轴承座铸造工艺设计

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轴承座铸造工艺设计

分析:

方案一:顶注式是从铸件上部引入钢液,钢液从上向下流动,易于充满铸型,有利于温度自下而上递增促进铸件的顺序凝固,补缩效果好,能减少缩松、缩孔缺陷,但是浇注过程中,钢液流从高处下落,不平稳、冲击大,易损坏铸型,造成砂眼、铁豆等缺陷,同时也易使钢液氧化和卷入气体。此类浇注系统多用于铸件高度较低,结构简单的铸件,薄壁件或需要用顶部冒口补缩的致密性要求较高的中、小型厚壁铸件。

方案二:底注式浇注系统是从铸件底部引入型腔,钢液充型平稳,排气方便,无冲砂,无飞溅,不易氧化。但不利于自上而下的顺序凝固和补缩。复杂的薄壁件不易充满,多用于结构复杂,厚壁的大中型铸件。 综上分析方案二较好。 2.6轴承座分型面的选择

分型面的选择很大程度上影响着铸件的尺寸精度,生产成本和效率。确定分型面时遵循的原则:

1) 尽量使铸件全部或大部置于同一半型内; 2) 尽量减少分型数目; 3) 分型面尽量选平面; 4) 注意降低沙箱的高度; 5) 便于下芯合箱检查型腔尺寸;

6) 为便于起模分型面应在铸件最大截面处; 7) 注意减轻铸件清理和机加工余量。

图2—4 分型面的选择

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分析:方案一铸件没有全部在同一铸型内,这样容易产生错箱。

方案二铸件在同一铸型内,合箱时不容易错箱,提高了铸件的质量。 综合考虑选择方案二。 2.7砂箱中铸件数目的确定

轴承座轮廓尺寸350mm×350mm×175mm。

为一小型铸件,轴承座结构简单,如采用一箱一件,效率太低,所以采用一箱四件,采用通用性砂箱尺寸为1300mm×1300mm×280mm。

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3 铸造工艺参数的确定

铸造工艺参数是指铸造工业设计时需要确定的工艺参数,工艺参数的选择是铸造工艺设计的重要内容。对指导铸造工艺设计与铸造生产具有重要作用,主要包括以下内容: 3.1 铸件最小铸出壁厚

轴承座的最小壁厚为25mm,由《铸造工艺设计》表3-1知该零件符合要求。

表3-1 砂型铸件最小壁厚 单位(mm)

铸件轮廓尺寸 铸钢 ≤200×200 >200×200-500×500 >500×500 8 10-12 15-20 灰铸铁 ≈6 6-10 15-20 6 12 — 铸件材质 球铁 可锻铸铁 5 8 — 铝合金 3 4 6 镁合金 — 3 — 3.2 最小铸出的孔和槽

铸件上的孔和槽是否铸出,要根据具体情况而定,一般较大的孔和槽直接铸出来,以节约金属减少机械加工,较小的孔和槽则不宜铸出。

表3-2 最小铸出的孔

最小铸出孔的直径d 灰铸铁件 12 ~15 15~30 30~50 铸钢件 — 30~50 50 生产批量 大批量生产 成批量生产 单件,小批量生产 由表3—2可知:轴承座上直径为18mm的孔不应铸出。 3.3铸件的尺寸公差

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、装配和使用要求。

影响铸件尺寸精度的主要原因有: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、造芯设备及工装的精度,造型、造芯材料的性能,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。

铸件尺寸精度要求越高,对上述影响因素的要求和控制应越严,但铸件的成本也越高。因此,产品设计,必须用价值工程的理念考虑铸件的尺寸公差等级;

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生产厂家必须从实际出发综合考虑各种因素,达到既保证铸件质量又不过多的增加生产成本的目的。总的来说,提高铸件尺寸精度是一项系统工程,要有计划的去做逐步提高,只有提高了产品质量,只有性价比合理的产品,在市场上才有竞争力。

铸件尺寸公差代号CT,所规定的公差等级由精到粗16级,即CT1—CT16,查《铸造工艺设计》知:铸钢的公差等级为11-14,选CT10,铸件的基本尺寸为361、237、163、145、133、75的孔公差数值分别为4.4mm、4.4mm、4.0mm、3.6mm、3.6mm、3.2mm。 3.4机械加工余量

机械加工余量是指为了保证铸件加工面尺寸和零件精度,工艺设计时,在铸件代加工面上预先增加的而在机械加工时切削掉的厚度。机械加工余量值由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K共十个等级。

轴承座的轮廓尺寸为:350mm×350mm×175mm,查《铸造工艺学》知:该轴承座的机械加工余量等级为G-K,上面的加工余量等级取H,加工余量为5mm,下面和侧面的加工余量等级取G,加工余量为3.5mm。 3.5铸造收缩率

铸造收缩率又称铸件的线收缩率,用模样与铸件的长度之差除以模样长度的百分比表示:ε=【(L1-L2)/L1】×100% 式中ε是铸造收缩率(%) L1是模样长度(mm) L2是铸件长度(mm)

铸造收缩率与铸造的合金种类、铸件结构、浇冒口系统结构、铸型的种类等因素有关。铸造合金由凝固态变为固态要产生收缩;合金成分与其含量不同,其收缩率也不同,这是铸造合金的特性。铸件结构复杂,浇冒口结构阻碍收缩,砂型和砂芯的退让性差,都要阻碍铸件由液态转变为固态的收缩。简单厚实的铸件,其铸造收缩率比结构复杂的铸件大。结构复杂的大型铸件,其立体三维方向上的线收缩率各不相同。因此,铸造收缩率是综合了各种因素之后,形成的铸件尺寸的实际收缩率。做模样时,称它为缩尺或放缩。

为了获得尺寸精确的铸件,必须选择适宜的铸造收缩率。根据工厂里的铸造工程师的经验知铸钢的收缩率为2.0%。 3.6起模斜度

为了方便起模,在模样,芯盒的出模方向留一定斜度,以免损坏砂型或砂芯。这个斜度,称为起模斜度。起模斜度应设计在铸件没有结构斜度,并垂直于分型面的表面上,其大小依起模高度。模样表面粗糙度值以及造型、芯的方法而定。 在平行于起模方向的模样壁上所增加的斜度,用角度ɑ或宽度a表示。查《铸造工艺学》可知:A、B两面的起模斜度均为a=2.0mm α=0°40′,采用增加

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