摘 要

本次设计是以先进的CAD计算机制图技术为平台，以生产实践中产品支承座为对象，进行砂型铸造工艺、工装及现代制芯技术——热芯盒的设计。

本次毕业设计的任务是对支承座零件进行铸造工艺及工装设计。在砂型铸造的过程中，考虑铸件的结构，生产条件以及加工批量等因素，对铸件工艺的设计作全面的分析。根据标准选择合理的工艺设计方法，比如设置合理的浇注系统，添加冒口等来弥补铸件的不足，以避免铸件的缺陷，从而既保证铸件的质量又节约生产成本。本次设计主要从砂型铸造工艺、砂芯设计、模样设计、模板装配设计和热芯盒设计五个大的方面来进行，同时以CAD制图软件作为辅助。

铸件的生产过程涉及到合金的熔炼、造型、制芯、工艺装备的准备、铸型的制造、合箱、浇注、落砂、清理等许多方面。在理论的基础上，联系实际，进行铸造工艺及工装设计，使理论与实践很好结合。

采用计算机辅助铸造工艺及工装设计，大大降低设计时间，提高生产效率的同时，也极大地提高了铸造这一传统制造工艺在现代机械制造技术中的地位。

关键词：砂芯；冒口；浇注系统；热芯盒

Abstract

The design is to design the product holder by the sand casting process and modern technology, based on CAD drawing.

This graduation design task is to design the casting processes and designs fixture of the holder. In the shape of the casting process, allowing for the structure of the castings and production conditions and the processing quantity for casting process, a comprehensive analysis designed. To avoid the defects of castings, it is necessary to choose reasonable process design based on standard, for example, setting up of reasonable to jack-hammer system, adding riser and so on to ensure the quality of the castings and saving the cost of production. The design consists of the five major areas: sand steel-castings process, sand core design, aspect design, template assembly design and hot core box , CAD drawing software to serve as auxiliary at the time.

Casting production process involved alloy is, modeling and

core and crafts and equipment for the manufacture, and cast up, pouring and sand, clear and many aspect . On the basis of theory, contacting the reality, casting process and fixtures is designed, so theory and practice is in very good combination.

The supplementary computer-aided design and craft and fixtures, much lower design time and raise productivity, dramatically improving the casting of the traditional manufacturing crafts in the modern machinery manufacturing technologies.

Key Words：core; riser; feed system; hot core box

目录

1 绪论 1

1.1 铸造工艺设计内容 1

1.2 铸造工装设计 1

1.3 铸造工艺装备设计 2

1.4 热芯盒的设计 2

2 铸造工艺设计 3

2.1 铸造结构的铸造工艺性 3

2.1.1 铸件的壁厚合理性 3

2.1.2 铸件壁的连接和圆角 3

2.2铸造工艺方案的确定 3

2.2.1 造型、造芯方法及铸造的选择 3

2.2.2 浇注位置和分型面的确定 4

2.2.3 砂箱中铸件数目的确定 4

2.3 工艺参数 4

2.3.1 铸件收缩率的确定 4

2.3.2 机械加工余量的确定 6

2.3.3 拔模斜度 6

2.3.4 最小铸出孔 7

2.3.5 最小铸出槽 7

2.4 砂芯的设计 7

2.4..1 砂芯数目的确定 7

2.4.2 芯头的设计 7

2.4.3 芯头尺寸与形式 8

2.5 浇注系统的设计 8

2.5.1 浇注系统类型的选择 9

2.5.2 浇注系统断面尺寸的确定 9

2.5.3 冒口的设计 10

2.5.4 冷铁的设计 11

3 模样的设计 11

3.1 模样材料的选择 12

3.2 模样结构的设计 12

4 模底板的设计 12

4.1 模底板材料的选择 12

4.2 模底板结构的设计 13

4.2.1 模底板尺寸的确定 13

4.2.2 模底板定位销孔中心距 13

4.2.3 模底板的壁厚和加强筋 13

4.3 模底板的砂箱的定位 14

4.4 模样在模底板上的装配 14

4.4.1 模样在模底板上的放置形式 14

4.4.2 模样在模底板上的定位 14

4.4.3 模样在模底板上的紧固方式 14

4.4.4 直浇道窝模的设计及其在模板上的装配 15

5 芯盒的设计 16

5.1 热芯盒的材料选择 16

5.2 热芯盒本体的设计 17

5.2.1 分盒面的选择 17

5.2.2 热芯盒的壁厚和形状 17

5.2.3 热芯盒的定位 18

5.2.4 热芯盒的排气 18

5.2.5 取芯方式及其结构 18

5.2.6 热芯盒的加热 19

5.2.7 底框的设计 19

结束语 20

参考文献 21

致谢 22

第1章 绪论

铸造这一传统的行业是机械制造产业中毛坯和零件的提供者，在国民经济中也占有着极其重要的地位。以机械化造型为主的现代铸造工艺更使铸件产品的质量和生产率获得突飞猛进的发展。

然而长期以来铸造工艺及工装的设计多沿用人工绘图的方式和习惯，不但效率低，图面质量差，而且极不方便设计过程的图纸修改和技术文件的存档调用，尤其使产品更新换代的技术装备改造周期过于冗长。为解决这些问题，现代铸造工艺基本采用计算机辅助铸造工艺及工装设计，在大大降低设计时间，提高生产效率的同时，也极大地提高了铸造这一传统制造行业在现代机械制造业中的地位。

将传统铸造技术与现代信息技术进行合二为一、相辅相成便是现代铸造行业的主要特征。在现代铸造工业中，计算的应用越来越广泛，铸造工艺计算机辅助设计CAD软件是在铸造工艺设计中利用计算机系统对要设计的铸件部位进行最佳设计，其中包括自动绘图、资料检索、工艺方案确定、参数及设计信息查询、计算等。而随着目前三维造型理论和实用化技术的日益成熟和完善，三维造型技术以及三维铸造设计工艺工装CAD系统定会成为这一行业的主流应用技术。