制动盘铸造工艺设计样本.doc

结合所学知识，查找相应资料，对所给零件或铸件原锻造工艺进行分析（工艺图设计，参数选用，砂芯设计，冒口设计，模板设计等）谈谈你体会，及对教材、课堂教学建议。查资料，完毕所指定锻件生产过程，锻件图设计、相应计算过程、下料、加热、锻造及热解决工艺进行分析。结合汽车零件生产。阐述埋弧焊原理、工艺特点、质量保证办法。1.结合所学知识，查找相应资料，对所给零件或铸件原锻造工艺进行分析（工艺图设计，参数选用，砂芯设计，冒口设计，模板设计等）。1.1制动盘锻造规定及现状一、生产技术状况：制动盘种类繁多，特点是壁薄，盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘，在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差别，盘毂厚度和高度也各不相似。单层盘片制动盘构造比较简朴。铸件重量多为6-18kg。二、技术规定：铸件外轮廓所有加工，精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等锻造缺陷。金相组织为中档片状型，石墨型，组织均匀，断面敏感性小（特别是硬度差小）。三、力学性能：σb≥250MPa，HB180～240，相称于国际HT250牌号。四、有些外商对铸件化学成分也作规定，本设计不作详细简介。1.2设计内容用金属型覆砂技术克服上述局限性，解决当前所遇到锻造问题，保证工艺出品率。即在金属型与铸件外形间覆薄砂层，形成砂型胶。长处是同步具备金属型和砂型锻造特点，金属型与熔体不直接接触，冷却速度和金相组织易于控制，同步提高金属型寿命，铸件形状可较复杂。铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷，工艺出口率高。2.1设计任务规定名称:制动盘材料：HT220类型：成批生产本铸件属于盘状薄壁件，盘面上风道利于空气对流，达到散热目。如下图所示。采用金属型覆砂工艺，需考虑金属型材料及芯砂材料。2.2金属型材料选取依照以往金属型设计经验，选取惯用HT200作为金属型材料，参数如下：牌号：HT200原则：GB9439-88特性：珠光体类型灰铸铁。其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，锻造性能较优，需进行人工时效解决，其原理是把铸件重新加热到530-620℃，目在于消除铸件内应力，减少变形、开裂缺陷。化学成分：碳C：3.16～3.30硅Si：1.79～1.93锰Mn：0.89～1.04硫S：0.094～0.125磷P：0.120～0.170力学性能：抗拉强度σb(MPa)：200硬度：(RH=1时)209HB试样尺寸：试棒直径：30mm金相组织：片状石墨＋珠光体2.3铁型覆砂工艺简介覆膜砂：在造型、制芯前砂粒表面上已覆盖有一层固态树脂膜型砂、芯砂称为覆膜砂。她是最早一种热固性树脂砂，由德国克罗宁博士于1944年创造。其基本工艺过程是运用射芯在加热铁型上填上一层覆膜砂，以形成精密型腔来生产铸件。本设计覆膜砂厚度为5mm。成分配比阐明原砂100擦洗砂酚醛树脂1.0～3.0占原砂重乌洛托品（水溶液1:1）10～15占树脂重硬脂酸钙5～7占树脂重添加剂0.1～0.5占原砂重覆膜砂基本配比2.4芯砂选取造型材料性能基本规定：具备一定强度，保证在合型、搬运和浇注过程中不变形、不损坏。良好透气性。对铸件收缩可退让性。一定耐火度和化学稳定性。树脂自硬砂是指原砂（或再生砂）以合成树脂为粘结剂，在相应固化剂作用下，在室温下自行硬化成形一类芯砂，其基本特点是：型砂加热无需加热烘干，更节约资源，同步可以采用木质或塑料芯盒和模板。铸件质量高，铸铁件尺寸精度可达CT8～CT10。铸铁件表面粗糙度为Ra=25～50μm，比粘土砂、水玻璃砂好。型砂容易紧实，易溃散，好清理，旧砂容易再生回用，因而大大减轻劳动强度，改进车间劳动环境，使单间小批量生产实现机械化。树脂价格较高，同步规定使用优质原砂，因而型砂成本比粘土砂水玻璃砂高。混砂、造型、浇注时，有刺激性气味，应注意劳动保护。树脂自硬砂用原砂技术指标（%）指标原砂粒度级别SiO2含泥量含水量微粉量酸耗值灼减石英砂30（40/70）＞90＜0.2＜0.1～0.2＜0.5～1＜5＜0.5树脂自硬砂配比比例构成项目砂子100%占砂子比例占树脂比例型砂组分新砂再生砂树脂固化剂加入量（%）10900.8～1.530～50再生砂质量指标灼减量（%）＜酸耗值（mL）＜PH值＜0.075筛～底盘（%）＜底盘（%）＜含水量（%）＜含氮量（%）＜2.02.051.00.20.20.1砂芯如下图：3.1零件构造锻造工艺性分析制动盘产品图(1)产品质量规定较高,不但需要较高精度,还要有足够强度、硬度,特别是上、下制动盘面不容许浮现任何锻造缺陷,更不容许使用焊补等办法进行修复。(2)产品表面积相对较大,且构造导致锻造热节,容易形成缩孔、缩松缺陷。(3)产品平面较大且较厚,在保证有足够强度、硬度等性能外,还要防止气孔、缩松、夹渣等锻造缺陷产生。3.1.1锻造工艺分析覆砂金属型锻造工艺是一种新型锻造办法，它是在粗成形