摘 要

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间。铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。本次设计中拟采用计算机辅助设计技术，以计算机制图软件AutoCAD软件为平台，以实际生产中的传动箱体零件为对象，进行箱体铸造工艺及工装设计，并完成铸造工艺图、模样图、装配图和热芯盒图各一张。

首先，需要完成铸造工艺的设计。各工装图以工艺图为基础，因此要先完成铸造工艺图。工艺设计需要对零件结构和尺寸进行分析，进而确定铸造工艺方案。需要确定分型面的位置，浇注系统的位置，以及砂芯设计等，这些都需要根据零件的结构尺寸进行具体计算。

其次，进行铸造工装的设计。其主要是要进行模样和模板的设计。模样是铸造工艺中必须的工艺设备，用来形成铸型的型腔。因为直接关系到零件的尺寸和形状，因此必须对模样的尺寸进行计算。模板则主要用于形成铸件的外轮廓，模板的设计需要依据型腔的尺寸确定，包括分型面的位置，浇注系统的设计等，都需要在设计模板时考虑。

最后，要进行热芯盒的设计。主要是要根据零件的铸造工艺，来确定砂芯的形状和尺寸，另外还要考虑热芯盒的材料，排气装置，射砂口位置，出砂方式等等。

关键词：传动箱体；铸造工艺设计；工装设计；热芯盒

Abstract

Casting is the metal smelting to meet the requirements of the liquid and poured into the mold, the cooling and solidification, finishing treatment to get a predetermined shape, size and performance of the casting process. The casting blanks are reduced in cost and to a certain extent reduce the production time for the purpose of free machining or a small amount of processing due to near forming. Casting is one of the basic processes of the modern plant manufacturing industry. The design of the proposed computer-aided design technology to computer graphics software AutoCAD software platform for the actual production of the transmission box parts as the object, the box casting process and tooling design, and complete the casting process, Assembly drawings and hot boxes each one.
First of all, the need to complete the casting process design. The tooling drawings to the process map as the basis, so first to complete the casting process map. The process design requires analysis of the part structure and dimensions to determine the casting process. Need to determine the location of the sub-surface, the location of the casting system, as well as sand core design, which need to be based on the structural dimensions of the specific parts of the calculation.
Secondly, the design of casting tooling. Its main is to carry out the appearance and template design. The appearance is the necessary process equipment in the casting process to form the mold cavity. Because it is directly related to the size and shape of the part, the size of the mold must be calculated. The template is mainly used to form the outer contour of the casting. The design of the template needs to be determined according to the size of the cavity, including the position of the parting surface and the design of the pouring system.
Finally, the design of the hot box is to be carried out. Mainly based on the casting process of parts to determine the shape and size of the sand core, in addition to consider the hot box material, exhaust device, shot sand mouth position, sand and so on.

Key Words: transmission box; casting process design; tooling design; hot box

目 录

摘 要 I

Abstract II

1. 绪论 1

2. 铸造工艺设计 2

2.1零件结构的铸造工艺性 2

2.1.1. 铸件壁厚的合理性分析 2

2.1.2. 铸件壁的连接与圆角 2

2.1.3. 铸件质量的合理性 3

2.1.4. 铸造工艺对铸件结构的要求 3

2.2. 铸造工艺方案的确定 3

2.2.1. 分型面的确定 3

2.2.2. 造型和造芯方法的确定 4

2.2.3. 浇注位置的确定 4

2.2.4. 砂箱中铸件数目的确定 5

2.3. 工艺参数的选取 5

2.3.1. 铸造收缩率的选取 5

2.3.2. 机械加工余量的确定 6

2.3.3. 拔模斜度的确定 6

2.3.4. 最小铸出孔及槽 7

2.4. 砂芯设计 7

2.4.1. 砂芯数量的确定 8

2.4.2. 芯头的设计 8

2.4.3. 砂芯排气设置 9

2.4.4. 压环、防压环和集砂槽的设计 9

2.5. 浇注系统的设计 9

2.5.1. 浇注系统的类型及选择 11

2.5.2. 浇注系统引入位置 11

2.5.3. 浇注系统断面尺寸的确定 11

2.6. 冒口和冷铁的设计 14

3. 铸造工艺装备设计 15

3.1. 模样的设计 15

3.1.1. 模样材料的选择 15

3.1.2. 模样尺寸的确定 15

3.1.3. 模样结构的设计 15

3.2. 模板的设计 16

3.2.1. 模板的选取 16

3.2.2. 模底板尺寸的选取 16

3.2.3. 模样在模底板上的装配 18

4. 热芯盒的设计 19

4.1. 热芯盒的材料的选择 19

4.2. 芯盒分型面的选择 19

4.3. 热芯盒壁厚和形状 19

4.4. 射砂口的设计 20

4.5. 热芯盒的排气 20

4.6. 热芯盒的定位 21

4.7. 取芯方式及其机构 21

5. 结束语 22

6. 参考文献 23

绪论

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造在我国可追溯到公元前1700年，当时我国已进入青铜铸造时期，工艺上已具有相当高的水平，甚至我国曾用九鼎来代表至高无上的王权。代表作有商代的司母戊方鼎、春秋时期的越王勾践剑、战国时期的曾侯乙尊盘、汉代的长信宫灯等。20世纪以来，铸造业有了长足的发展，一是由于社会现代化，对铸件的需求较高；二是由于技术进步，对铸件的物理性能跟机械加工性能的要求提高；三是各种技术的发展，对铸造技术的发展提供了条件，如自动化技术的发展，保证了铸造生产的速度与质量，精密仪器的发展，为铸造理论和金属凝固理论的发展提供了物质基础。

铸造工艺设计就是根据零件的结构尺寸，技术要求，生产条件等，对零件的结构进行分析，进而确定铸造方案，确定工艺参数，设计工装，绘制铸造工艺图，工装图，编织工艺卡的全过程。长期以来，铸造工艺及工装设计多沿用人工绘图形式，费时费力，精确度低，不便修改，越来越难以适应市场竞争需要。随着计算机技术的发展，出现了利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作的技术，称为计算机辅助设计，简称CAD。与传统铸造工艺设计技术相比，CAD技术省时省力，数据精确，拥有庞大的数据库，可以参考大量铸造工作者的设计经验，便于设计者确定最佳铸造方案。利用CAD技术进行铸造工艺及工装设计，可以有效降低劳动力成本，提高设计效率，大大降低机械零件的生产成本。无论市场要求，科技发展，绿色需求，铸造业向机械化、自动化发展是必然的。