砂型鑄造畢業(yè)設(shè)計(jì)演講人：日期:目錄245136緒論研究基礎(chǔ)生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量缺陷分析材料與模具設(shè)計(jì)成果總結(jié)與展望01緒論研究基礎(chǔ)砂型鑄造技術(shù)背景砂型鑄造概述砂型鑄造的特點(diǎn)砂型鑄造的分類(lèi)砂型鑄造是鑄造工藝中的一種，是以砂為主要造型材料，通過(guò)造型、制芯、澆注、落砂等工序制造鑄件的方法。按造型材料的不同，砂型鑄造可分為粘土砂型、水玻璃砂型、樹(shù)脂砂型等。砂型鑄造具有適應(yīng)性廣、工藝靈活性大、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)率低等缺點(diǎn)。行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析國(guó)內(nèi)外砂型鑄造行業(yè)現(xiàn)狀全球范圍內(nèi)，砂型鑄造仍是鑄造行業(yè)中的主要工藝之一，但發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的技術(shù)水平、設(shè)備水平、生產(chǎn)效率等方面存在較大差異。砂型鑄造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)砂型鑄造行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，砂型鑄造正朝著高效、環(huán)保、自動(dòng)化等方向發(fā)展，如綠色鑄造、數(shù)字化鑄造等已成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。砂型鑄造行業(yè)面臨著環(huán)保壓力、人工成本增加、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇等挑戰(zhàn)，需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方式加以應(yīng)對(duì)。123課題研究意義與目標(biāo)01課題研究意義本課題旨在通過(guò)對(duì)砂型鑄造畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究，提高砂型鑄造工藝水平，推動(dòng)砂型鑄造行業(yè)的發(fā)展。02課題研究目標(biāo)通過(guò)本課題的研究，掌握砂型鑄造工藝的基本流程和技術(shù)要點(diǎn)，針對(duì)現(xiàn)有工藝存在的問(wèn)題提出改進(jìn)措施，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)措施的可行性和有效性。02鑄造工藝設(shè)計(jì)根據(jù)鑄件的形狀、尺寸、壁厚、材料等技術(shù)要求，分析鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇適合的鑄造工藝。根據(jù)鑄件的使用環(huán)境和性能要求，選擇適合的鑄造合金，如灰鑄鐵、球鐵、鑄鋼、鋁合金等。考慮生產(chǎn)批量和成本因素，選擇經(jīng)濟(jì)、高效的鑄造工藝。分析鑄造工藝的可行性，包括設(shè)備、人員、技術(shù)等方面的因素。工藝方案選擇依據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鑄造合金種類(lèi)生產(chǎn)批量與成本鑄造工藝可行性關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算確定澆注系統(tǒng)根據(jù)鑄件的大小、形狀和合金特性，計(jì)算并確定澆注系統(tǒng)的尺寸和布局，包括澆口杯、直澆道、橫澆道等。鑄造工藝參數(shù)包括澆注溫度、澆注速度、冷卻速度等，根據(jù)合金特性和鑄件要求確定。冒口設(shè)計(jì)根據(jù)鑄件的凝固特性和補(bǔ)縮原理，計(jì)算并確定冒口的尺寸、數(shù)量和位置，以確保鑄件質(zhì)量。鑄件收縮率根據(jù)合金的收縮特性和鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，計(jì)算并確定鑄件的收縮率，以便制定合適的鑄件尺寸公差。鑄造過(guò)程數(shù)值模擬分析充型過(guò)程模擬應(yīng)力場(chǎng)模擬凝固過(guò)程模擬優(yōu)化鑄造工藝?yán)脭?shù)值模擬技術(shù)，模擬鑄造過(guò)程中金屬的充型過(guò)程，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的澆不足、冷隔等缺陷。模擬鑄件在凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)和凝固順序，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的縮孔、縮松等缺陷。分析鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，預(yù)測(cè)鑄件的變形和開(kāi)裂傾向。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)和鑄件結(jié)構(gòu)，提高鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。03材料與模具設(shè)計(jì)強(qiáng)度型砂在造型過(guò)程中需要承受各種應(yīng)力，因此需要具有足夠的強(qiáng)度。同時(shí)，在金屬澆注時(shí)，型砂還需承受金屬液的沖擊和壓力，強(qiáng)度不足的型砂會(huì)導(dǎo)致鑄件表面缺陷。透氣性型砂需要具備良好的透氣性，以便于澆注時(shí)氣體順利排出，避免鑄件產(chǎn)生氣孔、縮孔等缺陷。耐火性型砂在高溫金屬液澆注過(guò)程中需要保持一定的形態(tài)和強(qiáng)度，因此需要具有較高的耐火性。退讓性在鑄件凝固和收縮過(guò)程中，型砂需要有一定的退讓性，以避免鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或變形。型砂材料性能要求01020304分型面設(shè)計(jì)分型面是模具的分離面，需要合理設(shè)計(jì)，以便于模具的制造和使用。同時(shí)，分型面也是鑄件的重要表面，需要保證鑄件在此處的尺寸精度和表面質(zhì)量。澆注系統(tǒng)是影響鑄件質(zhì)量的重要因素之一，需要合理設(shè)計(jì)澆注口、流道、冒口等結(jié)構(gòu)，以確保金屬液能夠平穩(wěn)、充分地填充模具型腔。在模具中設(shè)置排氣系統(tǒng)，以便于澆注時(shí)氣體的排出，避免鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷。模具在使用過(guò)程中需要冷卻，以避免模具過(guò)熱、變形或開(kāi)裂等問(wèn)題。因此，需要合理設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，確保模具能夠得到有效冷卻。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具冷卻設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范01020304模具熱力學(xué)性能測(cè)試熱平衡測(cè)試通過(guò)測(cè)試模具在特定條件下的熱平衡狀態(tài)，評(píng)估模具的熱傳導(dǎo)性能和散熱能力，為模具設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。熱震穩(wěn)定性測(cè)試溫度場(chǎng)模擬測(cè)試測(cè)試模具在高溫急冷條件下的抗熱震性能，以確保模具在使用過(guò)程中能夠承受溫度變化而不破裂或變形。通過(guò)模擬鑄件在模具中的冷卻過(guò)程，測(cè)試模具的溫度場(chǎng)分布和變化情況，以?xún)?yōu)化模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和提高鑄件質(zhì)量。12304生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)砂型制備流程設(shè)計(jì)砂型種類(lèi)選擇砂型制備工藝造型材料準(zhǔn)備砂型檢驗(yàn)與維護(hù)根據(jù)鑄件材質(zhì)、尺寸和批量選擇合適的砂型種類(lèi)，如手工造型、機(jī)器造型等。選擇高質(zhì)量的型砂、芯砂、粘結(jié)劑等材料，確保造型材料的性能符合鑄件要求。按照造型工藝要求，進(jìn)行砂型的制作、烘干、冷卻等工序，確保砂型質(zhì)量。對(duì)制備好的砂型進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù)，確保砂型符合鑄造要求。熔煉設(shè)備選擇根據(jù)鑄件材質(zhì)和批量，選用合適的熔煉設(shè)備，如沖天爐、電爐等。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)，包括澆口、冒口、分型面等，確保金屬液順利充滿型腔。澆注設(shè)備選擇根據(jù)澆注系統(tǒng)的要求，選擇合適的澆注設(shè)備，如澆包、澆勺等。設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)定期對(duì)熔煉和澆注設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和鑄件質(zhì)量。熔煉與澆注設(shè)備選型工藝優(yōu)化控制節(jié)點(diǎn)鑄造工藝參數(shù)優(yōu)化根據(jù)鑄件材質(zhì)和尺寸，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，如澆注溫度、澆注速度等。造型和制芯工藝優(yōu)化優(yōu)化造型和制芯工藝，提高砂型和芯子的質(zhì)量，降低鑄件缺陷。熔煉工藝優(yōu)化優(yōu)化熔煉工藝，提高金屬液的純凈度和質(zhì)量，減少鑄件缺陷。鑄件后處理優(yōu)化對(duì)鑄件進(jìn)行合理的后處理，如熱處理、表面處理等，提高鑄件性能和使用壽命。05質(zhì)量缺陷分析鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)的氣孔，其形狀、大小和分布不同，對(duì)鑄件性能有不同程度的影響。鑄件凝固過(guò)程中，由于液態(tài)金屬補(bǔ)縮不足形成的孔洞，分為縮孔和縮松兩種。鑄件中夾有與基體金屬不同的物質(zhì)，如氧化物、硫化物、硅酸鹽等，對(duì)鑄件性能有不良影響。鑄件在凝固或冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，分為熱裂和冷裂兩種，嚴(yán)重影響鑄件的使用。典型鑄造缺陷分類(lèi)氣孔縮孔與縮松夾雜物裂紋質(zhì)量檢測(cè)方法應(yīng)用射線檢測(cè)磁粉檢測(cè)超聲波檢測(cè)滲透檢測(cè)利用X射線或γ射線對(duì)鑄件進(jìn)行透視檢測(cè)，可發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的氣孔、縮孔、夾雜物等缺陷。利用超聲波在鑄件中的傳播特性，檢測(cè)鑄件內(nèi)部的缺陷，如氣孔、縮孔、裂紋等。利用磁粉在鑄件表面缺陷處形成磁痕的原理，檢測(cè)表面及近表面的裂紋、夾雜物等缺陷。利用滲透劑在鑄件表面缺陷處滲透并顯色的原理，檢測(cè)表面開(kāi)口缺陷，如裂紋、氣孔等。缺陷預(yù)防改進(jìn)措施優(yōu)化鑄造工藝合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，控制澆注速度和溫度，減少鑄造缺陷的產(chǎn)生。加強(qiáng)原材料控制選用優(yōu)質(zhì)金屬材料，嚴(yán)格控制熔煉過(guò)程中的化學(xué)成分和純凈度。提高鑄型質(zhì)量采用合理的鑄型材料和工藝，保證鑄型的剛度、退讓性和透氣性。強(qiáng)化熱處理工藝對(duì)鑄件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚龖?yīng)力、均勻組織，提高鑄件性能。06成果總結(jié)與展望設(shè)計(jì)成果總結(jié)鑄造工藝設(shè)計(jì)根據(jù)鑄件要求，選擇合適的鑄造工藝參數(shù)，如澆注溫度、澆注速度、鑄型材料等，確保鑄件質(zhì)量。02040301澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)，保證金屬液充型平穩(wěn)、排氣良好，避免鑄件產(chǎn)生缺陷。砂型制備工藝研究砂型制備的原材料、制備方法及工藝參數(shù)，制備出符合鑄造要求的砂型。鑄件后處理制定鑄件的熱處理工藝，消除鑄造應(yīng)力、改善鑄件組織性能。實(shí)際應(yīng)用價(jià)值分析提高鑄件質(zhì)量通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高鑄件的尺寸精度、表面質(zhì)量及內(nèi)部組織性能，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。降低生產(chǎn)成本采用砂型鑄造工藝，可降低鑄件的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率?？s短研發(fā)周期通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證，縮短了鑄件的研發(fā)周期，加快了新產(chǎn)品的投放速度。環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展砂型鑄造工藝可實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，符合綠色鑄造的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)研究方向建議鑄造工藝優(yōu)化智能化