这样在分型面处明显增加了铸件的尺寸。为了保证铸件尺寸精确     ，在拟定工艺时为抵掉铸件增加的尺寸而在模样上减去相应的尺寸称为分型负数。而左前悬置托架是湿型且是小型铸件故不予考虑分型负数。2.3砂芯设计2.3.1砂芯的选择原那么①尽量削减砂芯数量。②为保证操作便利可将冗杂砂砂芯分块制造。③保证铸件内腔尺寸精度。④保证铸件壁厚均匀。⑤填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面。⑥使同层砂芯组合后的上面为平面。2.3.2芯头设计此铸件中需要一个砂芯，芯砂接受腹膜砂，是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂，造芯方法接受热芯盒造芯，此铸件底座四个方向都有尖角。所以砂芯要比底座大，这里做成长方形砂芯。接受垂直芯头，查?铸造有用手册?，那么垂直芯头的高度一般取15
16、~150mm，这里上芯头取33mm，下芯头取15mm。为便利从芯盒中取芯，垂直方向上芯头留有斜度，17上芯头斜度为15，下芯头斜度为10；水平方向不设芯头斜度。取芯头间隙初步选取由?铸造有用手册?查表得：s=0.5mm如图12；砂芯外型如图13所示。图12砂芯图13砂芯外型示意图在湿型大批量生产中，为了加速下芯、合芯及保证铸件质量，在芯头的模样上经常做出压环、防压环和集砂槽。压环、防压环和集砂槽尺寸由?铸造工艺设计?查表1-38得：e=2mm；f=3mm；r=2mm。182.3.3芯骨设计为了保证砂芯在制芯、搬运、配芯和浇注过程中不开裂、不变形、不被金属液冲击折断，生产中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其刚度和强度。由于砂芯尺寸较小，而且接受腹膜砂，故砂芯强度较好，砂芯内不用放置芯骨。2.3
17、.4砂芯的排气砂芯在浇注过程中，其粘结剂及砂芯中的有机物要燃烧〔氧化反响〕放出气体，砂芯中的剩余水分受热蒸发放出气体，假设这些气体排不出型外，那么要引起铸件产生气孔。而本设计的砂芯接受热芯盒造芯，故不用有意设置排气道、排气孔等排气。2.3.5芯型负数大型粘土砂芯在春砂过程中砂芯向四周涨开，刷涂料以及在烘干过程中发生的变形，使砂芯四周尺寸增大。为了保证铸件尺寸精确     ，将芯盒的长、宽尺寸减去确定量，这个被减去的量叫做砂芯负数。由于砂芯负数只用于大型粘土砂芯，本设计中的砂芯为小型砂芯不设计砂芯负数。193浇注系统设计铁液经球化、孕育处理后，温度下降很多，实际流淌性比灰铁低，要求浇注快速，所以球墨铸铁件的浇注系统断面积往往比灰铸铁大30%~100%。球墨铸铁易氧化，简洁产生夹渣〔包括二次氧化夹渣〕和
18、皮下气孔等缺陷，所以浇注系统应保证铁液充型平稳通畅又具有撇渣力量，为此，可接受半开放式〔用拔塞浇口杯、闸门浇口杯、滤网、集渣包等措施撒渣〕或半封闭式浇注系统。球墨铸铁液态收缩大，且具有糊状凝固的特性，在铸件上形成缩孔的倾向性大，故多按定向凝固的原那么设计浇注系统。当内浇道通过冒口浇入时，可用封闭式浇注系统，既有利挡渣充型较快也平稳，这里接受半开放式浇注系统。203.1浇注系统的选择原那么浇注系统是砂型中引导液态合金流入型腔的通道。生产中经常因浇注系统支配不合理，造成砂眼、夹砂、气孔、粘砂、缩孔、缩松、浇缺乏、变形、裂纹、偏析等缺陷。浇注系统与获得优质铸件，提高生产效率和降低铸件本钱的关系是密不行分的。常用的浇注系统大多由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等局部组成。3.2设计浇注系统的原那么〔1〕
19、使液态合金平稳布满铸型，不冲击型壁和型芯，不产生涡流和喷溅，不卷入气体，并利于将型腔内的空气和其他气体排出型外。〔2〕阻挡夹杂物进入型腔。〔3〕调整铸型及铸件各局部温差，把握铸件的凝固挨次。〔4〕不阻碍铸件的收缩，削减铸件的变形和开袭倾向。〔5〕起确定的补缩作用，主要是在由浇道凝固前补给局部液态收缩。〔6〕把握浇注时间和浇注速度，得到轮廓清楚、完好的铸件。〔7〕合金液流不应冲刷冷铁和芯撑。(8〕浇注系统尽可能简洁，占砂箱机积少，体积小，有利于削减冒口体积，这样可节省合金液和型砂，提高砂箱利用率，便利造型、清理和浇注系统模样的制造。3.3浇注系统的尺寸选择依据铸件质〔重〕量，有阅历数据确定球墨铸铁浇注系统各组元的尺寸：21查?铸造使用手册?，依据铸件质量，按表4查出浇注系统各组元的截面积、
20、编号及个数。表4常用球墨铸铁浇注系统尺寸内浇道横浇道直浇道序号铸件质〔重〕量/kg编号数目单个截面积/cm2总截面积/cm2编号截面积/cm2编号直径/mm截面积/cm212111.01.013.01203.1121.02.022~5212.02.013.61203.1131.03.0221.53.035~10312.92.923.62234.2141.04.0231.54.5410~20321.923.8434.83275.7此铸件原重量为3.4kg，综合加工余量，计算出铸件重量为3.65kg,查上表单个产品内浇口总截面积为2cm2，考虑到为了防止其它阻挡充型的因素，实际内浇道截面积还得乘以1.3倍，在这里这们接受半开放式浇注系统，所以最小阻流截面在内浇道上，所以单个内浇道的最小截面积
21、应当是21.3=2.6cm2，由于本铸件接受一箱四个铸件，所以内浇道总截面积为42.6=10.4cm2，由半开放式浇注系统各组元截面积比例为：内浇道：横浇道：直浇道=1:0.9:1.5。所以横浇道总截面积为9.36cm2，由本浇注系统有两个横浇道，所以当个横浇道截面积为4.68cm2，直浇道总截面积为15.6cm2，由?铸造手册?查得各组元截面尺寸及形式如下表5所示：表5浇注系统各组元截面尺寸〔mm〕内浇道横浇道直浇道22数目abc截面积/cm2数目abC截面积/cm2D截面积/cm242725102.622215254.684515.63.4浇口杯设计浇口杯接受一般漏斗浇口杯，其断面如样子如图14所示，查?铸造有用手册?，D1=86mm,D2=82mm,h=70mm;图14浇口杯3.5
22、浇口窝的设计浇口窝对于来自直浇道的金属有缓冲作用，能缩短直——横浇道拐弯处的紊流区，改善横浇道内的压力分布，并能浮出金属液中的气泡。浇口窝直径取D=60mm；浇口窝高度为横浇道高度加浇口窝直径，因此h=30+25=55mm；浇口窝底部放置耐火砖防止充型。234冒口设计冒口是铸型内用于储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气、集渣的作用。左前悬置托架所用的球墨铸铁在凝固时其体积转变状况与一些工业上常用的金属及合金不同，其特点是在液态冷却时发生收缩，冷却至共晶温度时停顿收缩，由于析出石墨而发生膨胀，在接近凝固终了时余下的液态金属凝固时又开场收缩，直至凝固完毕。所以其凝固时的膨胀和液态收缩趋于相互补偿。故球墨铸铁补缩时需要的铁水量少，生产中以暗冒口应用最广。244.1冒口
23、位置的设置原那么〔1〕冒口应充在铸件热节的上方〔顶冒口〕或热节的侧旁〔边冒口〕。〔2〕冒口应尽量设在铸件的最高、最厚的部位。尽量用一个冒口补缩几个热节。〔3〕当铸件需要在不同高度上都设冒口，或局部设置冒口时，每个冒口，有特定的补缩区域，必要时接受冷铁将各个冒口补缩区隔开。〔4〕冒口尽可能设在铸件的加工面上，而不设在非加工面上，以削减精整冒口根部的工作量和节省能耗。〔5〕冒口尽量不设在铸件应力集中的部位和阻碍铸件收缩部位，以免产生裂纹。〔6〕为加强冒口补缩效果，冒口设置应与内浇道、冷铁、补贴的设置以及加保温剂、点补金属液工艺操作结合起来考虑。〔7〕冒口设置应使切除冒口操作便利。4.2冒口的有效补缩距离本设计接受两个冒口，一个冒口补缩两个铸件，由?铸造有用手册?查得冒口的双面补缩为L=冒口区+
24、末端区冷却区L1=3T+2.5T=5.5T其中——T=18mm为铸件壁厚，得L=99mm。4.3冒口尺寸计算用模数法计算，由铸件三维图查得铸件体积为499cm3，铸件外表积为25719cm2，计算得铸件模数为0.69cm，本设计用暗冒口补缩，冒口用圆柱形冒口，浇道经过冒口进入铸件，查铸造手册得冒口直径Dr=50mm,高度Hr=(1.2～2.5)Dr=1.50=70mm。如图15所示。图15冒口4.4工艺出品率的校核工艺出品率=〔4-1〕%10??浇注系统质量冒口中质量铸件质量铸件质量得铸件工艺出品率约为67%查?铸造有用手册?得出该方案满足要求。265冷铁设计为了增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作外表安放的金属块称为冷铁。本铸件壁厚较为均匀，且铸件的构造比较简洁、无厚大壁，固不易产生
25、裂纹缩松等缺陷。而且设置冷铁会增加生产工序，使本钱增大。所以不设置冷铁276绘制工艺图依据工艺参数，浇注系统及冒口等设计，用CAD绘出零件工艺图如图16所示。28图16工艺图297铸造工艺装备设计7.1模样的设计7.1.1模样材料的选用模样是造型工艺过程必需的工艺装备，用来形成铸型的型腔，因此直接关系着铸件的样子和尺寸精确     度。左前悬置托架为大批量生产，所以用金属模样，该金属模样的材料选用如下：模样：铝合金〔质轻、不生锈，加工性能好，加工后外表光滑，并有确定的耐磨性，但耐磨性较差〕；7.1.2金属模样的构造〔1〕模样尺寸的确定模样的尺寸=铸件尺寸(1+K)(7-1)式中，K为铸件收缩率。这里取收缩率K=0.8%。〔模样尺寸精确     到小数点后两位〕；计算结果如模板装配图中所示尺寸。对于芯头尺寸按
26、原工艺图计算。因模样壁厚为6mm，查表得模样非工作面圆角半径为3mm。〔2〕模样的壁厚及加强肋设计模样的壁厚按图17所示曲线选择。由于模样的平均轮廓尺寸小于200mm，故对于铝合金模样取壁厚为6mm。由于模样轮廓尺寸较小，内部不用设置加强肋。30图17模样的壁厚及加强肋〔3〕模样类型的选择本次设计接受机器造型用金属上、下模样。〔4〕模样技术要求模样的尺寸精度、外表光滑度是影响铸件质量的一个重要因素，因此对其外表光滑度和尺寸偏差应严格把握。模样外表光滑度：查?铸造有用手册?得模样工作外表为▽6，模样分型面为▽4，模样定位销孔为▽6~▽7。〔5〕金属模样的生产方式为增加材料浇注后的致密度，现将材料制作成与该模样样子类似的腔体，然后在用机器按模样的尺寸加工成模样的样子。模样图如图18所示，〔a
27、〕为上模样，〔b〕为下模样。31(a)〔b〕图18模样7.2模板的设计模板也称型板，是由摸底板和模样、浇冒口系统及定位销等装配而成。模底板用来连接与支承模样、浇冒系统、定位销等。本设计接受单面模底32板，其工作面是平面。7.2.1模底板材料的选用对模底板材料的要求是有足够的强度，有良好的耐磨性，抗震耐压，铸造和加工性。依据模样的构造及生产要求，选用灰铁HT250作为模底板的材料。7.2.2模底板尺寸确定依据铸件质量在5kg时，查得模型的最小吃砂量a=20mm,h=30mm,c=40mm,d或e=30mm,f=30mm。砂箱最大尺寸适合，且其内放四个模样，造型选用的砂箱尺寸为450400200mm。材料为铸铁。查表得b=25mm。其协作的模底板尺寸为：模底板长A0=A+2b=450+225
28、=500m，模底板宽B0=B+2b=400+225=450mm。模底板的材料为灰铁HT250，高度在80~150mm,取80mm。7.2.3模底板与砂箱的定位模底板与砂箱之间经常接受定位销与销套定位，此处只设计定位销。模底板定位销孔中心距应依据所配用砂箱销套的中心距C来确定，用同一钻模钻出。砂箱平均内框尺寸〔A+B〕/2≤500mm,砂箱上的箱耳和吊轴整铸在一起，查铸造手册，定位销孔中心距C为A+90=540mm。模底板上的定位销安放在销耳上，设在沿中心线长度方向的两端。本设33计中选用直径20mm的定位销，查?铸造手册?得，d=18+0.035mm，h=20mm，e=40mm，A=60mm，D=25mm。装配上的定位销材料选20钢，工作外表渗碳0.8~1mm,淬火58~62HRC〔如工
29、厂不具备渗碳条件，可用45钢制造，外表淬火42~50HRC〕，依据砂型尺寸，查得定位销标准尺寸为，d=20mm，d1=18mm，d2=13mm，d3=16mm，d4=24mm,l=25mm,l1=20mm，l2=45mm，K=12mm，L=l+60=85mm，S=12mm，D=23mm。尺寸构造见图19。图19定位销尺寸构造示意图7.2.4模底板与造型机工作台的连接装配模底板设置紧固耳，用螺栓固定在造型机工作台上，其位置和造型机工作台上台面上的T型槽相对应。形式如图20所示，因模底板平均轮廓尺寸(A0+B0)/2≤500mm，查得模底板铸铁紧固耳尺寸：34h=20mm，h1=5mm，a≥30mm，l=25mm，l1=60mm，l2=80mm,b=14mm，b1=36mm，R=10mm。紧
30、固耳数为4。图20紧固耳形式示意图7.2.5模样在底面上的装配〔1〕模样在底板上的放置形式接受平放式将模板平放在模底板上。〔2〕模样在模底板上的定位本设计模样在模底板上的定位接受定位销来定位，以防止模样因螺钉松动而错位。定位销不穿透模样装配在模底板，本设计定位销接受直径为5mm的圆柱销，每块模样用两个定位销，位置详见模板图。〔3〕模样在模底板上的紧固方式模样常接受螺钉、螺栓以及柳钉紧固在模底板上。这里接受螺栓紧固。每块模样用两个尺寸为M8的45号钢全螺纹六角螺栓紧固在模板上。上模板接受上固定法，下模板接受下固定法。35〔4〕浇注系统的定位浇注系统部件选择柳钉螺钉紧固方式，如图21所示,(a)为直浇道窝，〔b〕为横浇道和冒口模，〔c〕为内浇道；〔a〕(b)(c)图21浇注系统部件定位7.2
31、.6模底板的壁厚和加强肋查?铸造手册?，模底板壁厚及加强肋样子如图22所示，查表6得各局部尺寸为δ=12，δ1=14，δ2=8，r=3。图22模板壁厚及加强肋尺寸图表6模板壁厚及加强肋尺寸〔mm〕铸铁模底板平均轮廓尺寸(A0+B0)/2δδ1δ2r36≤50010~1212~14103501~75012~1414~16123751~100014~1616~181441001~150016~1818~202247.2.7模板图依据模板设计，用CAD绘出的模板如图23为上模板图，下模板图如图24所示。图23上模板图37图24下模板图7.3砂箱的设计砂箱的设计内容有：选择类型和材质，确定砂箱尺寸。构造设计，定位及紧固等。7.3.1砂箱的材质及尺寸砂箱材质接受铸铁，依据专用砂箱的规格尺寸选砂箱的
32、尺寸：上箱为450400200mm，下箱为450400200mm。7.3.2砂箱各局部的构造和尺寸38左前悬置托架铸造工艺设计是选用半自动气动微震压实造型机机器造型，所以砂箱选用专用砂箱。砂箱内框平均尺寸A+B/2≤500mm，砂箱为小型砂箱，不设计箱带和加强肋。〔1〕箱壁设计由?铸造手册?查得砂箱长边壁断面构造各局部尺寸为:δ=10mm,b=25mm,b1=40mm,b2=10mm,h1=25mm,h2=15mm,h3=20mm,r=5，形式如图25所示，具体和短边壁断面参见合箱图图31。图25箱壁断面〔2〕砂箱吊运局部的构造和尺寸设计查?铸造手册?得砂箱箱把尺寸为：d=40mm,D=60mm,D1=75mm,L=110mm,h=10mm,L1=100mm,r=16mm,r1=5mm,
33、形式如图26所示。39图26箱壁及箱把形式示意图〔3〕砂箱圆角设计砂箱过渡圆角示意图如图27，其中R=20mm,R1=30mm。图27砂箱过渡圆角示意图〔4〕砂箱定位箱耳设计箱耳形式如图28所示，查?铸造手册?各局部尺寸为：h=30mm,h1=4mm,h2=5mm,l=50mm,l1=30mm,r=8mm,r1=5mm，销孔中心距为540mm。40图28箱耳〔5〕合箱销设计在铸造生产中，合箱销有多种形式，按其使用状况，有插销、座销、固定式定位销之分，这里接受插销，形式如图29所示。各局部尺寸为：D=30mm,d1=19mm,e=2mm,l=60mm,SR=6mm图29插销〔6〕砂箱排气孔设计由?铸造手册第五卷?查表4-108得排气孔尺寸为：d=15mm,d1=20mm,r=6mm,r1=
34、8mm,c=40mm,c1=8mm,b=60mm。上、下箱均设2排通气孔。41图30砂箱图7.3.3合箱图图31合箱图7.4芯盒的设计7.4.1芯盒的类型和材质制芯方法接受热芯盒，芯盒材料选铸铁HT200。7.4.2芯盒构造设计芯盒的壁厚由?铸造有用手册?查得通常中小型灰铁芯盒的壁厚为426mm，最终芯盒如图32所示。图32芯盒图438砂型铸造设备选用8.1造型工部设备选用工艺分析确定接受砂箱内尺寸为450400200mm的微震压实造型线生产左前悬置托架。选择这种造型线组织造型生产，在技术上是先进的，经济上是合理的。选用半自动气动微震压实造型机〔型号ZB148B〕进展造型。〔1〕造型生产线造型生产线是依据生产铸件的工艺要求，将主机〔造型机〕和辅机依据确定的工艺流程，用运输设备联系起来，并
35、接受确定的把握方法所组成的机械化、自动化造型生产体系。①运输设备，这里选用水平连续式铸型输送机。②辅机设有翻箱机、合箱机、落砂机、压铁机、捅箱机等。该生产线用于大批量生产，自动化程度高，生产率可达200~240型/h。这条生产线的特点之一是把制芯也包括在生产线之内，而且下芯工作是自动进展的。生产线的各个机构都用无触点的电把握系统进展集中把握。8.2制芯工部设备选用为了供应造型用的强度高、尺寸精确     的砂芯，接受热芯盒射砂生产腹膜砂，是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂，此零件的砂芯属于小砂芯，依据所需型芯样子及生产效率，选用2ZZ8612热芯盒射芯机。其工作原理为：44①加砂当振动电动机工作时，砂斗振动向射砂筒加砂；振动电机停顿工作时，加砂完毕。②芯盒夹紧夹紧汽缸推动夹紧器完成芯盒的
36、合闭，升降汽缸驱开工作台上升完成芯盒的夹紧。③射砂加砂完毕后，闸板密封的下部进气使之贴合闸板以保证射腔的密封。射砂时，薄膜阀上部排气，压缩空气由b室进入助射腔a,再通过是我射砂筒上的缝隙进入射砂筒，完成射砂工作。射砂完毕后，射砂阀关闭，快速排气阀翻开排解射砂筒内的余气。④加热硬化加热板通电加热，砂芯受热硬化。⑤开盒取芯加热延时后，升降汽缸下降，夹紧汽缸翻开，取芯。8.3砂处理工部设备选用混砂装备选用碾轮式混砂机，该型混砂机的混砂质量较好。制备型〔芯〕砂所需要的各种原材料、如新砂、煤粉、粘土等一般都经过烘干后使用，在批量较大的铸造车间多接受卧式烘干滚筒。松砂是很重要的工艺环节。生产批量较大的铸造车间，接受双轮松砂机。8.4熔化工部设备选用依据车间的生产纲领、设备资源状况、投资等因素，确定采
37、用电熔炉溶化球墨铸铁。458.5清理工部设备选用为了减轻清理工段的劳动强度，改善劳动条件，提高铸件清理质量和清理速度，设计中接受双行程连续抛丸室和Q118抛丸清理滚筒进展铸件的外表清理；接受M3040固定式砂轮机、M3140悬挂式砂轮机铸件的飞边毛刺。清理好的铸件用电泳浸漆远红外线烘干自动线进展油漆防锈。废砂用带式输送机、斗式提升机集中送至废砂斗内，定期用汽车运走。46结论通过对左前悬置托架的铸造工艺设计分析以及工装设备的设计，首先确定了铸造工艺方案、造型造芯方法、以及浇注位置、分型面和砂箱中铸件数量等。其次分析计算了零件的铸造工艺参数并完成了砂芯设计。最终对浇注系统、冒口、冷铁、铸造工艺装备和铸造设备等设计。本设计浇注系统设计是重点，这里接受了半开放式浇注系统，铁液在阻流截面之前封闭，
38、其后开放，既有利于挡渣，又使充型平稳，兼有封闭式与开放式的优点。铸件通过接受一箱四件的铸造方法，提高了工艺生产率。47致谢经过几个月的劳碌和学习，本次毕业设计最终定稿，作为一个本科生的毕业设计，由于学问有限，难免有很多考虑不周全的地方，假设没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是不行思议的。首先，在这里感谢我的指导老师丁教授。他平日里工作繁多，但在我进展毕业设计的每个阶段，他都赐予了我悉心的指导和关怀。在论文的写作中，还得到了多年前从**高校毕业的学长文春一的屡次关怀，这里送上我诚意的感谢。其次，感谢全部的任课老师及辅导员等，正是他们为我打下了扎实的专业学问。同时，我还要感谢那些曾经我在设计中遇到困难主动关怀我的同学们，正是他们不厌其烦对我的细心讲解，才使得我在
39、以往学习中没有把握的知道得到了弥补，才能使毕业设计顺当完成。最终，还要感谢我的家人，正是他们多年来一如既往地支持、鼓舞和鞭策，才使我有前进的动力。48
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