空心球铸造设计报告
3、浇铸。
砂型和空心球型芯做完之后,将铸铁做成的型芯放在砂型之内,这样就做成了空心球的整个砂型。为保证浇铸质量,在浇铸之前可以将型芯进行一定程度的预热。
4、落砂、清理、检验。即可得到一个空心球,再进行Leabharlann 表面打磨之后即可得到一个光滑的空心球。
此方案是较为理想且可实行的方案,浇铸打磨完之后球外表面是一个整体且光滑,不必采用焊接,制作起来相对简单,成本较低。是较为理想空心球制作方案。
具体方案是:用材料一制成内部的球模,将材料二涂在材料一表面作为空心球的内部球模,浇铸时随着浇铸液的逐渐硬化,材料一开始汽化,从材料二表面渗透挥发,由于材料二耐高温,留在球体内部,从而得到一个空心球体。此种方案其实只是一种理想的方案,在浇铸过程中可能出现材料一汽化后,材料二的强度不足被压溃,得不到空心球体,其次两种材料的存在性也未可知。因此此种方案实现起来十分困难,也不做深入探讨。
1、铸造型芯。
如下图一为铸造型芯的造型方案,为防止浇铸液流出,两沙箱之间有止口构造,为保证透气性和散热上沙箱上还要留有气孔,在浇筑过程中,为防止浇不足的现象也可适当给浇铸液加压或者从两个方向同时浇铸。浇铸完成之后铸件如右图二,铸件拼接之后留有凸台是为了能撑住空心球在沙箱内部作为型芯,6个凸台是为了保证其对中性更为良好。
方案三:由内到外浇铸。
此种方案是首先用QT500-7制作一个两个壁厚为5mm的空心半球,然后拼接在一起作为一个球模,浇铸时将此球模作为型芯,浇筑完成后就作为空心球的一部分留在空心球内部。此方案的优点是型芯不用取出,可以实现浇铸出一个完整的空心球,缺点是铸件并非是一个整体。此方案具有可行性,下面给出此方案的具体流程:
两个半球壳铸造完成之后,先用机加工在两铸造球壳出加工出止口的结构,然后采用过盈配合的方式将两球壳配合在一起,这样既能防止铁水渗漏到球壳内部,又能保持两球壳的对中性。
2、造砂型。
在浇铸成品之前,必须先制造一个和型芯一样的砂型。因此先做一个和空心球型芯一模一样的木模。如下图:
将此木模作为型芯,在沙箱内做出上图中的砂型。
较大位置安放电机,浇铸时一个旋转轴可以做成空心来作
为浇铸的通道。
此方案的优点是能最好的满足无缝无焊接的一个空心
球体,铸成后是一个完整球体。缺点是铸造起来比较困难,
铸完之后内部很可能产生缺陷,且设备构造较复杂,铸造
成本高。该方案实现起来较为困难,故不做更深的研究。
方案二:用熔模铸造。
熔模铸造较难实现,理想的方案是需要两种特殊的材料,一种是内部球模,要求该材料在一个特定的温度t能直接汽化挥发,另一种材料则是要求有良好的抗高温能力的涂料,且有透气性。用于涂在内部的球模上。
空心球墨铸铁球的铸造成形工艺设计专题报告
一、 设计题目与要求
材料:QT500-7
直径:Ø200 mm
壁厚:15 mm
造型方法:砂型造型
要求:
1可以采取任何工艺措施,但球外表面不允许焊接,可以打磨等。
2设计出铸造工艺方案
3画出铸造工艺图(查阅铸造工艺图的绘制规范)
二、设计分析与思路
空心球不易铸造,最大的难点就在于内部必须要有一个型芯,但如果要铸成一个光滑的球体,且不允许焊接的话,铸成之后内部的型芯就没法取出来。因此要铸成空心球大体上可以分这接个方面的思路:通过离心铸造、由内到外浇铸、熔模铸造。
三、设计方案
方案一:运用离心方法铸造。
要保证能得到一个壁厚为15mm的空心球,离心铸造过程中至少要保证有两个互相垂直的方向在浇铸时有圆周运动。可以仿照陀螺仪的构造,构造两个互相垂直的矩形框,两个矩形框套在一起用。内部的矩形框作旋转,外部的矩形框做与之相垂直的圆周运动,如下图:
图中棕色部分即为铸型位置。两个矩形框之间可以留
四、拓展部分
综合上述几种方案,只有方案三能稍微理想的做出一个空心球,除此我们小组也对另一个方案做了设想。我们知道在太空里金属液能自动收缩成一个完整的球形,由此我们小组做了一个设想,假如在太空中制造,能通过数学计算算出所需金属液色质量以及内部的空气量(考虑热胀冷缩),那么我们可以在太空里铸造,让金属液自己收缩成一个完整球形,然后再金属液内部注入一个气泡,通过一定的离心,让气泡居于金属液中心然后再冷却(太空里没有重力,因此也没有浮力),这样就能得到一个完美的空心球。由于资料的限制,这个只是一个设想,未能提出可行的方案。