辽宁工业大学。
专业课程设计2-铸造工艺课程设计。
题目： ht200刹车鼓铸造工艺设计。
课程设计（**）任务及评语。
院（系）：材料科学与工程学院教研室：材料成型及控制工程。
目录。1设计任务的分析 1
1.1铸件的结构特点 1
1.2铸件的生产性质和材料 1
1.3铸件的技术要求 1
2铸造工艺方案的确定 2
2.1造型与制芯 2
2.2铸件的凝固顺序 2
2.3浇注位置与分型面的选择 2
2.3.1浇注位置的选择 2
2.3.2分型面的选择 2
2.4铸造工艺参数的确定 3
2.5浇注系统类型的形式 3
2.6熔化与浇注 4
2.7型砂、芯砂的选择 5
3浇注系统的计算 6
3.1金属液质量 6
3.2浇注时间的确定 6
3.3平均压头的确定 6
3.4最小断面积的计算 6
3.5腔铁水上升速度的校核 6
3.6最小压力头的验算 6
3.7浇注系统各组元截面积的确定 7
4砂箱的设计 8
4.1设计和选用砂箱的基本原则 8
4.1.1 铸造工艺要求 8
4.1.2尺寸和结构符合造型机、起重设备、烘干设备的要求 8
4.1.3 刚度强度 8
4.1.4 附着力要求 8
4.1.5 耐用性 8
4.1.6 标准 8
4.2 类型的选择 8
4.2.1专用砂箱和通用砂箱 8
4.2.2 砂箱的制造方法 8
4.2.3 砂箱的造型方法 8
4.3 砂箱结构 9
4.3.1吃砂量 9
4.3.2砂箱壁的断面形状、尺寸影响强度和刚度 9
4.3.3箱带 9
4.3.4上下砂箱定位方法 9
4.3.5 搬运、翻箱结构 9
4.3.6 紧固方式 9
参考文献 10
设计总结 11
刹车鼓是一种形状类似铃鼓的铸铁件，它与轮胎固定并同速转动。刹车时运用油压推动刹车蹄片(brake shoes)接触刹车鼓内缘，藉由接触产生的磨擦力来抑制轮胎之转动以达成刹车之目的。鼓式刹车由刹车底板、刹车分泵、刹车蹄片等有关连杆、弹簧、梢钉、刹车鼓所组成。
其主要的壁厚为18毫米，最大壁厚为16毫米，等于中等复杂程度的盘类结构。
铸件为大批量生产，材料为ht200。
铸件需要满足一定的硬度要求，硬度为hb170—241；未注圆角半径3~5mm，铸造斜度1度；重要加工表面及花键表面不得有铸造缺陷；应使铸件内外表面无气孔砂眼、夹砂、渣孔、粘砂等，対非加工面涂画；表面应光洁美观。
根据铸件的特点，采用湿型砂型，在z148b型造型机上造型。上、下型分开制造，每型二件。优点是保证铸件的质量，型砂能够紧实均匀，适合大批量生产。
砂箱尺寸： 上箱尺寸 850×475×250
下箱尺寸 850×475×375
采用z8612造芯机制得1号砂芯，一盒四芯，z8612制2号砂芯，一盒一芯，均为热芯盒。
顺序凝固是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身凝固。
同时凝固是铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。
对于盘类铸件应按同时凝固原则进行铸造，不设冒口，从而降低铸件应力，防止铸件产生变形与裂纹。该铸件无明显的大热节，因此不需要设置冷铁。
定义：浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。浇注位置选择的正确与否，对铸件质量有很大影响，所以浇注位置的选择应，以保证铸件质量为主。
一般原则：(1) 质量要求高的重要加工面、受力面应该朝下；(2)厚大部分放在上面或侧面；（3）大而薄的平面朝下，或侧立、倾斜；（4）应充分考虑型芯的定位、稳固和检验方便。
综合以上原则浇注位置应选择将作为主要加工面的大平面朝下（见图2.3.1）。
此方案的主要优点是：方便可靠，主要加工面朝下，减少气孔夹渣，能保证铸件质量；下芯方便；缺点是：铸件平放平浇，且大平面朝上，易产生夹渣，浇不足等（但铸件结构较简单，产生夹渣、夹砂的可能性不会很大）；对于精度要求比较高的侧面会有影响（但可用机加工方法来提高侧面的质量）。
定义：分型面是指铸型之间的结合面。铸型分型面选择的正确与否是铸造工艺合理性的关键之一。
如果选择不当，不仅影响铸件质量，而且还将使制模、造型、造芯、合型或清理，甚至机械加工等工序复杂化。分型面的选择主要以经济性为出发点，即在保证质量的前提下，尽量简化工艺过程、降低生产成本。
一般原则：（1）便于起模；（2）减少分型面和活块的数量；（3）重要加工面应位于同一砂型中；(4) 尽量采用平直的分型面；（5）减少砂芯数量，同时注意下芯、合型及检验的方便。
综合以上原则选择此零件顶部的大平面作为分型面（见图2.3.2）。
主要优点：便于起模，能保证整体浇注，另外可改善铸件的外观质量。缺点：
无出气孔、冒口，易产生气孔、缩松和缩孔等，但只要适当地提高浇注温度，这个问题可以得到解决。
图2-1 分型面设计方案图。
图2-2 分型面设计方案图。
综上分析分型面选择方案一，本方案的优点是：在最大截面出分型，利于实现同时凝固，且将浇注系统全部置于砂箱上，便于造型。
铸件的收缩率为1%；零件图上的小孔均采用机加工的方法获得；加工余量据6-37,6-38查得，具体尺寸见工艺图；起模斜度根据表6-39查得，具体尺寸参见工艺图。
封闭式浇注系统：封闭式浇注系统可理解为正常浇注条件下，所有组元能被金属液充满的浇注系统，也称为充满式浇注系统。（因全部截面上的金属液压力均高于型壁气体压力，故是有压或正压系统）
优点：封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。
缺点：进入型腔的金属液流速度高，易产生喷溅和冲砂，使金属氧化，使型内金属液发生扰动、涡流和不平静。
因此，主要应用于不易氧化的各种铸铁件。对于容易氧化的轻合金铸件、采用漏包浇注的铸钢件和高大的铸铁件，均不宜使用。
开放式浇注系统：在正常浇注条件下，金属液不能充满所有组元的浇注系统，又称为非充满式或非压力式浇注系统。
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