GXY-2减速箱箱体铸造工艺设计
摘要：本设计内容为GXY-2减速箱箱体铸造工艺设计。以减速箱箱体为研究对象，通过对箱体的结构特点、零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件选择了合适的造型和造芯方法。分型面的选择方案有多种，根据其结构特点选择了合适的分型面，以及凝固原则及浇注位置，完成砂芯、浇注系统、冒口等设计。箱体是减速器的的重要组成零件，是承载和中间传动的装置，必须有足够的强度和刚度，通过对材料的研究和选择，满足其性能要求。并进行了铸件质量控制分析及制定了检验要求，找出了影响铸件质量的原因，减少铸件的缺陷，提出改进和预防缺陷的措施。
关键词：减速箱；浇注系统；工艺设计；缺陷防范
1 引言
减速箱的箱体是减速器的一个重要组成部分，是传动的基座，起着承载和链接的重要作用，应当有足够的强度和刚度。本次的设计为GXY-2减速箱箱体铸造。在制定其铸造工艺时，不单要考虑箱体本身的强度，刚度，结构工艺性，还要全面的考虑箱体内部零件的相关尺寸和装配。本次的减速箱是用于装配在GXY-2岩心钻机上的，所以其工作环境是恶劣的。因此，其铸造工艺的好坏直接影响着铸件的质量，生产成本和生产效率。
20世纪二十年代，出现了螺旋给进钻机，20世纪三四十年代，液压技术开始用于钻机给进系统，液压式立轴钻机进入市场。除了液压式立轴钻机之外曾经还有手把是的钻机和转盘式的岩心钻机，这些钻机在技术性能和对钻进工艺的适应性方面不强，逐渐退出了市场，在全液压式动力头钻机问世之前，液压式立轴钻机是地质岩心钻机市场的主角。纵观我国近代钻探技术发展史，在技术方向上和西方国家是基本相同的。钻探技术水平一直滞后于其他国家。我们应当多多学习西方国家的经验，而不能盲目随从，应该客观的分析地质岩心钻机的发展趋势，探究在西方国家立轴式钻机被全液压动力头钻机所取代的其他原因，并且以这个作为基础。根据我国的国情和发展态势，制定适合我国的地质岩心钻机发展战略。随着我国的经济的不断发展，基础工业元器件水平的提高，岩心钻机的研发是必须的，我国的地域广阔，地质情况多样，涉足地质勘探的队伍多样化，其中有地质、煤炭、化工、石油、核工业等。所以钻探技术一直为发展地球科学，特别是在资源与环境方面发挥着重要作用。
现在钻机已经按照施工条件和技术要求以及钻进工艺的不同，分别有：地质勘探岩心机，水文地质水井钻机，工程施工钻机，砂矿钻机，工程地质勘探钻机，坑道钻机等等。钻探设备主要包括钻机，泥浆（洗井）泵，钻塔，动力机以及其他地表附属设备等。而钻探机哈桑的减速器则是负责动力的转给和输出，配合其他零部件完成钻探工作。岩心钻机经近百年的发展和成熟改进，对于不同环境的要求，又做出了许多的改进。现在主要是形成了立轴回转，卡盘夹持转动钻杆柱，油缸式液压给进，利用游星绞车进行升降，动力机通过离合器，变速箱，分动箱驱动钻进或升降工作点。这是国内外岩心钻机通用的一种机型。从我国的当今实际情况来看，充分考虑当今科学技术的法展领域和趋势以及钻探的工作的特点，应尽量采用各种有效的电子调控和电力驱动，这是岩心机的一个新的发展方向，也是其选型的一个新概念。通过以上两种的结合，使其小型化和轻便，其适应性和可靠性都大大提高。所以这一领域的研发和发展是很有前景的。而减速箱的铸造设计也应相应的做出调整和尝试来适应目前的形势。
我国铸造行业技术比发达国家落后约20年，无法满足国民经济快速发展的需要。现在我国铸造行业的能耗约占机械工业总耗能的25%～30%，能源的平均利用率为17%，能耗约为铸造发达国家的2倍，所以铸造工艺的改进也必须要考虑能源的消耗，另外还应当注意选择加工余量的大小、大型铸件的偏析和夹杂物，铸造裂纹 、浇注系统的设计以及模拟软件的应用，但总体上，我国的学术研究并不落后，很多研究成果居国际先进水平，但转化为现实生产力的少，具体表现在摸样仍以手工或简单的机械进行模具加工，铸造的辅材料生产供应差距大，不能满足在品种质量等新工艺发展的要求。但现今，我国已铸出315t的型厚板轧机的钢架机架，重260t的铸锭锭模，还铸出30*104kw水轮机转子等如此复杂、尺寸要求很严的铸件。
目录
1 引言 1
2 GXY-2减速箱箱体的工艺分析 3
2.1 GXY-2减速箱箱体结构图 3
2.2 铸造工艺流程图 5
2.3 工作环境及性能要求分析 6
3 GXY-2减速箱箱体的选材 6
3.1 方案一 球墨铸铁 6
3.1.1 球墨铸铁的化学成分及金相组织 6
3.1.2 球墨铸铁的性能特点 8
3.1.3 球墨铸铁的牌号及技术要求 13
3.2 方案二 灰铸铁 14
3.2.1 灰铸铁的化学成分及金相组织 14
3.2.2 灰铸铁的性能特点 16
3.2.3 灰铸铁的牌号及技术要求 17
3.3 GXY-2减速箱箱体材料的确定 19
4 GXY-2减速箱箱体造型材料的选择 19
4.1 方案一 粘土砂 19
4.2 方案二 树脂砂 20
4.3 GXY-2减速箱箱体造型材料的确定 20
4.4 树脂砂性能及配方 20
5 铸造工艺方案的确定 23
5.1 零件结构的铸造工艺性 23
5.2 浇注位置的选择 23
5.3 铸型分型面的选择 25
5.4 铸造工艺参数的设计 27
5.4.1 铸件的铸造收缩率 27
5.4.2 机械加工余量 28
5.4.3 起模斜度 28
5.4.4 最小铸出孔和槽 30
5.4.5 非加工壁厚的负余量 30
5.4.6 反变形量 30
5.5 砂芯的设计 30
5.5.1 砂芯设置的基本原则 30
5.5.2 砂芯的定位 31
5.5.3 芯头的尺寸和间隙 31
5.6 砂芯的排气 32
6 浇注系统的设计 32
6.1 球墨铸铁浇注系统的特点 33
6.2 浇注系统各组元的设计计算 33
7 铸件凝固控制与冒口设计 36
7.1 球墨铸铁的凝固特点 37
7.2 铸件的收缩及收缩缺陷 37
7.3 冒口补缩原理及设计 38
8 沙箱的设计 38
9 铸件缺陷分析及防止 39
7.1 铸件缺陷 39
7.2 球铁件铸件常见缺陷 39
7.3 球铁件缺陷分析与防止 39
小结 41
铸造工艺简图 42
铸造工艺卡片 44
参考文献 45
参考文献
[1]李弘英,铸造工艺设计,北京：机械工业出版社，2005；
[2]杜西灵,铸造技术与应用案例, 北京：机械工业出版社，2009；
[3]曹瑜强,铸造工艺及设备，北京：机械工业出版社，2012；
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[9]丁建生，金属学与热处理，北京：机械工业出版社，2004；
[10]姚正耀，铸造手册 铸钢 第2版，北京:机械工业出版社，2002；
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www.bylw520.net www.bylw520.net/html/4750.html www.bylw520.net/html/4749.html www.bylw520.net/html/4748.html www.bylw520.net/html/4747.html
