热加工工艺课程设计支承台

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1、 绪论 金属毛坯成型是机械制造生产过程的重要组成部分，也是机械零件切削加工 的基础，其成型对象是各种铸件，锻件，冲压件和焊件，成型材料为钢铁材料和 非铁金属材料等。其中钢材材料是国民经济和现代化制造机械产品的支柱材料， 也是构成各种机器设备和工程机械的最主要材料。 铸造工艺方案是进行铸造工艺设计的重要一环， 其目的是使整个铸造工艺过 程都实行科学操作， 合理的控制铸件成型， 从而获得高质量， 低成本的合格铸件。 其首要的步骤是根据零件的结构特点， 技术要求和生产批量等条件确定其铸造工 艺，绘制铸造工艺图和铸件图等。 1 结构工艺分析 轴承座零件：轮廓尺寸为 220140，平均壁厚为 60 ，毛

2、坯质量为 72 ， 轴承座中有一个直径 60 内腔孔，底部有四个直径为 18 的小孔。孔的内壁与 轴承座上下端的表面粗糙度均为 1.6。 机器支撑台零件要求生产 40 件，主要用于承受中等静载荷，即在工作时起 支撑机器上其他部件的作用，而经常处于压应力状态，要求能抗压和耐磨即可， 故选用灰铸铁 HT150 制成，如图： 零件图 由图可知：支撑台上下两端向两边突出，中间呈锥形，内部为空。 2 工艺方案确定 2.1 铸型及方法选择 支承台零件具有法兰、锥度、内腔及小孔等结构，形状较复杂但无特殊表面 质量要求，宜采用砂型铸造成型。 由于支承台零件为回转体结构件，且有平直分型面，故适合用分模造型。因

3、其生产批量小，宜采用湿砂型手工分模造型。 2.2 型芯结构及制造 轴承座零件内有一内腔孔，故型芯应为一圆柱体，其直径应小于 60 ，又 型芯比较简单，故采用整体式芯盒制芯的造芯的造芯方法。 2.3 分型面选择 分型面的选择应在保证铸件质量的前提下，尽量简化工业过程，节约人力物 力， 对零件质量要求不高、 外形复杂且批量不大的支承台铸件， 为简化工艺操作， 可优先选用分型面，并找出可分型方案。 支承台零件有 3 个最大最大截面，可找出轴向分型和镜像分型两种方案。径 向分型为两个分型面，分别为 B、A 在下法兰端面和上法兰下面，需三箱造型， 工艺复杂，砂箱数量多且易错箱。而轴向分型为一个分型面 C

4、，在零件垂直轴线 上，仅需两箱造型，便于起模，下芯和检验且分模面与分型面一致，故选择轴向 分型方案较好。 分型方案 2.4 浇注位置确定 浇注位置确定应符合铸件凝固方式，保证铸型充填及铸件质量，而尽量置于 有利部位，因此将支承台水平浇注，可使两端加工面处于测立位置，以利于保证 铸件质量及精度，并利于型芯稳固、排气、落砂和检验。 3 铸造工艺参数确定 3.1 切削的加工余量及起模斜度 机械加工余量指的是铸件凡需加工表面，在拟定方案时所要加大的尺寸量， 其大小取决于逐渐的种类、尺寸大小、生产批量、加工表面质量要求以及所浇注 的位置等因素。 支撑台铸件采用湿型砂型的灰铁铸件，基本尺寸 200mm，加

5、工表面与基准面 为 200mm，根据查表 214 尺寸公差为（CT15CT13）/H 可采用 CT14/H。同 时查表 215 中大于“160250mm 双侧切削加工” ，支撑台铸件两侧面加工余量 为 7.5mm。 起模斜度指的是在造型和造芯的时候，为了使模样从铸型中取出，而采用的 斜度。由于铸件两端法兰较厚，可在远离分型面处减少 1mm 的加工余量，取起 模斜度为 1 度。以获得加工起模斜度。 对于支撑台的 8 个小孔尺寸大小，根据铸造加工艺性能的可能性和使用的必 要性。小批量孔直径 3050mm，而支撑台为 20mm，所以不用铸出，直接在钻 床上用钻头钻出方便。 3.2 铸造圆角 铸造圆角

6、是指在铸件上相邻两壁之间的夹角，为了防止在该处产生缩孔、因 冲砂而缺角、因集中力而产生开裂等缺陷。一般为两交壁平均厚度的 1/31/2， 中小型铸件应采用 R3R5mm，这里取 R4mm。 3.3 型芯及型芯头 铸件上的孔腔要芯型铸出，型芯要芯头支撑、定位、排气和落砂，芯头是型 芯的外伸部分，起辅助作用。型芯头的形状尺寸：一般情况下，同一内腔用一个 整体型芯铸出，当内腔简单时，可用自带砂芯成形而不用型芯。当复杂时，可将 型芯分位数快。芯头分为垂直芯头和水平芯头。垂直芯头必须保留一定的斜度， 以增强型芯在铸型中的稳定性。水平芯头一般都有左右两个芯头，并增强型芯的 稳定性，通常加大或增长芯头，从而使型芯稳固并增加透气。 在铸铁支撑台中央内腔呈锥形孔，宜采用整体型芯和大芯头，选用垂直芯头， 便于合箱，以利于稳固、定位、排气和落砂。一般小中型芯头长为 2080mm， 经查表 221 可确定芯头长为 60 大端芯头直径 90 小端芯头直径 50。 芯座是指铸型中专为放置芯头的孔腔，为便于下芯合箱，芯头与芯座留有间 隙，一般为芯头 0.54mm对于垂直芯头，湿砂