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“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛获奖作品 作品名称：QT500涡轮箱铸造工艺设计 作 者：洪 瑶 王洪丹 指导教师：梁维中 刘 兴 王振廷 参赛院校：黑龙江科技学院材料科学与工程学院 概述 涡轮箱平面图纸 涡轮箱零件图 QT500涡轮箱铸造工艺设计主要内容 概述 一、铸造工艺方案的确定 二、铸造工艺参数设计 三、砂芯的设计 四、浇注系统的设计 五、铸造工艺装备设计 六、铸型装配 QT500涡轮箱的铸造工艺性 QT500涡轮箱的铸造工艺性 QT500热物理性能参数 一、铸造工艺方案的确定 零件结构的铸造工艺性的审查 ⑴从避免缺陷方面审查零件结构 二、铸造工艺方案的确定 零件结构的铸造工艺性的审查 ⑵从简化铸造工艺方面改进零件结构 一、铸造工艺方案的确定 分型面的选择 一、铸造工艺方案的确定 浇注位置的确定 Back 二、铸造工艺参数 四、砂芯的设计 组合砂芯 砂芯的组成示意图 三、砂芯的设计 三、砂芯的设计 三、砂芯的设计 5号砂芯的设计 三、砂芯的设计 6号砂芯的设计 三、砂芯设计的过程 11号砂芯的设计 得到芯骨框架截面尺寸为45×35mm.砂芯高度300mm的芯骨齿直径为15～20mm，取直径为18mm，长度为200mm. 四、浇注系统的设计 中间注入封闭式浇注系统示意图 四、浇注系统的设计 数值模拟 将设计好的三维实体图转换成STL格式的文件，然后再通过AnyCasting软件中的AnyPre对模拟对象的网格划分、基本过程、可选模块及求解条件进行设置，然后通过AnySolver进行数值模拟计算 。 涡轮箱铸件的充型过程模拟 涡轮箱铸件的凝固过程模拟 缩孔、缩松缺陷的分析 五、铸造工艺装备设计 砂箱与模底板的设计 砂箱为非标准系列砂箱，各结构及其尺寸需自行设计。与之对应的模底板依此砂箱进行相关结构设计。 五、铸造工艺装备设计 模样设计及其与砂箱、模底板的装配 下模样正面 下模样反面 上模样正面 六、铸造工艺装备设计 芯盒的设计（5号、6号砂芯芯盒） 5号砂芯芯盒 6号砂芯芯盒 五、铸造工艺装备设计 芯盒的设计（一系列1号—4号砂芯芯盒） 1、2号砂芯芯盒设计及组装过程 3、4号砂芯芯盒设计及组装过程 五、铸造工艺装备设计 芯盒的设计（二系列7号—10号砂芯芯盒） 7号—10号砂芯芯盒组装过程 芯盒的夹紧装置（按安装顺序依次展示） 六、铸型装配 下芯、合型及定位 下芯顺序 合型及定位 六、铸型装配 合型及定位 心得体会 勇于接受挑战 增强创新意识 运用逆向思维 发挥团队作用 持之以恒精神 铭记恩师关怀 谢谢! * * * * * * Back QT500的化学成分及力学性能 0.03～ 0.06 0.02 ～ 0.04 ≤0.02 ≤0.07 0.3 ～ 0.5 2.3 ～ 2.7 3.5 ～ 3.8 铸态 铁素体 和珠光 体类型 QT500 Mg RE S P Mn Si C 化学成分范围（质量分数）（%） 状态 类型 牌号 铁素体+珠光体 170～230 7 320 500 QT500 主要金相组织 硬度HBW 最小值 供参考 δ(%) σ0.2/ MPa σb/MPa 牌号 Back 1.68 0.7 2.5 0.00207 260000 1186.84 1149.46 QT500 表面 张力 (N/m) 临界 固相（%） 固态 收缩率 （%） 动力 粘度 (Kg/m*s) 结晶 潜热 （J/Kg） 液相线 温度 （℃） 固相线 温度 （℃） 牌号 涡轮箱零件图 涡轮箱铸件图 Back 机械加工余量 分芯负数 最小铸出的孔 起模斜度 铸造收缩率 一系列（1号—4号）砂芯的设计 二系列（7号—10号）砂芯的设计 Back Back 下砂箱装配 上砂箱装