第一部分
一.铸件分析 1.铸造收缩率为2％; 2.未注明铸造斜度为3°, 3.未注明铸造加工余量为5; 4.未注明的铸造圆角为R3-R5; 5.模型两件，芯盒两个； 加工表面不能出现有夹杂、缩孔和缩松缺
陷等现象，非加工表面不得有明显的凹陷 、缩孔，不允许焊补处理的地方。
经过对该零件的初步分析，此零件可能作为轴类零件的底 座，沿长轴方向最大尺寸为560mm，铸件高111mm。 厚大部位位于底部长轴两侧。薄壁位置位于短轴座两端。 从其结构上分析，我决定内部结构设置两个冒口。
4.常用淬火介质
在实际生产中工件淬火冷却时，如果要使它得到合理的淬 火冷却速率，必须要选取合适的淬火介质。目前生产中常 用到的冷却介质是油和水。当冷却介质为25℃的自来水， 工件温度在250～350℃时，平均冷却速度为400℃/s； 工件温度在350℃时，平均冷却速度为770℃/s；工件温 度在550～650℃时，平均冷却速度为130℃/s。固，水 的冷却特性不理想，在须要快冷的500～600℃温度范畴 内，它的冷却速率十分小，而在250～350℃需要慢冷时 ，它的冷却速率却十分大。
3芯头尺寸 根据工艺图中砂芯的设计，可以把两个砂芯看成水平砂芯，所 以芯头尺寸可以根据水平砂芯的芯头尺寸的计算方法来计算， 由于1号砂芯和2号砂芯的结构和尺基本相同，所以两个砂芯 的芯头尺寸也相同。 水平砂芯的芯头尺寸可以根据砂芯长度查《铸造工程师手册》 表6-54得知1号砂芯和2号砂芯的芯头长度l=90～110mm ，取100mm。
冒口的补缩效率可以根据以下公式计算：
V总=V冒+V型 V型=（1+1.8 %）³×V件
V件=G/ρ
V冒=V圆台+V圆柱
V缩=V总×ε η= V缩/ V冒×100 %=13.6%
因为13.6%在12%～15%之间，所以补缩能力足够。
第四部分
1模板的设计
δ=14mm δ₁=15mm δ₂=10mm r=3mm
合理的选择造型方法，对于获得合格铸件降低成本和缩短生 产周期都有很大的作用。根据铸件的结构尺寸来看，本次造 型选用手工造型较为合理，因为手工造型造作灵活，模样等 工艺简单，不管是尺寸大的铸件还是尺寸小的铸件，还是复 杂程度高的铸件都可以选用手工来进行造型，所以选用手工 造型。由于铸件较小因此制芯方法同样采用手工制芯，是因 为手工制芯造作简单，不需要复杂的机器设备来工作，而且 灵活性大，适用范围较为广。
水、淬火油、熔盐，熔碱、有机聚合物淬火剂。
本次的设计是根据ZG270-500的材料及其技术的要求，在已经确定的生 产批量和生产条件的基础上，充分分析该铸件的结构特点及铸件内部外部 的受力分布，考虑其铸造在实际生产中的可行性，对以上三个铸造工艺方 案进行比较。根据铸件的内腔结构和受力分布，设计组决定采用分体砂芯 ，分体砂芯的形状适应造型制芯方法，便于下芯，操作方便。本件材质为 铸钢，从浇注系统上分析，要求其具有良好的阻渣性能，内浇道易于清理 ，金属液充型速度快、消耗少，不易吸气，不易氧化等优点，又因为本件 为小型铸件，需要快速浇注，故采用封闭式浇注系统。而且选用的搭接方 式也具有很好的阻渣性能，可以进一步减少夹渣等缺陷的产生。
H=(1.5～2.0)D
其中：H—冒口高度
D—冒口直径，根据被补缩处直径，得95mm。
可得H=1.5D=142.5mm
由于上箱没有铸件，为了增加上箱的重量，冒口的选择使 用暗冒口
冒口补缩距离的校核
冒口的补缩距离可以根据冒口的延续度来校核。
由 《铸造工程师手册》表3-10查得普通铸钢件的冒口延 续度为38～40%。
2.铸件外观检测
铸件的外观质量检测包含铸件形状、尺寸、表面粗糙度、质量 偏差、表面缺陷等。
铸件在生产过程和后面的冷却、落砂、清理等中会发生一些变 形，使其原有尺寸与实际尺寸存在偏差。铸件尺寸检测方式如 下：（1） 检测铸件图的所有尺寸
（2）
检测铸件图上一些可控制的尺寸
（3）
对于需要机加工铸件的划线检测
（4）
在机加工过程中存在争议的尺寸的检测
（5）
用专门的工、夹、量具检测铸件的所有尺寸
3.表面粗糙度的评定
铸件的表面粗糙度是判断毛坯铸件表面质量的关键。铸造表面 粗糙度用未经机加工的毛坯件的铸造外轮廓算数平均值偏差 Ra进行分级。
第六部分 铸件的热处理
1.淬火加热温度
碳钢的淬火加热温度可运用Fe-Fe3C相图来选择。
冒口延续度=冒口根部尺寸之和/同方向铸件长度 ×100%
实际冒口延续度=(π×40+80×2+2×50)×2 / 117×100 %=65.9% 因为65.9%>40%
所以冒口的补缩距离足够。
1.2冒口补缩能力的校核 由[3]表6-16冒口补缩能力的 计算查得普通圆柱形暗冒口的补缩效率为12%～15%。
A=(A₁±A₂)(1+ε₁) 其中A--芯盒内腔尺寸（mm）； A₁--产品零件尺寸（mm）； A₂--铸造工艺尺寸(mm)； ε₁--合金的铸造线收缩率。 芯盒的壁厚根据《铸造手册》表4-30查得δ=12mm,加强肋 斜度2°
Байду номын сангаас五部分
一、铸件的清理 1机械落砂除芯机的选用原则 （1） 生产量及生产率 （2） 铸件的尺寸和质量 （3） 生产类型:铸件类型;型砂种类 （4） 落砂机的布置
过烧是指工件在淬火加热时，温度太高，使奥氏体晶界产生氧 化或呈现局部熔化的现象，过烧的铸件是没有办法补救，只能 作废,因此在生产制作过程中一定要避免过烧的发生。
3.理想淬火冷却速度
通过共析钢过冷奥氏体等温转变曲线我们可以得知，如果我们 想要获得马氏体，淬火的冷却速度就一定要大于淬火的临界冷 却速度。但是在具体生产实践中淬火钢在全部冷却过程中并不 需要都进行快速冷却。通过查阅相关资料我们得知最重要的一 点是在过冷奥氏体非常不稳定的C曲线鼻尖周围，即在600～ 450℃的温度范围内要迅速冷却。而从淬火温度到600℃之 间以及450℃以下，尤其是350～250℃以下并不能快速冷 却。因为在淬火冷却中铸件的截面的内外温度差会引起热应力 。此外在理论上因为钢中的比容（单位质量物质的体积）不一 样，其中马氏体的比容最大，奥氏体的比容最小，所以，马氏 体的转变将使铸件的体积逐渐变大，如果冷却速度较大，铸件 截面上的内外温度差将变大，使马氏体转变不能同时进行从而 造成相变应力。冷却速度越快，相变应力和热应力会变得越来 越大，钢在马氏体转变过程中就更容易发生裂纹和变形。
（1） 操作较为简单、易学、方便、安全，很好的减轻了工 人的工作条件和工作强度
（2） 在操作过程中，没有噪音、震动、弧光和污染 （3） 不需要热源，每根氧熔棒均可插接，没有浪费，可以 完全被利用
（4） 对铸件的清理干净、彻底、快速、不伤铸件本体
4铸件表面的清理 很据《铸造手册》表5-31铸件的表面清理方法可选用喷丸式 来清理铸件的表面。 选用铸件表面清理设备的原则如下： （1） 铸件形状、铸件特点、铸件尺寸、铸件重量、铸件批 量、产量和车间机械化程度。 （2） 从技术、经济、环境安全方面考虑
第三部分
一、浇注系统的设计 内浇道截面尺寸
直浇道截面尺寸
直浇道窝设计 直浇道按其斜度在根部形成的最小截面圆半径为R=22.5mm
，故直浇道窝尺寸应设计为R=22.5mm半球
横浇道截面尺寸 浇口杯尺寸设计
横浇道和内浇道的搭接方式 直浇道和横浇道的搭接方式
冒口和补贴的设计
1.冒口
二.铸件工艺方案的确定
1分型方式的确定
如图所示分型方法，可以保证铸件大部分置于下方，并且 铸件的厚大部位和大平面朝上，利于安放浇注系统和冒口 ，并且可以依靠浇注系统和冒口的重量来加大上箱的重量 ，避免了跑火现象的产生。更有利于在加工和生产过程中 保证铸件的质量和精度，因此选择此方案。
2.造型、制芯方法的确定
1.铸造的尺寸公差 2.铸件的质量公差 3.机械加工余量 4.铸造收缩率 5.起模斜度 6.最小铸出孔及槽 7.分型负数 以上尺寸均可在<铸造手册>中查找，从而确定
二、砂芯的设计及计算
1砂芯设计的遵循基本原则 2.砂芯数量的确定 根据砂芯设置原则和铸件的分型方式以及铸件的形状，可以确 定铸件要使用两个芯子。
2.淬火加热时间
为了让铸件每一个部分都进行组织转变，必须在淬火加热的时 候保持温度在特定的时间，常将铸件保温和提高温度所需的时 间加在一起，称之为加热时间。影响淬火加热时间的因素有许 多种，例如处理前的组织、钢的成分、铸件尺寸和形状等。钢 在淬火过程中，如有操作上的不适合，会发生过热、过烧或脱 碳、表面氧化等缺陷。过热是指工件在淬火加热时，因为温度 过于热或加热时间过于长，从而使奥氏体晶粒变粗变大的现象 。温度过高不光使淬火后获得的马氏体组织变得粗大，并且容 易使工件的强度和韧性减低，容易产生脆断裂开，而且易于产 生淬火裂纹。关于加工过热的工件，进行一次细化晶粒退火或 正火，接着再按工艺规程进行淬火，就能够改正过热组织。
轴承座铸造工艺设计
指导教师：李小飞
班级：材12-4 学生：高兆强 学号：201130401010
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系统的背景及意义
论文的结构和主要内容
第一部分 铸件的分析和铸件工艺方案的确定 第二部分 铸造工艺参数的确定以及砂芯的设计和计算 第三部分 浇注系统的设计及冒口和补贴的设计 第四部分 模板的设计及芯盒的设计 第五部分 铸件的清理及铸件的质量检验、热处理
因为砂箱的上箱部分没有砂芯和铸件，为了避免因上箱质 量过小而导致浇注过程中的跑火现象，所以上砂箱要留有 一定的高度。由铸件图可知，铸件的厚大部分在铸件的上 部，所以要在铸件的上部加冒口以及补贴，因为铸件的厚 大部位是两个圆台，所以冒口的直径可以根据圆台的直径 确定。冒口的高度根据冒口直径查《铸工实用手册》表3102可知：
模底板与砂箱的定位
模底板与砂箱采用直接定位的方式定位，就是通过导向销和定 位销定位，这样既能达到定位的目的，又能保证砂箱不被卡死