支座的铸造工艺分析与优化设计毕业论文

安徽工程大学毕业设计（论文）-I-你支座的铸造工艺分析与优化设计摘要本课题是对底座的铸造工艺分析优化，提高铸件生产过程中的可靠性、适用性；提高铸件质量和产品在市场上的竞争能力。首先，对零件的铸造工艺性进行分析，再根据零件结构，技术要求，生产要求，生产批量，生产条件选择铸造及造型方法。选择浇注位置及分型面，选用适宜的工艺参数，设计铸件的浇注系统，制定出详细的铸造工艺方案。再通过华铸CAE对方案进行模拟优化，确定最优的工艺方案，绘制出铸造工艺图。通过运用华铸CAE等技术从而达到实际生产中提高质量、降低成本，便于实进行经济核算，提高效益的目的。关键词：灰铸铁；结构分析；优化设计；华铸CAE支座的铸造工艺分析及优化设计-II-CastingProcessAnalysisandOptimizationDesignofpedestalAbsractThistopicisthepedestalofthecastingprocessanalysisandoptimization,improvecastingproductionprocessreliability,suitability;improvethequalityofcastingsandproductsinthemarketcompetitiveness.First,thecastingofpartsforanalysis,accordingtopartsstructure,technicalrequirements,productionrequirements,productionvolume,productionconditionsareselectedcastingandmodelingmethods.Selectthelocationandcastingpartingline,thechoiceofsuitableprocessparameters,castinggatingsystemdesign,todevelopadetailedcastingprocess.ChinathroughcastingCAEsimulationandoptimizationoftheprogram,determinetheoptimalprocessplananddrawacastingprocessdiagram.ThroughtheuseofintecastCAEtechnologytoachieveactualproduction,improvequality,reducecostsandfacilitaterealeconomicaccounting,improveefficiencypurposes.Keywords:graycastiron;structuralanalysis;optimizationdesign;intecastCAE安徽工程大学毕业设计（论文）-III-目录引言…………………………………………………………………………………………1第1章绪论…………………………………………………………………………………21.1概述……………………………………………………………………………………21.2铸造业现状..............……………………………………….....................................21.3铸造行业发展前景………...…………………………………………………………2第2章铸造工艺方案的确定………………………………………………………………32.1零件基本信息……………………………………………………………………………32.2底座结构的铸造工艺性…………………………………………………………………32.3造型，造芯方法的选择…………………………………………………………………42.4浇注位置的确定……………………..……………………………………………………42.5分型面的确定………….…………………………………………………………………4第3章铸造工艺参数及砂芯设计…………………………………………………………53.1工艺设计参数的确定……………………………………………………………………53.2砂芯设计……………………………………………………………………....…………6第4章浇注系统及冒口、冷铁、出气孔等设计………………………………….....………84.1浇注系统的设计…………………………………………………………………………84.2冒口的设计………………………………………………………………………………104.3冷铁的设计………………………………………………………………………………11第5章箱盖的铸造工艺模拟及优化………………………………………………………125.1计算机技术在铸造生产中的应用……………………………………………………125.2华铸CAE的概述………………………………………………………………………125.3华铸CAE前置处理……………………………………………………………………135.4模拟结构显示与分析……………………………………………………………………135.5底座铸造工艺优化……………………………………………………………………14结论与展望…………………………………………………………………………………15致谢…………………………………………………………………………………………16参考文献……………………….......…………………………………………………………17附录A主要参考文献摘要......................................................................................................18附录B英文原文及翻译..........................................................................................................19附录C铸造工艺图..........................................................................................................36支座的铸造工艺分析及优化设计-IV-插图清单图2-1底座零件图…………………………………………………………………………3图2-2底座零件示意图……………………………………………………………………3图2-3底座的分型面及浇注位置……………...……………………………………………4图4-1内浇道截面示意图………………………………………………………………….9图4-2橫浇道截面示意图…………………………………………………………………10图4-3直浇道截面示意图…………………………………………………………………10图5-1网格剖分结果........................................................................................................13图5-2原始工艺的模拟结果……..................……………………………………………13图5-3工艺优化后的模拟结果……........…………………………………………………14安徽工程大学毕业设计（论文）-V-表格清单表3-1铸件尺寸公差…………………………………………………………………………5表3-2机械加工余量………....…………………………………….....………………………5表3-3铸件的收缩率………………………………………………............…………………6表3-4最小铸出孔……………..…………………………………............…………………6表4-1流量系数µ值.……................…………………………………………………………9表4-2普通漏斗形浇口杯尺寸……………………………………………………………11安徽工程大学毕业设计（论文）-1-引言因为现代科学技术的发展，拓展了铸造技术的应用领域，同时也提高了对金属铸件的要求。不仅要求铸件具有高的力学性能，尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热，耐蚀，耐磨等，同时还要求生产周期短，成本低。铸造工艺人员在设计的过程中应时刻关心铸件成本，节约能量和环境保护问题。从零件结构的铸造工艺性的改进，铸造，造型，造芯方法的选择，铸造方案的确定，浇注系统和冒口的设计，直至铸件清理方法等，每到工序都与上述问题有关。采用不同的工艺，对铸造车间或工厂的金属成本，熔炼金属量，能源消耗，铸件工艺出品率和成品率，工时费用，铸件成本和利润率等都有显著的影响。铸造工艺设计应是追求以最少的成本和损耗生产出质量最好，竞争品质最强的铸件产品。此次毕业设计的目的是通过优化设计，在优化模拟的过程中梳理大学四年中学到的专业知识，学会发现问题并运用所学的知识来解决实际问题。通过毕业设计巩固和拓展自己的专业知识，熟悉铸造工艺的流程，领略铸造工艺设计的要领，体验铸造工艺的内涵，为即将步入社会，走向工作岗位做最后的准备。支座的铸造工艺分析及优化设计-2第1章绪论1.1概述铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例：铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。1.2铸造行业现状我国自改革开放以来,铸造业的发展有十分大的变化,包括技术水平,质量,服务等方面.我国的铸件质量显著有所提高.主要表现在在铸件生产过程中产生的废品相比以前下降了很多;然后是是很多种铸件的精度(几何精度,尺寸精度),表面粗糙度ra,力学性能等达到了国际水平.铸造企业已经拥有能力在我国及外国展览会上展出自己的铸件,并获得较高认可.除此之外,我国铸造技术大大提高,已经可以和国外发达国家相匹敌.改革开放以来,原来许多企业采用砂型铸造工艺,而现在已经开始向数控化,自动化,智能化,机械化的方向挺进.原来传统的手工砂铸造占据大半江山的局面正在慢慢消失.很多的的铸造企业都开始用智能机器感应电炉和冲天炉,感应电炉双联工艺.这几种先进设备,技术,工艺手段使我国有能力制造生产出质量更好,精度更高的铸件.目前,我国生产的最大球墨铸铁机床大约146吨;最大的铸钢为520多吨,我国目前已经拥有100多家企业可以有能力生产单件重30吨及以上的铸件了.我国铸造业发生了翻天覆地的变化.涌现出了大量的有关技术高,质量好的铸造企业.发达国家具有先进的铸造技术、良好的产品质量、较高的生产效率、较少的环境污染等特点，其原辅材料已经形成了商品化系列化供应体系，如在欧洲市场已经建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。由计算机、网络技术、传感技术、人工智能等所构成的信息技术近年来在铸造生产中得到更为广泛的应用。这正在改变着铸造生产的面貌。可以说，现代铸造技术的主要特征就是将传统的铸造工艺与信息技术溶于一体。1.3铸造行业发展前景我国是铸造大国,我国要转型为铸造强国必须克服资源,能源,人才和环境问题,追求高效,优质,环保等方向.所以,必须利用高新技术提升铸件质量,改变中国铸件在国际市场上技术含量不高,价格低廉的状况.目前,我国铸造行业正在面临着良好的发展机遇.第一是是我国经济的高速发展使得我国各领域也都进入高速发展状态;然后是经济全球化导致各个国家铸造业都发展的很成熟,带动了我国进入全球化.