【毕业论文 毕业设计】材料成型与控制工程 涡轮减速器铸造工艺设计.doc
《【毕业论文 毕业设计】材料成型与控制工程 涡轮减速器铸造工艺设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【毕业论文 毕业设计】材料成型与控制工程 涡轮减速器铸造工艺设计.doc(26页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、 毕业设计题目:涡轮减速器铸造工艺设计08材料成型与控制技术02班 目录1.序言12.摘要33.工艺设计过程43.1设计分析 43.1.1零件名称、材质 43.1.2零件铸造工艺性的分析 43.1.3零件的使用条件及主要要求 53.2铸件工艺方案的确定与论证 53.2.1铸型、型芯种类的确定 53.2.2沙箱中铸件数量的确定 53.2.3铸件凝固顺序、浇注、分型面的选择 53.2.4型芯数量及其分割面的确定 83.2.5主要工艺参数的确定 93.2.5.1铸件收缩率 93.2.5.2铸件精度等级及尺寸、重量偏差 103.2.5.3机械加工余量的确定 103.2.6浇注系统的选取与计算 113.
2、2.6.1浇注系统的类型、形式及开设部位 113.2.6.2浇注系统的计算 133.2.7工艺出品率的计算 153.2.8砂箱尺寸的确定 153.3型、芯砂的选择及配方 163.3.1选择型、芯砂的依据及配方 163.3.2芯骨的选择 183.4合金的熔炼和炉料配比 193.5可能出现的铸造缺陷及其预防措施 214.结束语 225.参考文献 23序言铸造是世界上历史最悠久的工艺之一。青铜冶炼技术的发明,是人类进入了青铜器时代。伴随着青铜冶炼技术的同时,出现了铸造技术我国的铸造技术已有近6000年悠久的历史,是世界上较早掌握铸造技术的文明古国之一,“八五”期间铸造机械制造受到了原机电部高度重视,
3、投入了建国以来最大的一次专项技改贷款和攻关费用,扶持了铸造机械行业产品的开发和发展。“大型抛丸清理机的制造”,“垂直分型无箱射造型机”,“水玻璃砂旧砂再生设备的研制”,“金属型铸造设备”等等相继被开发应用。“九五”期间,铸造机械行业承担并树立完成了“轿车铸件毛坯精华高效造型与清理成套技术与装备”的任务,“缸体高效连续抛丸清理线的开发与研制”也去的圆满成功,1999年完成了国家攻关高水平的气冲造型线项目的成功。“十五”期间,铸造机械行业主要经济指标的年均增长都在30%以上,高于机床工具行业平均增长水平,特别是利润增长更快,年均利润增长高达46%,同时也保持较高的市场销售水平。另外,树脂砂铸造成套
4、设备,基本上可以满足国内市场需求,改变了过去主要依赖进口的局面,已经能够生产出较高水平的铸造自动生产线,达到可部分替代进口的水平,部分的解决了轿车发动机缸体、缸盖等铸件毛坯也要进口的情况,高水平自动制芯机、自动铸件清理机、自动砂处理机、大型自动压铸机以及精密铸造设备等铸造机械,国内基本上都能生产制造。应当说“十五”期间铸造机械行业的产品水平有了很大提高,为中国铸造机械行业今后的进一步发展打下良好基础。“十一五”期间,铸造业在巨大市场需求的刺激下,仍将继续保持较高速度增长,由于铸造机械产品的技术水平仍然与市场需求差距较大,使行业的发展存在巨大的发展潜力和扩展空间,为铸造机械行业的快速增长带来机遇
5、。铸造企业市场格局的调整要注意当前国家政策层面的导向。未来两年工程机械铸件产品的需求量可能会有一个很大的增加,应该引起国内铸造企业的注意。全球经济一体化的浪潮对铸造行业的影响巨大,铸件商场上的竞争手段越来越多。在越来越苛刻的对铸件本身质量的要求、价格和交付期限、相关服务的基础上,采购商们普遍的提出了一些额外的附加 要求。体现在贸易技术壁垒方面,对于供应商所采取的种种认证、认可方面的要求,已成为最常用的手段。我国铸造行业处于成长期,具有较好的发展前景。外国大型铸造企业纷纷加大了在华投资的力度,通过直接投资和并购的方式增加在华投资,一方面提高了我国铸造业的整体水平,另外一方面也增加了国内市场的竞争
6、程度。同时党的十七大提出的建设环境友好型企业的发展方向,对铸造业来说也可谓任重道远。我国铸造工业的生产规模、铸件的产量、品种等已处于世界前列。今后应继续走优质、高效、低耗、清洁,可持续发展的道路,使我国由铸造大国变为铸造强国。2、摘要本次设计主要是箱体零件的铸造工艺过程。选取了涡轮减速器为设计项目。了解零件的材料、工作条件,选取合适的铸造工艺。其中,有涡轮减速器的零件图、合箱图以及其他设计图。设计内容为柱塞泵的铸造生产过程,包括材料选取、铸造的方法、造型、制芯、浇口的选择及设计、沙箱的选择及炉料的配方等。3.工艺设计过程3.1设计分析3.1.1零件名称、材质:零件名称:涡轮减速器材质 HT20
7、0重量 103kg 产量 300-700 件/年3.1.2零件结构铸造工艺性的分析配置型砂造型合型浇注冷却落砂清理热处理检验获得铸件 本件采用砂型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短在铸件结构设计时,应尽量做到结构合理,使用性能易于保证,生产成本低。在设计铸造工艺方案时,也应对零件结构的工艺性进行认真分析,使得设计的工艺方案能保证铸件质量,且工艺简便。本零件的涡轮减速器是主体,其轮廓尺寸为660616400mm,重103kg,属于中型铸件。壁厚20-35mm,超过最小可铸壁厚,故不易产生浇不足的现象,同时,该铸件的壁厚均匀,不需要加冒口。3.1.3零件的使用
8、条件及其主要要求 本件为涡轮减速器,涡轮减速器为圆柱表面,因此加工方便,配合精度高,密封性能好,其工作时受压力不大,但接触表面的加工公差比较严格,不能出现缩孔、气眼等缺陷。3.2铸造工艺方案的确定及论证3.2.1铸型,砂芯种类的确定 由于采用手工造型,考虑到铸件本身体积不大,故铸件采用湿型。 本件为涡轮减速器,涡轮减速器为圆柱表面,因此加工方便,配合精度高,密封性能好,其工作时受压力不大,但接触表面的加工公差比较严格,不能出现缩孔、气眼等缺陷本件内腔形状结构简单,做整体砂芯即可。但由于整体砂芯如果产生的气体不能顺利排除,容易使铸件生成气孔,固本件采取适当的排气措施以便排气。3.2.2沙箱中铸件
9、数量的确定由于本件属于中小型铸件,小批量生产,故每箱中选择放一个铸件。3.2.3铸件凝固顺序、浇注、分型面的选择凝固顺序的选择 由于同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构各部分之间没有温差或温差很小,使铸件厚度不同的各部分同时凝固。采用同时凝固原则,铸件不易产生热裂,且应力和变形小,从而节省金属,简化工艺和减少工作量。本铸件属于非厚实的、壁厚均匀的铸件,同时宜出现热裂、变形等缺陷,故采用同时凝固的方式。浇注、分型面的选择 在砂型铸造中,为完成造型、取模、设置浇口和安装砂芯等需要,砂型必须选择有两个或两个以上的部分组合而成,砂型的分割或装配面称分型面。铸型分型面,主要取决于铸件的结构。 通常应根
10、据下列原则选择和确定分型面:(1)、分型面应选在铸件最大截面处,以保证顺利拔出模样而不损坏铸型,这样选择分型面往往可减少活块或砂芯,也可使砂箱不致过高,造型操作方便。(2)、尽量将铸件全部或大部分放在同一个半型中 分型面对铸件的精度会有影响,除了合箱会引起偏差外,还会因合箱不严而产生披缝,造成垂直于铸件分型方向上尺寸增加。如果能将铸件全部或大部分置于同一砂箱内,则可减少这类偏差。当不能完全做到这一点时,应尽量将铸件的主要加工面和加工基准面放于同一砂箱内,以便保证其精度。(3)、尽量减少分型面的数量:分型面少,铸件精度容易保证。机器造型的中小件,一般只许可一个分型面,凡不能出砂的部位均采用砂芯,
11、而不允许用活块或多分型面。分型面的形状可以是平面、折面、曲面等。最简单的是平面,它加工方便,容易保证精度。但在大批量生产、机器造型的情况下,为减少分型面,往往又采用局部曲折分型时应尽量采用规则曲面。在手工单件生产时,采用多分型面有时也是合理的。所以,分型面数目的多少,还应考虑具体的生产条。在轻合金铸造中,常采用底注式浇注系统,一般难以将砂芯安放在同一半型中形成整个铸件。为了保证铸件内部质量和尺寸精度要求,又能采用底注式浇注系统,往往增加一个分型面,采用三箱铸造结构,在航空发动机机匣、壳体和框架类铸件生产中应用较多。 (4)、考虑工艺特点,尽量使加工及操作工艺简单:砂型铸造中,分型面一般都应该选
12、择在铸件浇注时的水平位置,避免垂直分型面。因为水平造型,下芯和合箱后,在翻动铸件进行浇注,就可能引起起砂芯位置移动,影响铸件尺寸精度。 在手工造型时,因模样和芯盒尺寸精度较低,在下芯合箱时需检查型腔尺寸,调整砂芯位置,保证铸件壁厚均匀,故在考虑分型面时,应尽量将主要型腔和砂芯放在下半型。金属型铸造生产中,选择分型面应保证金属型能顺利开型和取出铸件,一般采用垂直或互相垂直的分型面,这样有利于采用合理的教主系统、安设冒口、排除型腔中的气体。3.2.4型芯数量及其分割面的确定由于本件的结构形状简单,多为规则的几何形状,为了制芯和起型方便,本铸件选用一个芯子“1#”。 本件芯子基本对称,从合箱下芯各方
13、面考虑,型芯的分型面选在中心线处。3.2.5 主要工艺参数的确定 3.2.5.1 铸造收缩率 铸件从固相线温度冷却到室温,各部分尺寸都要缩小,铸件长度缩小的百分率就称为铸造收缩率。为此必须将模样及芯盒尺寸加大,这个加大值称为铸件收缩余量,其表达式为: 式中:K为铸造收缩率(%);为模样(或芯盒)工作面尺寸;L件为铸件图所示尺寸。 影响铸造收缩率的因素有:合金种类、铸件结构、铸型种类、型、芯材料的退让性以及浇冒口系统的布置和结构形式等。要精确地确定其数值有一定的难度,应根据生产中积累的经验或查相关资料来选取。 本件属于中小型铸件(大部分为筒形),查表得: 自由收缩率长度方向:0.8-1.0 直径
14、方向:0.6-0.8 受阻收缩率长度方向:0.6-0.8 直径方向:0.53.2.5.2 铸件精度等级及尺寸、重量偏差 精度等级:二级 尺寸偏差: 120-260 1.2 260-5001.5 500-8001.8 800-12002.1 重量偏差:公称重=铸件重量+加工余量重量 铸件净重为 103KG 加工余量根据本件情况为铸件重量的5% 故:公称重=103+1035%=108KG 铸件的偏差重量查表得:5% 108(1+5%)=113.4KG3.2.5.3 机械加工余量的确定 铸件毛坯于切削加工前,在待加工面上必须留有适当的加工余量,才能使铸件在机械加工之后获得光洁的表面和精确的尺寸。 选
15、择加工余量应适当。加工余量过大则增加了机械加工工作量,浪费金属;而且会使铸件加工后的表面各种性能下降。加工余量也不能太小,因为目前型砂铸造的铸件尺寸精度较低,且铸件有时会产生变形和表面缺陷,这就要求靠增加加工余量来弥补;另外铸件表面上常有粘砂层,过小的加工余量,就会不能完全去除表面的缺陷,甚至加工后还会露出铸件黑皮,因达不到图纸要求而报废。 加工余量的大小与铸造合金的种类、铸造方法及生产批量的大小、铸件尺寸的大小和加工精度的要求以及加工面在浇注时的位置得因素有关 底面 5.5mm 顶、侧面 7.5mm工艺补正量 工艺补正量是用于防止铸件的局部位置,由于工艺因素,例如铸造收缩率选用值与铸件局部位
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 毕业设计 【毕业论文 毕业设计】材料成型与控制工程 涡轮减速器铸造工艺设计 毕业论文 毕业设计 材料 成型 控制工程 涡轮 减速器 铸造 工艺 设计
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2959930.html