加工工艺课程设计支座铸造工艺设计院系：机械工程学院专业：机械设计与制造班级：机械一班*名：***学号： ********** 指导老师：***时间： 2016年11月27日黄河科技学院课程设计任务书机械工程学院机械系机械设计与制造专业2015 级学号1506170003 姓名张言康指导教师闫盼盼题目: 支座铸造工艺设计课程:热加工工艺课程设计课程设计时间：11月21日至11 月27 日共 1 周课程设计工作内容与基本要求1．已知技术参数：零件图2．设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）：1.铸件设计任务(1)选择零件的铸型种类，并选择零件的材料牌号。
(2)分析零件的结构，找出几种分型方案，并分别用符号标出。
(3)从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较，选出最佳分型方案，标出浇注位置和造型方法。
(4)画出零件的铸造工艺图（图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头，图下注明收缩量）。
2.铸件设计要求(1)设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用四号图纸出图。
(2)按所设计内容及相应顺序要求，编写说明书。
摘要热加工技术是机械类个专业一门重要的综合性技术学科。
在机械制造过程中，由于加工过程十分复杂，加工工序繁多，工艺过程不仅有铸造成型，锻压成形，焊接成形，还有非金属的模压成形，挤压成形等。
因此选着合适的工艺是保证产品质量的重要依据。
本次课程设计，将进行铸造工艺的总结和学习。
铸造主要是将液态金属或合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型型腔里，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法，是机械类零件和毛坯成型的主要工艺方法，尤其适合于制造内腔和外形复杂的毛坯或零件。
本文主要分析了支座的结构并根据其结构特点确定了它的铸造工艺，支座是支撑零部件的载体其主要承受了轴向的压缩作用的机械零件。
在日常生产中对支座的选用异常广泛，因为它具有经济型良好、结构稳定性好、结构简单美观实用等特点，所以在机器零件的设计，加工过程中支座都起着不可代替的作用。
确定支座的铸造工艺过程主要包括：1）铸型及方法选择、2）分型面选择、3）浇注位置的确定、4）工艺参数的确定、5）浇注系统的设计、7）绘制铸造工艺图、8）绘制铸件图型面，型芯的数量、形状、尺寸及固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和位置等。
关键词：铸造、支座、工艺参数、分型面、浇注位置绪论 (6)一、零件的简介 (7)1.1零件的介绍 (7)1.2确定零件的材料及牌号 (7)二、铸造工艺方案的确定 (8)2.1铸件的结构特点 (8)2.2铸件的工艺分析 (8)2.3分型面选择 (9)2.4确定出最佳浇注位置 (10)三、工艺参数确定 (11)3.1工艺参数的确定 (11)3.1.1铸件尺寸公差 (11)3.1.2机械加工余量 (11)3.1.3铸造收缩率 (12)3.1.4起模斜度 (12)3.1.5铸造圆角 (13)3.1.6反变形量 (13)3.2砂芯设计 (14)3.2.1芯头的设计 (14)3.2.2砂头的定位结构 (14)3.2.3芯座 (14)四、浇注系统及冒口、冷铁、出气孔等设计 (15)4.1浇注系统的设计 (16)4.1.1选择浇注系统类型 (16)4.1.2横浇道及内浇道 (16)4.2冒口的设计 (16)4.3冷铁的设计 (16)4.4出气孔的设计 (16)五、铸造工艺图绘制 (17)六、铸件图的绘制 (18)总结 (19).绪论铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。
铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。
被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。
特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。
（原砂包括：石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂、兰晶石砂、石墨砂、铁砂等）。
铸造――熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程（砂型铸造生产工序流程）。
铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间．铸造是现代装置制造工艺的基础工艺之一。
我国古代铸造技术居世界先进行列。
由于过长的封建社会影响了科学技术的发簪，阻滞了铸造技术前进的步伐。
心中过成立以来的50多年中，自20世纪50年代初至今，几乎从零开始，逐步发展到现在这样的规模，成绩是巨大的。
现在铸造在我国是一个很大的行业，产量居世界第二位，达年产1000万-1200万吨，厂点多大2万多个，职工100-130万人，其中工程技术人员约占3.5%，已经成为了国家重要的的基础工业之一。
虽然中国的铸造取得了一定的发展，但与发达国家相比仍然有很大的差距，为了缩小与发达国家的差距我们首先要注重对铸造方面人才的培养，对西方的知识取其精华去其糟粕。
为了提高铸件相对于其他成形工艺制造的零部件的竞争能力，需要发挥铸件的特长，进一步发挥铸造材料的高强度化和高机能化，同时还要开发创新的精密成型技术或者是净形技术，以提高铸件的内外在质量，最需要开发的是节材节能技术，尽量减少资源和能源的消耗。
只有发挥我们的优点，中国的铸造业才能在国际市场中立于不败之地。
一、零件的简介1.1 零件的介绍支座是机械工程中最为常用的一种零件，其工作环境也相对比较复杂，可能受到各种力的的作用，在这些力中对支座影响最大的是收到了轴向的压缩作用，为了防止其受到这些因素而发生裂纹或破坏，我们在选择材料进行浇注加工时尤为注意选择能使在工作过程中不至于受压破坏。
而铸造件在铸造的时候必须严格按照铸造工艺手册中正确的操作方式对支座零件进行有效的铸造操作使其能有效的符合我实用时的标准，是经济性实用性大大的提升。
对于要求更高的支座可通过对其相应的处理使其得更好的力学性能。
同时用铸件做零件毛坯可以减少用材，和二次切削所浪费的材料，不仅节约材料也大大的提高了经济性。
此机架铸件以中心轴为对称轴有一个尺寸为50mm的空心圆柱，长为200mm。
两边有两个凸台，每个凸台中都有一个尺寸我Φ15的空心圆柱，此两空心圆柱线间的距离为145mm。
凸台高30mm，表面粗糙度为12.5.支架为120mm，下底面表面粗糙度为12.5，上顶面表面粗糙度为6.3，支架大圆为Φ80mm。
1.2确定零件的材料及牌号灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。
灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。
同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。
故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。
灰铸铁具有良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、在铸造过程中，应选用的金属材料种类是灰铸铁，因为此铸件结构为左右对称，最大截面为地面，因此可以采用整体造型进行铸造。
灰铸铁的流动性好，易浇注，且收缩率最小。
并随含碳量的增加而减少，使铸件易于切削加工。
铸铁材料还可以减少噪音。
在浇注时，浇注温度为1200-1380℃。
采用砂型铸造方法，操作简便，工艺性好，提高了工作效率。
灰铸铁材料抗压能力强，保证了铸件的使用性能。
此铸件为200×110mm的灰铸铁，参考文献[1]其型号应为HT150二、铸造工艺方案的确定2.1铸件的结构特点铸造是将液态金属或合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法，的主要工艺方法，尤其适合于制造内腔和外形复杂的毛坯或零件，俗称为铸件。
通常按其铸型性质不同，可分为砂型铸造、特种铸造和快速成形等方法。
合理的铸件结构是获得优质铸件的前提，也是简化铸造工艺、提高生产率和降低成本的根本保证。
需铸造的零件的结构不仅应满足工作性能和力学性能的要求，同时应该满足铸造工艺、方法和合金铸造性能的基本要求，还能在很小改动下使铸件结构与这些要求相适应，力求工艺简单，能够经济、迅速的生产出合格的铸件。
铸件具有以下几个优越性：1）可以制成形状复杂的，特别是复杂内嵌的毛坯、2）由于是直接用金属液浇注形成的形状复杂各异的铸件。
.2铸件的工艺分析根据支座的使用要求和条件进行分析、研究，总结出自己的设计方案。
由于支座的结构简单在综合考虑过其经济性、工艺性和使用性后，对支座的工艺性进行深入的分析。
支座零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸件工艺过程和降低成本。
审查、分析应考虑如下几个方面：1.铸件应有合壁厚，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄；2.铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意薄壁过渡和圆角铸件薄厚壁的相接拐弯等厚度的壁与壁的各种交接，都应采取逐渐过渡和转变的形式，并应使用较大的圆角相连接，避免因应力集中导致裂纹缺陷；3.铸件内壁应薄于外壁铸件的内壁和肋等，散热条件较差，应薄于外壁，以使内、外壁能均匀地冷却，减轻内应力和防止裂；。
4.壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节；5.利于补缩和实现顺序凝固6.防止铸件翘曲变形；7．避免浇注位置上有水平的大平面结构。
2.3分型面选择分型面是指上、下砂型的接触面或铸造模样的分合面，分型面的选择应在保证质量前提下，尽量简化工艺过程，节省人力物力。
对于零件质量要求不高、外形复杂且批量不大的支撑台铸件，为简化工艺操作，可优先考虑分型面，并找出零件的可分型方案。
选择分型面的原则有，1）、应使铸件全部或大部分置于同一半型内；2）、应尽量减少分型面的数目；3）、分型面应尽量选用平面；4）、便于下芯、合箱和检测；5）、不使砂箱过高；6）、受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度；7）、注意减轻铸件清理和机械加工量。
该零件可能的分型方案有三种，一.以支架的底面为分型面二.以凸台为分型面三.三.以110mm的对称中心线为分型面分析比较各方案的特点并确定方案一.以支架的底面为分型面在分型面少儿平的原则中，其分型面数量不仅少而且还平直，铸件全部放在下型，既便于型芯安放和检验，又可以使上型高度减低而便于合箱和检验壁厚，还有利于起模及翻箱操作。