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1、铸造设备课程设计说明书设计题目学 院年 级专 业学生姓名学 号指导教师225kg 射芯机射砂机构设计材料科学与工程2023 级材料成型及把握工程李浩旗0907014223朱永长 教授佳木斯大学铸造设备课程设计说明书目 录II1 前 言11.1 本设计的目的、意义11.1.1 本设计的目的11.1.2 本设计的意义11.2 本设计的技术要求11.3 本课题的进呈现状11.4 本领域存在的问题11.4.1 砂芯质量和外表精度11.4.2 大批量生产21.4.3 降低劳动强度21.5 本设计的指导思想21.6 本设计拟解决的关键问题22 设计方案32.1 射砂机构造和原理32.2 射芯机种类选择32
2、.3 储气装置设计32.4 射砂头设计43 设计说明53.1 射砂腔及射砂筒的尺寸计算53.1.1 射砂筒的直径和容积53.1.2 进气缝隙尺寸53.1.3 射砂筒的壁厚63.1.4 射腔尺寸计算63.2 射砂阀进气孔的尺寸计算63.2.1 射砂阀进气孔尺寸63.3 储气装置的尺寸计算63.3.1 储气罐最小容积63.4 射砂头的尺寸计算73.4.1 射孔大小74 结论8参 考 文 献9附录 A1佳木斯大学铸造设备课程设计说明书1 前 言1.1 本设计的目的、意义1.1.1 本设计的目的首先要通过这次设计检验对所学学问的把握程度，把课本上所学到的学问用于实践，把握相关设计流程，能有一个宏观上的
3、把握，能独立完成教师布置的作业。在铸造生产中,造型过程对工人的体力劳动需求较大为了减轻工人的劳动量改善劳动条件射砂机应运而生，现在射砂机是一种用途广泛的铸造制芯设备，不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了生产率,改善了产品的质量,提高了经济效益，在生产中发挥了极大的作用。1.1.2 本设计的意义射砂机构作为射砂机的重要根本构件，其构造是否合理，射砂制芯效率凹凸，直接影响砂芯的质量和制造砂芯的效率，并且影响工厂的经济效益。为此，在理论上进展认真的争论,通过缜密计算和合理设计射砂机构、定制工艺参数等，能够使射砂机到达所需要的性能,更加充分地发挥其应有的效能,有着重要的意义。1.2 本设计的技术要求射
4、砂机构构造合理，能够完成 225kg 砂芯的射砂制芯任务。1.3 本课题的进呈现状射芯机作为铸造生产中的重要设备，广 泛应用于铸造行业中。其中射砂机构以北京、山东、浙江等地生产厂商最多。射 芯机近年来 应用比 较广泛 ，由于 使用射 芯机造型不但可 以省去 高额的 造型工 工资， 浇注后 的覆膜 砂溃散 性很好，利 于清砂 。射芯机生产效 率高， 砂型尺 寸准确 ，可适 当削减 加工量 。操作 简便，铸件 成品率 高。更多铸造厂更青 睐于使用射芯机造型，所以将来 进展的市场前景会格外火爆。1.4 本领域存在的问题1.4.1 砂芯质量和外表精度随着铸造产业的不断进展，对铸件外表质量要求的不断提高
5、使铸造工艺要进展不断1地改进和创。同时，作为铸造过程中必不行少的一局部，制芯也成为了提高铸件外表精度和铸件质量的一种手段，砂芯的外表精度和砂芯的总体质量影响着铸件的最终质 量，如何使砂芯的质量，尺寸，精度不断提高成为了砂芯制造最重要的问题。1.4.2 大批量生产在铸造生产中，提高生产效率、经济效益，降低生产本钱，改善工作环境，也成为了砂芯制造的问题之一。另外制芯材料本身本钱较高，电能消耗大，射芯机射好芯子后加热硬化时，会产生严峻的刺激性气味。1.4.3 降低劳动强度随着人民生活水品的提高，人们对工作场所福利待遇的要求也越来越高，劳动力的价格也水涨船高，射砂机的设计是否合理，成为了射砂机设计中需
6、要考虑的一个重要问题。1.5 本设计的指导思想1. 初始条件；a. 原始参数，即射砂质量由教师给定；b. 生疏射芯机构的具体工作过程；2. 设计内容及构造方案分析；a. 射砂腔及射砂筒的设计；b. 射砂阀及快速排气阀设计；c. 贮气装置设计又称气包或贮气罐；d. 射砂头设计；3. 构造设计及尺寸计算；4. 技术经济指标及其先进性分析；设备设计为了更好的了解射芯机的工作原理，为实践打下良好的根底。1.6 本设计拟解决的关键问题设计思路：设计射砂量达 225kg 的射芯机，射芯机的射砂机构得足够大，工作时间长的特点。原理分析：射芯机工作原理是将以液态或固态热固性树脂为粘结剂的芯砂混合料射入加热后的
7、芯盒内，砂芯在芯盒内预热很快硬化到确定厚度约为 510 mm) 将之取出，形成外表光滑、尺寸准确的优质砂芯成品。2 设计方案2.1 射砂机构造和原理射砂机构是射芯机或射压造型机的一个根本部件，它由闸板，射砂腔，射砂筒，射砂阀，快速排气阀，射头及贮气缸等局部组成。射砂前，闸板气缸前伸，翻开加砂口。芯砂贮在机器上面的砂斗中，用振动给料器或带式输送机通过闸板上的加砂口送入射砂筒。装至预定量后，关闭闸板。把预备好的芯盒，紧压在射砂头的射孔下面，同时在闸板密封圈下，通入压缩空气，使闸板密封后，才进展射砂。射砂时，翻开进气阀，压缩空气由贮气包经过进气阀，进入射砂腔，通过射砂筒顶部以及射砂筒壁上的缝隙快速进
8、入射砂筒，进展射砂。射砂在很短的时间内完成，马上关闭进气阀，紧接着翻开快速排气阀，讲射砂腔内残留的压缩空气排出。然后，才能使芯盒下降和将闸板翻开。2.2 射芯机种类选择射芯机是承受覆膜砂制芯，适用于热芯盒和冷芯盒两种。射芯机的特点是应用两根导柱，开合模垂直分型，同时安装两副不同的模具，中间固定架可以双面安装定模，左右开合模相当于双模架。射芯机广泛应用于铸造行业中，用射芯机制造的型芯尺寸准确，外表光滑。射芯机工作原理是将以液态或固态热固性树脂为粘结剂的芯砂混合料射入加热后的芯盒内，砂芯在芯盒内预热很快硬化到确定厚度约为510 mm) 将之取出，形成外表光滑、尺寸准确的优质砂芯成品。热芯盒射砂机利
9、用机体空腔做贮气包，应用了一种由气缸推动的射砂阀，能使射砂阀快速动作，到达射砂筒快速进气的要求。主柱和机架都是空心构造，目的在于增大贮气包的容积和保证机体的刚性。机体的刚性必需高，以避开射砂时射砂机构受力变形上抬，造成芯盒密封不严而产生喷砂现象。冷芯盒射砂机大多承受气体硬化法，亦即用树脂砂射芯后，通以气体三乙胺， SO2，CO2使砂芯硬化，这是射芯机根本上可以应用通常的射砂机构。由于承受了具有上述构造的三乙胺冷芯盒射芯机，其合模精度很高，运动平稳，生产效率高，节约成本，延长模具寿命，使得砂芯尺寸准确，降低铸件废品率等。依据本设计所要造型的芯的质量较大，精度要求不高，较高的生产率等特点，选用冷芯
10、盒射砂机。2.3 储气装置设计本设计承受机体空腔直接作为储气包，应用由气缸推动的射砂阀，来把握气缸，使气缸快速运动，进而连动射砂阀快速运动，到达射砂筒快速进气的要求。2.4 射砂头设计本设计为用冷芯盒射砂机，射砂头选择常用射砂头。3 设计说明3.1 射砂腔及射砂筒的尺寸计算3.1.1 射砂筒的直径和容积射砂筒容积按一次射砂所需的砂量而定，通常取射砂筒容积的升数等于一次射砂量的千克数。利用阅历公式 H=1.8-2.5D D=80-100G1/3式中 G所需的射砂量kg， H射砂筒高度mm， D射砂筒直径mm，这里设阅历值取值为 2 和 100，则H=2DD=1002251/3带入求的 H=120
11、0mm，D=600mm。3.1.2 进气缝隙尺寸进气缝隙分为横缝和竖缝，横缝分布在射砂筒上部，竖缝分布在射砂筒下部。缝隙站射砂筒高度：上横缝占高度 H 横=0.4-0.6D 下竖缝占高度 H 竖=1.5-1.8D D射砂筒直径。则有 H 横=0.40.6D=240360mmH 竖=1.51.8D= (9001080) mm缝隙的宽度可取：横缝的宽度横=0.60.8mm竖缝的宽度竖=0.30.5mm在本次射芯机的设计中横缝的高度和宽度分别取 300mm,0.7mm，竖缝的高度和宽度分别取 1000mm，0.4mm.横缝的总截面积确实定横缝的总截面积F 横=0.30.4 FF =(310 4 41
12、0 4 )竖缝的总截面积F 竖=0.81.2 FF =810 4 1.210 5工作条件不同，缝隙的大小对射砂的影响也不同，不能将竖缝始终开到最下面，这时竖缝必需要高出射孔 200250mm，所占高度及总截面积要相应的小一些。3.1.3 射砂筒的壁厚壁厚不易取太厚或太薄，由阅历一般取为 3mm。3.1.4 射腔尺寸计算射腔比射筒略大，其作用主要起配气均匀。通常取射砂筒与外腔内壁的间距为 5-12mm 此设计为大型射砂机构，取 12mm。3.2 射砂阀进气孔的尺寸计算3.2.1 射砂阀进气孔尺寸射砂阀进气孔的直径 DF一般取D= (0 .2 0 .5) F =0.20.5600F=120300m
13、m式中D射砂筒直径射芯机要求砂芯紧实度高，其射砂阀较大，公式如下射砂阀截面积 FF= (0 .2 0 .5) F =0.20.52.810 5=5.610 4 1.410 5 F 为射砂筒的截面积射孔大小射孔不能过小，当射孔直径 dk0.5D 时，在增大射孔，对紧为了保证射砂时，有足够的压缩空气进入射砂筒，需要有一个足够大的贮气装置， 直接和射砂阀相连接。贮气罐上下两端盖选用标准锅炉封头，其内径定为 1000mm，高度定为 1200mm。实际容积：气V= 0 .5 2 0 .32+ 0 .24 2 1.2=0.664 m 2 2通常 V气V= 3 6射本次设计中V=3.7V=14.4 m 3气
14、射贮气罐筒壁厚的计算PDs =n+C ( mm )2 式中 P设计压力，为安全起见取 810 5 Nm 2D 圆筒内径mmnC壁厚附加量，C=C+ Cmm12C 钢板负偏差附加量，取 0.5mm1C腐蚀裕量，取 1mm2 焊缝系数，取 0.7；8 10 5S=1000+(0 .5 +1)=6.3mm2 1200 10 5所以选用 8mm 钢板 0 .73.4 射砂头的尺寸计算3.4.1 射孔大小射孔直径 dk=(0.2-0.5)D=120300mm佳木斯大学铸造设备课程设计说明书4 结论课程设计是我们专业课程学问综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程“千里之行始于
15、足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义在做本次课程设计的过程中，我感受最深的当属查阅大量的设计资料了。在设计过程中遇到了大量的问题，通过和同学的探讨、教师辛勤的指导最终完成了此次课程设计。这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义。这种意义不光是自己能够独立完成了设计任务，更重要的是在这段时间内使自己深刻感受到设计工作的那份困难。而这份困难不仅仅表达在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛，更重要的是背负恶劣的天气所付出的决心与毅力!8参 考 文 献1 铸造设备图册，王延久，机械工业出版社，19852 铸造设备选用手册，曹立人，机械工业出版社，19853 机械零件设计手册，东北工学院，冶金工业出版社，1980 4铸造机械化，陈士梁，机械工业出版社，1996佳木斯大学铸造设备课程设计说明书附录 A附图 1 射砂机构总装配图附图 2 射砂筒附录 第页1附图 3 射砂头附图 4 快速排气阀附表 1无图零件明细表序号名称数量材料备注1供砂斗1HT2002操纵阀1QT2353水冷射头2454升降台1455底座1HT2006有机玻璃罩1树脂7工作台1358射砂阀把握气缸1459加热板2HT20010震惊电动机1QT23511气动托板1HT15012闸板气缸1HT150