油泵齿轮壳铸造工艺设计
100-160之间,因此,根据表2-8取加工余量数值,顶部为4.0mm,非顶部为3mm。在工艺图上也用涂红的方法表示。
5 起模斜度的确定
根据表2-11,粘土沙造型模样外表面的起模斜度,由于测量面高度>100-160。因此,拔模斜度为25’,a不大于1.2。
6 砂芯的确定
根据工艺参数的要求,砂芯的设计主要是随形成型。
由前面所确定的浇注位置和分行面分析,确定在此铸件中安放2个砂芯(如图所示)把它们编号为:“1号”和“2号”。
1号砂芯为水平型砂芯,湿型、机器造型,安放处的空间尺寸为60.5*7*10,这L=7,(A+B)/2=35,查表3-5,确定1号芯头长度为l=30mm;查表3-6,水平型芯头顶面与芯座的配合间隙为s=0mm,查表3-,7,水平型芯头与芯座的配合间隙s=0.5mm,由于铸件结构限制,确定1号砂芯的芯头斜度为??7?,a?5, ?1?4?,a1?3。
2号砂芯,机器造型,但形状较为复杂,既存在水平型又存在垂直型,因而将水平型的两个对称芯头称为甲芯头,垂直型的的芯头称为乙芯头,另一个称为丙芯头。乙芯头的确定,查表3-1,L介于100-160之间,D=16,所以取芯头高h=23mm,芯头与芯座的配合间隙s=0.2,因为铸件结构限制,只能对砂芯做出上芯头的固定,所以上芯头斜度为?1?10?,a1?7。甲芯头的确定,查表3-5,L=78,
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油泵齿轮壳铸造工艺设计
D=47,确定取芯头高度l=33mm;查表3-6,确定水平型砂芯芯头顶面与芯座的配合间隙s=0;查表3-7,,确定芯头斜度??7?,a?5, ?1?4?,a1?3;,芯头与芯座的配合间隙为0.5。丙芯头的确定,查表3-5,因L=116,D=87.5,确定芯头长度l=45mm;查表3-6,确定芯头顶面和芯座间隙0;查表3-7,确定芯头斜度??6?,a?17, ?1?2?,a1?6,芯头与芯座的配合间隙为1.3。
7铸造收缩率的确定
查表2-15,确定铸造收缩率为1%,注明在工艺图中。
8 冒口的确定
因铸件的材质为灰铁,所以不必要冒口。
9浇注系统的确定
? 浇注时间的确定
计算体积,单个铸件(机械加工余量已经算入)约为5.2kg 浇注系统给定重量为4.5kg,抛洒系数1.02
得本设计中铸造总重量约为W浇=(5.2kg?4件+4.5kg)x1.02=25.806kg ? 浇注时间计算:
通过查 资料[1] P136表3-2查得适用公式为
t?SG
其中铸件厚度为7.0mm,所以S取1.95,而G则是铸造总重量(即4个铸件重量+浇注系统重量),G为25.806kg。
代入运算
t?SG?1.95x25.806
?9.906s? 浇注时间校核:
通过 资料[1] P136式3-1
v?ht
式中v——液面上升速度(mm/s);
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h——铸件浇注时的高度,此处为150mm; t——浇注时间,已算出9.9s。 代入运算
v?ht150mm ?9.9s?15.15mm/s然后查 资料[1] P136表3-3校验,正好大于所要求最小液面上升速度15mm/s,所以浇注时间计算合理。
? 阻流截面面积的确定
阻流截面面积,通过 资料[1] P137式3-2
S阻?G0.31μ?tHp2
式中
S阻——阻流截面面积(cm);
G ——浇注系统(kg); μ——流量系数 t——浇注时间(s);
HP——作用于内浇道的金属液静压头,一般取平均压头(cm)。 ? 铸件重量:
浇注重量G为单个铸件重量+浇注系统,即x1.02=6.426kg
? 流量系数μ的计算:
先通过 资料[2] P138表3-6取值,干型,结构相对简单,阻力取中等,因此取得0.48。
然后在表3-7进行细分修正:
1)从1280°起每50°C则μ+0.025,本设计浇注温度选为1400°C,所以
W浇=(5.2kg+1.1kg)
μ+0.05;
2)本设计不设有冒口,此处μ不修正;
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3)根据设计从 资料[2] P65表3-6查得薄壁灰铸件砂型铸造的浇注系统面积比例为F直:F横:F内?1.11:1.06:1,则不符合所以此处μ不修正;
4)阻流后浇注系统的截面面积比较均匀,没有明显的扩大,此处μ不修正; 5)本设计单个铸件设有2个内浇道,μ-0.05;
6)虽然本设计不设有冒口,但型砂特别是砂芯的型砂为自硬树脂砂,通气性较好,此处μ不修正;
7)本设计为中间注入式,此处μ不作修正 最终得出μ=0.48。 ? 平均压头Hp计算计算:
FF直?1.6以及横?1.3,F内F内P2通过 资料[1] P138式3-3查得 Hp?Ho?
2C式中C——浇注时铸件高度,此处为43.5cm; P——内浇道以上的铸件高度,此处P?C2,即为21.75cm;
Ho——内浇道以上的金属液压头,等于内浇道到浇口盆液面的高度(cm)。为确定Ho,需要先计算压力角?。
给定铸件与内浇道接触边缘至直浇道中心线距离为35mm,经过计算,L为150mm
给定单个砂型的浇注高度为83mm,上下砂型相同。 则有tan?Hm83mm??0.553,则算出?=28.8° L150mm通过 资料[3] P131表3-13查得?高于要求值10°,所以压力角符合要求,设计合理,得Hm剩余压头高度为40mm,Ho=83mm=8.3cm。
最后代入公式
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