ZL301叶轮轴铸造工艺设计
摘要：本次铸造工艺设计主要研究对象为ZL301叶轮轴体，结合零件图，进行相关的分析及设计内容。本次工艺设计分析了材料的结构和性质，进行了工艺参数和浇注系统的设计，制定了铸件验收的规范，完成了铸件图，铸造工艺图，编制工艺说明书和生产过程中所需的工艺卡片，为铸造工艺设计的追溯提供了依据。
关键词： ZL301;叶轮轴；铸造；工艺参数；浇注系统；工艺卡片
Casting process design of ZL301 impeller shaft
Abstract: The main research object of this casting process design is ZL301 impeller shaft. Combined with the part drawing, the related analysis and design content are carried out. In this process design, the structure and properties of materials were analyzed, the process parameters and gating system were designed, the casting acceptance specification was formulated, the casting drawing and casting process drawing were completed, the process specification and the process card needed in the production process were prepared, which provided the basis for the traceability of casting process design.
Keywords: ZL301; Impeller shaft; casting; Process parameters; Gating system; Process card
一.绪论
（一）铸造的特点
铸造是生产中较为常见的一种金属液态成型工艺，其工序一般是将金属进行熔炼，通过机械或手工制造出铸型，将金属液浇注进入型腔，形成所需要的铸件，是一种将工件图物化成部件的一种生产方式，铸造生产是生活中的常见的生产方式。铸造生产工艺能保证铸件的一定的形状精度、尺寸精度和金属性能。铸造方式的分类也十分多样，主要是砂型铸造和特种铸造，本课题为砂型铸造下的生产研究范畴。铸造生产具有以下特点：1.泛用性好，面对不同的铸件大小、厚薄和形状均具有良好的铸件质量。2.铸造生产能采用的材料广，如铸钢、铸铁、各种有色金属等。3.铸件具备一定的尺寸精度，减少机加工的操作量。4.成本低廉。但铸造也并不是完美无缺的，铸造工艺也有许多显而易见的缺点，比如工作环境恶劣；环保方面也面临巨大的挑战，废弃物处理任务繁重。本课题研究的叶轮轴在铸造设计过程中实现了避免缺陷的要求，该叶轮轴因为结构等原因，应采用砂型铸造。
（二）工艺设计工具及设计内容
本次工艺设计中主要采用AutoCAD来进行图形的绘制，包括铸件图及铸造工艺图。本课题研究的内容为ZL301叶轮轴铸造工艺方案的研究（分型面的选择与浇注系统开设方式方案的研究与确定），分析了铸造方案的优点及缺点，结合实际的铸造条件，最终核定了最合适的方式以获得能够满足使用要求，性能达标的铸件。
（1）铸造工艺准备，对铸件进行基本的结构及材料性质分析，铸造方法的确定，工艺参数的确定；
（2）设计和选择适合该铸件的浇注系统和冒口；
（3）完成铸件图、铸造工艺图及配套的工艺卡片
目录
第一章 绪论 4
（一）铸造的特点 4
（二）课题研究的内容 4
第二章 零件的铸造结构分析 5
（一）铸件的材料分析 5
（二）铸件结构分析 5
第三章 铸造工艺方案的分析与确定 6
（一）铸造方法及铸型种类、造型材料的确定 6
（二）分型面及浇注位置的确定 6
（三）分型的分析与选择 8
（四）铸件吃砂量的确定 9
第四章 铸件工艺参数的设计 10
（一）铸件的尺寸公差 10
（二）铸件的机械加工余量 11
（三）铸造收缩率 11
（四）起模斜度 12
（五）最小铸出孔和槽 13
（六）工艺补正量 13
第五章 浇注系统的设计 14
（一）浇注系统的概述与组成 14
（二）浇注系统的设计 15
第六章 冒口的选择 18
第七章 铸件验收规范 18
（一）生产方式 18
（二）尺寸要求 18
（三）铸件的热处理 18
第八章 总结与致谢 20
参考文献 22
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