铸造工艺设计说明书
零件名称：联轴器
指导老师：范宏训
设计人：邱满元
学号：T833-1-34
目录
1零件概述 (1)
1.1零件信息 (1)
1.2技术要求 (2)
2铸造工艺方案拟定 (2)
2.1 分型面选择 (3)
2.2浇注位置选择 (4)
3铸造主要参数 (4)
4 浇注系统设计计算 (4)
5 冒口设计 (5)
6砂芯设计 (6)
7模板 (7)
8 参考文献 (9)
9总结 (9)
1零件概述
1.1零件信息
名称：联轴器材料：球墨铸铁
外形尺寸：φ120X80 体积: 298.4cm2
质量: 2.16kg 生产批量：大批量生产零件二位图如下图所示
零件三维图如图1.1所示
图1.1 联轴器三维图
1.2技术要求
（1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显
的夹渣、凹陷、砂眼和裂纹；。
（2）该零件配合方式为过盈配合；
（3）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。
2铸造工艺方案拟定
1
、铸造工艺图如图所示，分型面、加工余量、拔模斜度如图所示
对于单个零件，其冒口及浇注系统初步定为如下图所示，浇注位置和冒 口正好选在热节最大的地方
冒口 浇注系统
选择分型面的理由：1、保证铸件大部分位于下箱，温度分布较为合理，冒口
位置设计较为方便，便于补缩；
2、有要求的加工面都位于下型腔，其质量得到保证
3、铸件主要工艺参数的选择
加工余量——根据零件服役条件及加工部位精度要求，该零件主要工作面及尺寸有配合要求的部位是零件中间的连接孔，取加工余量3mm ，其他部位无；
收缩率——球墨铸铁，查表得收缩率为0.8%-1.2%，取ε=1.0%
拔模斜度——便于铸件从型腔中取出，取各处拔模斜度为1°
铸件质量——在增加铸件拔模斜度等工艺参数后计算的铸件体积为
298.4cm2，质量为2.16kg
4 浇注系统设计计算
铁液经球化,孕育处理后，温度下降，易氧化。因此要求浇注系统能大流量输送铁液，又有一定的挡渣能力。故薄壁小型球墨铸铁常用的封闭式浇注方式，它充型速度较快，又有挡渣能力，充型平稳。
用奥赞公式如公式4.1可计算阻流截面积：
p L g H ut A 31.0G =∑
Gl 为浇注重量，该铸件质量Gc ≈2.16kg
出品率 %75~60=η，估算Gl=Gc/η≈2.5kg
u 浇注系统流量损耗因素，查表得干型中小铸型阻力5.0≈u
t 浇注时间 ，由
t=s √Gl 取=t 3s p H 为平均静压力头高度。
该方案可近似认为是中间浇注式，Hp ≈Ho-C/8。
式中C 为零件高度C ≈80cm ，0H 取140mm 得p H =130mm 。
故最小面积：
21335.031.0.5x82411.9cm A g ==⨯⨯⨯∑
内浇道个数n=8, g A =11.94/8=1.5cm 2 ；
取封闭式浇注系统比例设计为：4.1:.21:1s ::g =∑∑∑A A A ru 取内浇道截面为梯形尺寸为21mm /23mm ×7mm ,即g A =1.5cm 2。
横浇道截面尺寸为梯形16mm /20mm ×20mm ，ru A ==3.6 cm 2
，
直浇道截面尺寸为圆形直径为φ46mm ，s A =16.8 cm 2。
5、冒口设计
球墨铸铁凝固时具有糊状凝固的特性，按传统冒口设计方式，应在铸件的热节处放置冒口，将缺陷引入冒口内，减小缩松缩孔；由于球墨铸铁凝固过程中有石墨化膨胀，可以利用球铁的共晶膨胀补偿铸件缩松缺陷。这种补缩方式不仅提高工艺出品率，而且比传统冒口有更好的效果。故采用冒口对铸件进行液相收缩进行补充，利用凝固过程中的共晶膨胀实现自补缩的思想设计冒口。
冒口补缩体积 ε⨯=V V 0；
0V 为补缩区内铸件液态收缩体积；ε金属的液态体收缩率，一般球铁取为
4%；
用UG 造型得铸件体积V=298.4 cm 3；
压边冒口液态补缩体积：0V =298,4×4% =11.936 cm 3，取Vo=12 cm 3
液态补缩量00V G ρ==4x7.4×12x 10-3=355.2g ；每个冒口液态补缩量
G=88.8g
根据冒口的补缩条件及该零件浇注情况，取冒口的形状为圆柱形，尺寸为 φ60x75
6、砂芯设计
砂芯主要靠芯头固定在型砂上，在此设计中采用的是垂直对称砂芯。对于垂
直砂型，为了保证其轴线垂直、牢固的固定在砂型上，必须有足够的芯头尺寸。
采用冷芯盒制芯法，其制芯结构如下所示
该砂芯采用垂直分型，湿型铸造，大批
量生产。由于该零件不复杂，故采用对称分
布。根据计算和查表得
L=60mm D=24mm
上下对称 l=25mm α=7° S=0.5
8、模板设计
模板也称型板，由模底板上锁装配的模样、浇冒口及砂箱定位销等组成。模板的作用主要是在铸型中形成外轮廓及芯头部分的型腔和分型面。采用模板造型不仅可以简化工序，而且铸件尺寸精确。本次设计中采用的模板规格是900mmx600mm，每箱生产8个零件，具体零件分布见模板图
模底板、模板框和砂箱之间的定位一般有两种地位方法：直接定位法和间接定位法。直接定位法是指定位销直接安装在模底板上，即模底板直接与模底板定位；间接定位法是指定位销装在模板框上，即模板框与砂箱定位模板与模板框间另有定位。本次设计采用的都是直接定位
上模板图
在本设计中由于分型面的选择导致上模板只有三个分开的活块，为了方便定位，上模板三活块将固定在一起内嵌到模板中，每个模样上用三个销定位，两个螺栓固定，具体分布如上图
