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三角皮带轮的铸造工艺设计 班级： 姓名： 学号：摘要 通过对所给材料QT450-10的性能分析，确定加工方法，为手工造型，然后根据零件图确定铸件图，铸造工艺图，及铸造方案，通过查铸造手册确定加工余量，收缩率，浇注系统等，考虑是否留冒口，尽量使铸件无夹渣、气孔等缺陷，得到铸件后进行机械加工，根据零件图上所需零件形状及粗糙度选择刀具及加工方法，确定基准，确定背吃刀量，最后得到成品。关键词：三角皮带轮  QT450-10 第一章 零件概述1.1 零件基本信息名称：三角皮带轮 材料：QT450-10外形尺寸：290mm×90mm 生产批量：大批量铸件三位图：1.2 零件结构特征及作用皮带轮依靠摩擦传动，也就是主动轮靠摩擦力带动皮带，再由皮带带动从动轮，而传动比则是靠主动轮与从动轮的大小比，其原理跟齿轮传动是一样的而不同于齿轮传动。1.3 零件结构审查查看工作面的表面粗糙度、平行度和对称度是否符合零件要求1.4 零件技术要求1、 铸造圆角R52、铸造斜度 1:103、所有倒角2×45° 4、本皮带轮为DZ10减速器  5、铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。铸件应进行时效处理；铸件应进行清理，保证表面平整；零件加工完后所有棱边应去除毛刺。1.5本次设计的纲领  本设计的对象是汽车上用的的三角皮带轮，材质为QT450-10,要求大批量生产，依据其生产批量大、零件的强度、精度要求高等特点采用压力铸造。第二章 铸造工艺方案设计2.1 造型、造芯材料及方法 根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型。2.2 浇注位置的确定 根据铸造工艺设计中关于浇注位置的确定原则（浇注位置应选在铸件最大截面处，应使合箱位置、浇注位置和位置相一政），所以确定浇注位置为铸件中间对称的最大截面-此截面为最大截面、左右对称、且便于充型和起模。2.3 分型面的选择本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，即分型面应选在铸件最大截面处；分型面应尽量选用平面。所以确定分型面为铸件的最大截面-以便于起模、下芯和检验；分模面与分型面一致。2.4 砂芯设计砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。根据此零件的结构特征可以得到这个零件砂芯为圆柱型，根据加工余量可以做出砂芯。2.5 铸造工艺设计参数 1、加工余量的确定 根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为1113，取加工余量等级为12。 根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。查得铸件尺寸公差数值为10。 根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。查得机械加工余量为5.5。 2、起模斜度的确定 根据所属的表面类型查得测量面高90，起模角度为0度36分（0.60°）。 3、铸造圆角的确定 根据铸造方法和材料，查得铸造圆角半径为5。 4、铸造收缩率的确定 根据铸件种类查得：阻碍收缩率为0.81.0，自由收缩率为0.91.1。 5、最小铸造孔的选择 此铸件的铸造方法和材料使得铸件铸造出来的孔的最小直径为30-50mm，而零件中的孔为60mm和42mm，所以铸件中所有的孔均可铸出。其最小铸造孔为42mm。第三章 浇注系统浇注系统的一般设计内容有:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。浇注系统截面积的大小对铸件质量也有很大影响。截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能引起冲砂，带入熔渣和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。3.1 浇注系统类型选择根据零件的结构选择封闭式（底注入式）浇注系统较好，因为封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。3.2 浇注系统结构设计3.3 内浇口位置及数量的确定3.4 浇注系统尺寸计算3.5 浇注系统各单元结构及尺寸第四章 冒口的设计冒口的计算方法常用的有模数法、比例法和补缩液量法。这里比例法。根据铸件的形状和加工面采用明顶冒口。用比例法确定铸件的冒口：T为铸件的厚度或热节圆直径；这里设计冒口设置处壁厚T=45mm左右。冒口共设2个。用比例法确定了冒口尺寸之后，需利用铸件工艺出品率校核冒口补缩能力。 工艺出品率=铸件质量 /（ 铸件质量+冒口质量+浇注系统质量）×100% 查得明顶冒口如下图：第五章 冷铁的设计5.1冷铁放置位置的确定5.2冷铁尺寸的确定1. 外冷铁厚度 =（0.3-0.8）T，取=15mm2. 内冷铁尺寸由经验法知，内冷铁直径Wd可依如下经验公式计算： Wd=KG式中 G铸件或被激冷的热节部位质量； K系数，即内冷铁占铸件（热节处）的质量分数。由于铸件壁厚30mm，所形成的热节圆半径为15mm，从材料成新工艺（周述积主编 机械工业出版社）图4-58中，沿虚线所指示方向查出内冷铁直径应为11.5mm。5.3设计冷铁时注意事项1. 外冷铁（1）、外冷铁的位置和激冷能力的选择，不应破坏顺序凝固原则，不应堵塞补缩通道。（2）、每块冷铁勿过大、过长。（3）、尽量把外冷铁放在铸件底部和侧部。（4）、外冷铁工作表面应平整光洁，去除油污和锈蚀，刷以涂料。（5）、铸铁外冷铁多次使用后，易使铸件产生气孔，用于要求高的铸件应限制使用次数。2.内冷铁（1）、内冷铁材质不应含有过多的气体。（2）、对于干砂型，内冷铁应于铸型烘干后再放入；对于湿砂型，放置内冷铁后应尽快浇注，以免冷铁表面氧化、凝聚水分而引起铸件气孔。（3）、内冷铁表面应镀锌或锡，以防存放时生锈。（4）、放置内冷铁的砂型要有明出气孔或明冒口。第六章 出气孔的设计6.1出气孔的作用1. 排出砂型中型腔、砂芯以及由金属液析出的各种气体。2. 减小充型时型腔内气体压力，改善金属液充型能力。3. 便于观察金属充填型腔的状态及充满程度。4. 排出先行充填型腔的低温金属液和浮渣。6.2出气孔设置原则 1.出气孔一般设置在铸件浇注位置的最高点，充型金属液最后到达的部位，砂芯发气和蓄气较多的部位，型腔内气体难以排出的“死角”处。 2.出气孔的设置位置应不破坏铸件的补缩条件，通常不宜设置在铸件的热节和厚壁处，以免因出气孔冷却快导致铸件在该处产生收缩缺陷。如确实需要，可采用引出式出气孔。 3.出气孔应尽量不与型腔直通，可采用引出过道与型腔连通，以防止因掉砂等原因导致散砂落入型腔。 4.为防止金属液堵死砂芯出气孔，应采用密封条等填塞芯头。 5.直接出气孔不宜过小，必要时可在出气孔上部设置溢流杯，既可排出脏的金属液，又可防止在出气孔根部产生气孔。 6.出气孔根部的厚度，一般按所在处铸件厚度的0.4-0.7倍计算，凝固体收缩大的合金取偏小值，防止形成接触热节导致铸件产生缩孔。 7.一般认为，没有设置明冒口的铸件，出气孔根部总截面积最小应等于内浇道总截面积，以保证出气孔能顺畅地排出型腔中的气体。 图1 明出气孔与暗出气孔结构1明出气孔；2暗出气孔2. 按铸件与出气孔是否直接相通分为直出气孔与引出式出气孔，见图2所示。 图6-2 直接出气孔与引出式出气孔结构 a）引出式出气孔；b）直接出气孔