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制动盘铸造

摘要目前,国内汽车(主要是轿车)刹车盘的出口市场已经形成一定规模,仅就铸件来说,年产量(出口量)估计在 20万吨左右。

由于刹车盘出口主要针对的是配件市场,外商定货品种繁杂,而每个品种生产,批量不大。

另一方面,刹车盘铸件属薄壁小件,技术要求高,而国内生产出口刹车盘的企业,大多采用手工造型,粘土砂湿型,冲天炉熔炼铁液,成分变化较大,给生产技术管理和铸件质量控制带来一定难度,个别厂家铸件废品率居高不下,直接影响企业的经济效益和出口业务。

本文主要对金属型覆砂铸造刹车盘的工艺及工艺装备进行设计。

通过对零件图的详细分析,明确了各项技术指标。

拟定铸造工艺方案,包括选择铸造和造型方法等。

完成砂芯设计、浇冒口设计和射砂工艺装备设计。

绘制零件图、装配图、工艺流程图等。

关键词:金属型覆砂砂芯模板刹车盘AbstractCurrently, domestic vehicles (mostly cars) Brake export market, market has formed a certain scale, just from the casting, the annual production (exports) is estimated at 20 million tons. As the brake disc main export market for the parts, foreign orders is complex variety and every variety of production is not volume. On the other hand, small pieces of brake disc casting is thin, technically demanding, while domestic production and export enterprises brake disc, mostly by hand modeling, Green Sand, cupola melting iron, composition changed greatly, to the production technology casting quality control management and bring some degree of difficulty, the high rejection rate for individual manufacturers to cast a direct impact on economic efficiency of enterprises and export business. In this paper, the metal brake discs with Sand Casting design process and technical equipment.Through detailed analysis of the parts diagram, defines the technical indicators. Developed casting process, including the choice of casting and modeling methods. Complete sand core design, casting riser design and the design Shooting technical equipment. Drawing parts and assembly drawings, process flow diagrams .Key words: Metallic Sand Sand core Template Brake Disc目录摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ⅠAbstract┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅱ第1章绪论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11.1 立项背景┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11.2 刹车盘铸造要求及现状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11.3 本文设计内容┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1第2章金属型及芯砂的选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 12.1 对设计任务的了解┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈22.2 金属型材料选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈32.2.1 性能比较┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈32.3 铁型覆砂工艺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈32.4 芯砂选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4第3章铸造工艺设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 63.1 零件结构的铸造工艺性分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈63.1.1 铸造工艺性分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈63.1.2 实际生产工艺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈63.1.3 拟定铸造工艺┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈73.2 铸造工艺参数┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈93.3 浇注系统设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈103.3.1 浇注系统计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈103.3.2 实用冒口设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11第4章工艺装备设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈124.1 金属型模样的结构设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈124.2 模板和模板框设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈124.3 金属型砂箱┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈134.4 金属性准备┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈15结论(总结)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 16 致谢┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈17参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18附录┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈19第1章绪论近年来随着汽车工业的飞速发展,汽车需求量也在逐年提高。

2007 年全球汽车产量已突破 7310万辆,我国汽车产量排世界第三位,产量突破850万辆,且每年仍以近12%的速度增长。

汽车工业已成为国民经济的支柱产业,汽车工业的发展为汽车零部件特别是铸造企业的发展提供了巨大的发展空间。

刹车盘作为汽车制动系中的主要磨损消耗件,市场需求量很大,每年需求量大约为6亿只。

因此,从汽车刹车盘产品的铸造生产工艺及铸件质量的分析情况中可以看到刹车盘产品专业铸造的发展趋势。

1.1 立项背景在这种需求下,刹车盘的铸造工艺发生了翻天覆地的改变。

刹车盘铸件属薄壁小件 , 技术要求高 , 而国内生产出口刹车盘的企业 , 大多采用手工造型 , 粘土砂湿型 , 冲天炉熔炼铁液 , 成分变化较大 , 给生产技术管理和铸件质量控制带来一定难度 ,个别厂家铸件废品率居高不下 , 直接影响企业的经济效益和出口业务,急需有新的工艺取代。

其中运用的铸造方法—金属型覆砂铸造,已在许多铸造领域采用,并得到广大厂家及工厂的认可。

故此本毕业设计也采用金属型覆砂铸造刹车盘,以保证铸件质量及出品率。

1.2 刹车盘铸造要求及现状一、生产技术状况:刹车盘种类繁多,特点是壁薄,盘片及中心处由砂芯形成。

不同种类刹车盘,在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异,盘毂的厚度和高度也各不相同。

单层盘片的刹车盘结构比较简单。

铸件重量多为 6-18kg。

二、技术要求:铸件外轮廓全部加工,精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等铸造缺陷。

金相组织为中等片状型,石墨型,组织均匀,断面敏感性小(特别是硬度差小)。

三、力学性能: σb ≥250MPa , HB180~240 , 相当于国际 HT250 牌号。

四、有些外商对铸件的化学成分也作要求,本毕业设计不作详细介绍。

1.3 本文设计内容用金属型覆砂技术克服上述局限性,解决当前所遇到的铸造问题,保证工艺出品率。

即在金属型与铸件外形间覆薄砂层,形成砂型胶。

优点是同时具备金属型和砂型铸造的特点,金属型与熔体不直接接触,冷却速度和金相组织易于控制,同时提高金属型寿命,铸件形状可较复杂。

铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷,工艺出口率高。

第2章铸造内容分析2.1 对设计任务的整体了解名称:刹车盘材料:HT250类型:成批生产重量:约3.5kg本铸件属于盘状薄壁件,盘面上的风道利于空气对流,达到散热的目的。

如下图所示。

采用金属型覆砂工艺,需考虑金属型材料及芯砂材料。

2.2金属型材料选择根据以往金属型设计经验,选择常用的HT200作为金属型材料,参数如下:牌号:HT200标准:GB 9439-88特性:珠光体类型的灰铸铁。

其强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性良好,铸造性能较优,需进行人工时效处理,其原理是把铸件重新加热到530-620℃,目的在于消除铸件内应力,减少变形、开裂的缺陷。

化学成分:碳 C :3.16~3.30硅 Si:1.79~1.93锰 Mn:0.89~1.04硫 S :0.094~0.125磷 P :0.120~0.170力学性能:抗拉强度σb (MPa):200硬度:(RH=1时)209HB试样尺寸:试棒直径:30mm金相组织:片状石墨+珠光体2.2.1性能比较2.3铁型覆砂工艺覆膜砂:在造型、制芯前砂粒表面上已覆盖有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂。

他是最早的一种热固性树脂砂,由德国克罗宁博士于1944年发明。

其基本工艺过程是利用射芯在加热的铁型上填上一层覆膜砂,以形成精密的型腔来生产覆膜砂基本配比2.4芯砂选择造型材料性能的基本要求:•具有一定强度,保证在合型、搬运和浇注过程中不变形、不损坏。

•良好的透气性。

•对铸件收缩的可退让性。

•一定的耐火度和化学稳定性。

树脂自硬砂是指原砂(或再生砂)以合成树脂为粘结剂,在相应的固化剂作用下,在室温下自行硬化成形的一类芯砂,其基本特点是:•型砂加热无需加热烘干,更节省资源,同时可以采用木质或塑料芯盒和模板。

•铸件质量高,铸铁件的尺寸精度可达CT8~CT10。

铸铁件的表面粗糙度为=25~50μm,比粘土砂、水玻璃砂好。

Ra•型砂容易紧实,易溃散,好清理,旧砂容易再生回用,因而大大减轻劳动强度,改善车间劳动环境,使单间小批量生产实现机械化。

•树脂价格较高,同时要求使用优质原砂,因而型砂成本比粘土砂水玻璃砂高。

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