扁叉鑄造工藝設計說明書
一、工藝分析
1、審閱零件圖
檢視零件圖的具體尺寸與圖紙繪製是否正確。
零件名稱: 扁叉
工藝方法：鑄造
零件材料：ht150
零件重量：0.4066kg
毛坯重量：0.6720kg
生產批量: 100件/年，為小批量生產
2、零件的技術要求
零件在鑄造方面的技術要求：鑄造圓角半徑不得超過1mm；在鑄造時不允許有氣孔、砂眼、縮孔、縮松和夾雜等缺陷；鑄件應進行時效處理；鑄件應進行清理，保證表面平整；零件加工完後所有稜邊應去除毛刺；不加工表面先塗以防鏽漆，再塗以綠色油漆。
3、選材的合理性
扁叉選用的材料是ht150，為灰鑄鐵。灰鑄鐵鑄件的壁厚不應太薄，邊角處應適當加厚，防止出現白口組織使該處既硬又難於加工。此零件用於支承,只要求能夠承受抗壓即可，又是中等靜載，選擇材料ht150可以滿足要求。
4、確定毛坯的具體生產方法
根據以上資訊可知,由於零件屬小批量生產，形狀比較簡單、壁厚比較均勻，且該材料為灰鑄鐵，所以確定毛坯的生產方法為砂型鑄造。
5、審查鑄件的結構工藝性
鑄件輪廓尺寸為159*59.5*24，查表得砂型鑄造的最小壁厚為6mm,扁叉的壁厚符合其要求。鑄件質量為0.
6720kg，材料為ht150，查表得砂型鑄造鑄件的臨界壁厚為18mm。壁厚越大，圓角尺寸也相應增大。
二、工藝方案的確定
1、鑄造方法的選擇
由於扁叉的年產量為100件，屬小批量生產，且零件結構簡單，所以確定毛坯的生產方法為砂型鑄造，砂型種類為濕型。
2、造型、造芯方法的選擇
選擇造型方法為手工造型，造芯方法為手工刮板造芯。
3、澆注位置的確定
根據計算機輔助鑄造工藝設計中關於澆注位置的確定原則（澆注位置應選在鑄件最大截面處，應使合箱位置、澆注位置和位置相一政），所以確定澆注位置為鑄件中間對稱的最大截面--此截面為最大截面、上下對稱、且便於充型和起模。
4、分型面的確定
根據計算機輔助鑄造工藝設計中關於分型面的確定原則（分型面應選在鑄件最大截面處；分型面應盡量選用平面），所以確定分型面為鑄件中間對稱的最大截面--以便於起模、下芯和檢驗；分模面與分型面一致。
5、砂箱中鑄件數目的確定
扁叉的重量為0.6720 kg，"鑄件質量"選擇≤5kg，對應的"砂箱尺寸"為"≤400mm"，"最小吃砂量"分別為"a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm"。鑄件本身的尺寸為159*59.
5*24mm，因此在"400mm"的砂箱中只能放置二個鑄件（如圖所示）（注：砂箱尺寸=（a+b）/2， a、b分別為砂箱內框長寬及寬度 ）。
三、砂芯設計
砂芯的功用是形成鑄件的內腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位。根據零件的結構可知此零件不需要進行砂芯設計。
四、工藝引數的確定
通過查詢，扁叉的最小鑄出壁厚為6mm；受阻收縮率為0.9%，自由收縮率為1.0%；外表面的撥模斜度為：
a=255，內表面的拔模斜度為：a=545；取鑄造圓角為1mm；零件中的兩個φ10mm的孔無法直接鑄造出來；查表得灰鑄鐵的機械加工餘量等級為h級；尺寸公差和重量公差等級為13～15級，取14級，查表得尺寸公差和重量公差不做要求；再結合實際生產中的經驗，取機械加工餘量為7.5/5.
0（單邊/雙邊）。
五、澆注系統設計
澆注系統的一般設計內容有:澆口杯、直澆道、橫澆道和內澆道。
澆注系統截面積的大小對鑄件質量也有很大影響。截面積太小，澆注時間長，可能產生澆不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面積過大，澆注速度快，又可能引起衝砂，帶入熔渣和氣體，使鑄件產生渣孔、氣孔等缺陷。為了使金屬液以適宜的速度充填鑄型，就必須合理確定澆注系統的面積。
（1）澆注系統型別的選擇
根據零件的結構選擇封閉式（中間注入式）澆注系統較好，因為封閉式澆注系統有較好的阻渣能力，可防止金屬液捲入氣體，消耗金屬少，清理方便。
（2）澆注系統的設計與計算
按照鑄件的基本尺寸（包括加工餘量在內）計算出鑄件的體積和鑄件的質量。此鑄件為0.6720kg，為單件小批量生產，金屬液總質量g為鑄件的1.3倍，則金屬液總質量為：
g = 0.6720 kg×1.3= 0.8736kg
（對於中小型灰鑄鐵件：受阻收縮率為0.9%，自由收縮率為1.0%）
奧贊公式法：
l式中 t--澆注時間
gl--澆注重量，計算時可按工藝出品率估算（見《鑄造工藝設計》表3-71）
s--係數，決定於鑄件厚度，由《鑄造工藝設計》表2-6查得
代入gl和s相應數值計算可得澆注時間:
t=1.78s
平均靜壓頭hp的確定：選擇μ=0.42，由《鑄造工藝設計》表2-4查得。選擇澆注方式為中間注入式，運用平均靜壓力頭高度計算機公式：
其中： h0-澆口杯頂面到分型面的距離；c-鑄件在鑄型中的總高度。 hp=h0-c/8=70-24/8=70-3=67mm。
運用灰鑄鐵件澆注系統內澆道的最小橫截面積計算公式，即阿暫公式：
代入g、hp、μ、t相應數值計算，得內澆道的最小控流截面積為f內=1.456cm，選擇扁梯行截面。
由於砂箱中放置兩個鑄件，所以該澆注系統只需設計內澆道和直澆道。再由計算機輔助工藝設計課件可知，對封閉式中、小型鑄鐵件（砂型）直澆道截面積為內澆道截面積的1.15倍，即f直=1.
15×1.456=1.6744 cm。
查表得各澆道的具體尺寸：f內=1.5cm，a =20mm，b=18mm，c=8mm；f直=1.
8cm2，直徑d=15mm。
六、冒口及冷鐵設計
由於該鑄件是小型件，材料又是灰鑄鐵（ht150），因此，在鑄造時不需要冒口，也不需要用冷鐵，依靠它自身的自補縮能力進行有效的補縮。
七、鑄造工藝圖和鑄件圖
鑄造工藝圖和鑄件圖見附圖。
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