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箱体的铸造工艺设计 摘 要 随着社会的发展，机动车辆在生产和生活中的越来越广泛。减速器是机动车辆中的重要部件，其箱体的结构及加工精度直接影响轮毂的正常工作，因此研究箱体的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。 本设计是对蜗轮蜗杆减速器箱体进行铸造毛坯工艺设计。根据零件的使用条件、结构特点、生产批量，结合工厂现有设备等进行铸造工艺分析，确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等，完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计。 关键字：砂型铸造，工艺分析，工艺设计，箱体 目 录 前 言 1 第一章 铸造工艺设计 2 §1.1 零件概述 2 §1.1.1 零件信息 2 §1.1.2 技术要求 2 §1.2 铸造工艺方案的确定 3 §1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定 3 §1.2.2 浇注位置和分型面的确定 3 §1.2.3 砂箱中铸件数目的确定 6 §1.3 工艺参数的选择 6 §1.3.1 铸造收缩率 6 §1.3.2 机械加工余量 7 §1.3.3 拔模斜度的确定 8 §1.3.4 铸造圆角的确定 8 §1.3.5 最小铸出口 8 §1.4 浇注系统的设计 8 §1.4.1 浇注系统的概述 8 §1.4.2 浇注系统类型的选择 9 §1.4.3 浇注系统的设计与计算 10 §1.4.4 出气孔的设计 13 §1.5 砂芯的设计 13 §1.5.1 砂芯的概述 13 §1.5.2 砂芯数量的确定 13 §1.5.3 芯头的设计 13 §1.5.4 壳芯的制备 14 §1.6 冒口及冷铁的设计 15 §1.6.1 冒口的设计 15 §1.6.2 冷铁的设计 15 结 论 23 参考文献 24 致 谢 25 铸造工艺设计 §1.1 零件概述 §1.1.1 零件信息 名称：蜗轮蜗杆减速器箱体 材料：QT400-15 外形尺寸：Φ182×165mm 生产批量：成批大量成产。 其零件示意图如下图1-1： §1.1.2 技术要求 1.铸件应经时效处理，消除内应力 2.未注铸造圆角R3-R5 §1.2 铸造工艺方案的确定 §1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定 由于箱体生产批量为成批成产，铸件不大、结构不是很复杂，考虑到技术上的先进性与经济的合理性，所以确定其毛坯生产方法为普通砂型机器造型，砂型种类为湿型，芯盒设计为壳芯盒法。 §1.2.2 浇注位置和分型面的确定 一、铸件浇注位置的确定 浇注位置选取原则： ①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气 由零件图知道：零件呈对称性，基本由薄壁组成，无厚大壁体。综合考虑结果：确定本件的浇注位置有两个方案，方案?、方案II分别如图1-2、图1-3所示。 图1-2 方案? 图1-3 方案II 为了尽量减少砂芯的数量，并且有利于砂芯的定位、稳固、排气和检验方便。尽量避免砂芯吊在上箱或仅靠砂芯撑来固定。对于图1-3所示，需要两个砂芯，并且有一个砂芯吊在上箱，故方案二不合理。而图1-2所示，仅需采取一个砂芯，故采取方案一。 二、分型面的确定 分型面选取原则： ①分型面应选择最大截面处 ②分型面的选择应尽量简化工序 ③分型面应尽量平直 ④基准面放在同一个砂箱中 ⑤尽量减少分型面 ⑥使型腔和主要芯位于下箱 此件可有两种分型面方案： 方案?：如图1-4所示可将铸件对称分布在两铸型内，模样易制作，造型、下芯方便 图1-4 方案? 方案II：如图1-6所示铸件大部分在同一铸型内，能够保证其尺寸基本精度，同时满足合箱，但下芯困难，不利于下芯。 图1-6 方案II 经过比较，综合考虑，为保证铸件质量，采用方案I较合理。 §1.3 工艺参数的选择 §1.3.1 铸造收缩率 查表得球铸铁中小型铸件收缩率：0.9—1.1%，取中值1.0% 。 §1.3.2 机械加工余量、铸件的尺寸和重量偏差 一、尺寸公差等级CT 查表2-2[6]，对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的尺寸公差等级CT取为9级。 二、机械加工余量MA 对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的机械加工余量等级取为G级。查表2-8[7]，并考虑实际情况，具体数值见如表1-1。 §1.3.3 拔模斜度的确定 按零件图尺寸采用加减铸件厚度的方法，根据表3-13]确定其拔模斜度为2o。 §1.3.4 铸造圆角的