发布时间 : 星期四 文章汽车前轮毂铸造工艺设计(范例)更新完毕开始阅读6cf05c850242a8956aece45f
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2.5砂箱中铸件数量的确定
由[3] 附录附表1-1查得Z148B造型机所对应的砂箱最大内尺寸长X宽为850X475mm， 四个顶杆间距长X宽为736X538，根据铸件重量63.2kg由 [3] 表12-3查得其最小吃砂量各参数为：a=50mm，b=70mm，c=90mm，d=70mm，f=40mm，g=50mm，铸件轮廓为420×420×184mm3，因此砂箱中最多只能放一只铸件。
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2.6 砂芯数量的确定
根据铸件结构和已选定的分型面，必用两个芯子，如图2-5所示。
图2-5 砂芯数量图
2.7主要工艺参数的确定
2.7.1铸造收缩率的选择
根据实际生产情况，并参考[3] 表3-1，确定该件的收缩率为2%。
2.7.2铸造精度及尺寸、重量偏差的确定
由于铸件的精度要求较高，且是机器造型金属模，确定该件的精度为Ⅰ级，由 [3] 表3-17查得尺寸偏差为±2.5mm，表3-20查得重量偏差8%。
2.7.3机械加工余量的确定
按一级精度铸件查[3] 表3-7，并考虑实际情况，确定加工余量，具体数值见铸件工艺图。
2.7.4拔模斜度的确定
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按零件图尺寸采用增厚法。根据[3] 表3-21确定拔模斜度为1o30'-2o。
2.8 砂芯设计
铸件需2个砂芯，均用手工芯盒造芯。砂芯由砂芯主体和芯头组成，1#砂芯用水玻璃砂，根据铸件放置位置确定为垂直芯头，结合其基本尺寸参考[3] 表4-2取下芯头高为50mm，因砂芯高度和直径差不多，不用上芯头，由表4-3确定下芯头斜度为5°，由表4-4确定下芯头与芯座间隙为1. 5 mm，由表4-7确定防压环和集砂槽的尺寸, 2#砂芯形状复杂，局部有细薄突起，故2#芯选用脂砂,详见铸件工艺图。
合箱时先下1#砂芯，后下2#砂芯。
2.9 浇注系统的设计
浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。浇注系统截面积大小对铸件质量影响很大，截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能收起冲砂，带入熔潭和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。
2.9.1浇注系统类型的选择
由于铸件材质为ZG270-500，铸造质量要求较高。浇注系统应要求较高的防氧化能力，本应采取漏包浇注，但由于铸件较小，使用漏包不易控制，为此使用转包浇注。
采用转包浇注铸钢件，浇注系统应有较好的撇渣能力，需要用封闭式或半封闭式，本设计浇注系统采用封闭式的，根据[6]表5-53，及工厂的情况，选用侧注式浇注系统。
因砂箱中只放置一个铸件，所以浇注系统只需设计浇口杯、直浇道和内浇道，无横浇道，使铸件内腔与内浇道相切，内浇道与直浇道相连，采用梯形的内浇道。
2.9.2浇注系统的设计与计算
因采用了转包浇注，浇注系统是封闭式的，其浇注方式与铸铁件相同，所以计算公式都采用转包浇注铸铁件公式，但式中的系数选择不一样，以此计算出该浇注系统浇注时间、内浇道截面积、浇注系统各组元断面尺寸，并校核最小压力头。
1浇口杯设计：
浇口杯是用来接纳来自浇包的金属液流的，因为铸件是小型的铸钢件，所以浇口杯采用结构简便、制作方便、容积小、在机器造型中广泛使用的普通漏斗形浇口杯，其截面形状与尺寸如图2-6中a所示。
2浇注时间：
t?cG
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其中：C是系数根据相对密度KV查取，G是浇入砂型内钢水的总重量（kg）。
Kv?G V式中V是铸件的轮廓体积。V=π/4×4.22×1.84 = 25.5dm3
取铸件重量是零件重量放大15%得到 55（1+15%）=63.2（kg） 浇冒口系统选铸件重量的50%，即：G=63.5（1+15%）=94.8（kg）
Kv?G94.8??3.7kg/dm2 V25.5由[3]表5-34查得C=1.1
故浇注时间t?cG?1.194.8=10.7秒 选取 t=11秒。
3内浇道截面积的计算：
由[3]P132查得以浇注比速为基础的计算公式：
?F内?G tKL式中：G=94.8kg， t=11秒，K是浇注速比由表5-34查得0.75（根据KV=3.7查表)，L是钢水流动系数，碳钢L取1.0。 代入上式： 则
?F内?G≈11.5cm2 tKL截面形状为梯形，根据面积确定尺寸如图2-6中b所示：
a b c
图2-6浇口杯、内浇道、内浇道截面形状与尺寸
4各组元面积的确定：
因该浇注系统无横浇道，所以只需再确定直浇道，其截面为圆形，形式为无斜度的圆管，H0
即内浇道静压头高度为200 mm。
参考[3]P132得比例关系为∑F直:∑F内=1.1:1
则∑F直=11.5×1.1=12.7 cm2
由面积确定直径尺寸为40mm，如图2-6中 c所示。
5最小压力头的校核：
为了保证能充满离最远最高的部分，并且能轮廓清晰完整，上表面无缩凹缺陷的铸件，铸件最高点到浇口杯内液面的高度必须有一最小值，即最小剩余压力头H m ，这就要求直浇道应该有必要的高度。
由所设计的铸件工艺图可得到如图2-7 最小剩余压力头的压力角简图： L=300+210=510mm
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Hm=200-30=170mm
校核公式tgα= Hm /L=170/510=0.337 查得α =18o26'
式中：α是最小剩余压力头的压力角，L是直浇道到铸件最高最远的距离，H m是最小剩余压力头。 由[3]表5-8查得α=9o，故压力头足够。
图2-7 最小剩余压力头的压力角简图
2.10 冒口及冷铁的设计
2.10.1冒口的设计
铸件法兰与轮毂体交接处形成热节，容易产生分散性的缩松，严重降低铸件的机械强度。该件在汽车工作时是个受力件，其技术条件要求铸件内部不得有缩孔、缩松等缺陷，所以在铸件上必需设置一定数量的冒口以消除缩孔、缩松。
因铸件在上砂箱高度只有30mm，且铸件较小并采用机器造型，为减少冒口的金属消耗而采用暗顶型。冒口设置在铸件最高最厚的部位。
铸钢件冒口的计算方法很多，常用的方法有按照补缩液量计算、按照比例法计算、按照模数法诸，本设计用按照比例法中的热节圆法计算设计。
1确定热节圆直径
用作图得热节圆直径dy（作图时包括加工余量、补贴等），如图2-8所示。
2-8作图法求热节圆
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