1、 机械技术学院毕 业 设 计 论 文学生姓名： 刘鹏 指导教师姓名： 黄晓徐 所在班级 材料 11031 班 所在专业 材料成型与控制技术 论文提交日期 年 月 日 论文答辩日期 年 月 日 答辩委员会主任 主答辩人 宋佳娜 机 械 技 术 系2013 年 3 月 20 GXY-1 型钻机转盘座铸造工艺设计目录摘要 关键词 引言 1 铸件结构的铸造工艺性分析 1.1 铸件质量对零件结构的要求1.2 铸造工艺对零件结构要求2 铸造工艺参数的确定 2.1 铸件的尺寸公差 2.2 铸件机械加工余量 2.3 铸件的线收缩率分析 2.4 铸件缩松及缺陷分析 2.5 起模斜度 2.6 最小铸空和槽 3.砂
2、型铸造工艺方案的分析 3.1 造型方法及型芯种类 3.2 铸件分型面浇注位置选择 3.3 造型的吃砂量及砂箱尺寸 4浇注系统的设计 4.1 球墨铸铁的浇注系统特点 4.2 球墨铸铁的浇注系统尺寸 4.3 球墨铸铁冒口的设计 444455556678991010101011125. 冷铁的设计 6.出气孔的设计 7.砂芯及芯头设计 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 4 4.1 4.2 4.3 5 结论 6 参考文献 1313121617181819191921232527材料 11031 刘鹏GXY-1 型钻机转盘座铸造工艺设计摘要：本文主要阐述了 GXY-1
3、型勘探钻机转盘座的铸造工艺设计。主要涉及到了钻机转盘座的性能分析，从分析中来确定铸件的材料选择和铸造工艺性的选择，从而来得到铸件铸造工艺参数，如：铸件尺寸公差，线收缩率，加工余量等。根据铸造工艺参数来设计钻机转盘座的浇注图形。以铸造工艺参数来选择铸造的砂型铸造工艺方案，比如：造型方法和型心的种类选择，铸件分型面的浇注位置选择和造型的吃砂量及砂箱尺寸等。还要来进行浇注系统的设计，出气孔的设计.工艺设计的完成好坏还要更进一步的检测，也就是要做出工艺方案的优化措施。关键词：GXY-1 型钻机 转盘座 铸造 工艺设计引言：GXY-1 型立轴式钻机适用于工程地质勘察，固体矿床的普查勘探，爆破孔及各种混凝
4、土结构的检查孔等，根据地层的不同，可选用金刚石、硬质合金、螺旋等钻头钻进。 。钻机特点1、钻机输入功率大，输出扭矩大，钻进能力强。2、钻机输出转速范围宽，既适用于工程地质勘察，又适用于金刚石岩芯钻探。3、钻机配有开箱式回转器，便于孔口操作。4、具有油压给进机构，立轴上端配有球卡式夹持机构，提高钻进效率，减轻工人劳动强度。5、钻机配有主动钻杆，可实现不停车倒杆，效率高，安全可靠。6、钻机采用双片常闭磨擦式离合器，开闭灵活，操作调整方便。7、钻机变速箱采用汽车变速箱式结构，单手把变速，并具有互锁机构，操作方便。8、钻机与水泵分离，水泵、钻机单独配备动力，可以提高钻机的输出扭矩，特别在进入深孔钻进时
5、不会因动力下降，致水泵使用发生矛盾，避免出现孔内事故。9、钻机结构紧凑，体积小，重量轻，最大部件在 100kg 以内，便于解体及搬运，适用于丘陵或山区工作。GXY-1 型钻机总体结构是由转盘，卷扬机，机架，液压系统装置四大部分组成的。而转盘是钻机的回转核心，通过它来驱动钻杆使钻头回转。其性能优劣直接影响到钻机的钻进能力。所以在选用回转支撑实现回转并传递扭矩，该装置由内齿轮，钢球和外圈构成，具有结构紧凑，承载能力大的特点。因此，在钻机转盘座的设计中要保证其具有足够的传递扭矩能力，还要保证转盘材料有着足够的强度。1 .铸件结构的铸造工艺性铸件的生产，不仅需要采用合理的，先进的铸造工艺和设备，而且还
6、要求零件的设计结构适合铸造生产的要求。在 铸造生产中常常会碰到一些铸件的结构不合理，给生产带来困难，甚至有的很难铸造出来；有的保证不了铸件的质量。所以铸件的的设计结构除了应满足机器设备的本身的使用性能和机械加工性能的要求外，还应满足铸造工艺的要求，这种对于铸造生产而言的铸件结构的合理性，就是铸件的铸造工艺性。铸件的结构是否合理，和铸造合金的种类，产量的多少，铸造的方法和生产条件等密切相关。其中最主要的还是铸件质量和铸造工艺的影响。下面就这两点来分析下：1.1 铸件质量对零件结构的要求 合理的零件结构可以消除许多的铸造缺陷。为保证获得优质铸件，对零件结构的要求应考虑下面几个方面：1.铸件的最小壁
7、厚 从保证合金液冲型能力看，在设计铸件壁厚的时候，要考虑合金液的流动性和铸件的轮廓尺寸。在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小厚度称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不到和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造各种铸造合金的铸件的最小壁厚参考下表：当铸件最大轮廓尺寸为下列值时铸件种类200 200400 400800 8001250 12502000 2000灰铸铁 34 45 56 68 810 1012孕育铸铁 56 68 810 1012 1216 1620球墨铸铁 34 48 810 1012 含磷高的铸铁 2 根据图纸要求可以了解到该 GXY-1 型钻
8、机转盘座的最小壁厚为 8mm，图形的最大轮廓尺寸为 380mm。查询上表可以知道有孕育铸铁和球墨铸铁两个符合要求。所以选择铸造材料是在两者间的一个。2.铸件的临界壁厚 在铸件结构设计时，为了充分发挥金属的潜力，节约金属，必须考虑铸造合金的力学性能对铸件壁厚的敏感性。后壁铸件易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、偏析硬度低等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。从这可以看出，各种铸造合金都存在一个临界壁厚，铸件壁厚超过临界壁厚以后，铸件的力学性能并不按比例的随着铸件厚度的增加而增加，而是显著的下降。因此，铸件的结构设计应该科学的选择壁厚，以节约金属和减轻铸件重量，对于厚大的球墨铸铁件，易于出现球化衰退现象，造成
9、球化不良，使铸件的力学性能显著恶化，因此球墨铸铁件的壁厚不能过大。砂型铸造各种铸造合金铸件的临界壁厚可以按其最小壁厚的三倍来考虑，也可以按下表来对比：当铸件重量为下列值时合金种类和牌号0.1-2.5kg 2.5-10kg 10kgHT100、HT150 8-10 10-15 20-25HT200 HT250 12-15 12-15 12-18HT300 12-18 15-18 25灰铸铁HT350 15-20 15-20 25KTH300-06 KTH330-08 6-10 10-12 可锻铸铁KTH350-10 KTH370-12 6-10 10-12 QT400-15 QT450-10 1
10、0 15-20 50球墨铸铁QT500-07 QT600-03 14-18 18-20 60ZG200-400 ZG230-450 18 25 铸造碳钢ZG270-500、ZG310-570、ZG340-64015 20 铝合金 6-10 6-12 10-14镁合金 10-14 12-18 锡青铜 6-8 所以很显然，临界壁厚的数值对于设计薄壁铸件具有直接的参考价值；对于设计重型铸件也乐意参考临界壁厚数值的，从选择合理的断面结构形状着手，以尽量避免过厚的断面。1.2 铸造工艺对零件结构的要求铸件的结构不仅应有利于保证铸件的质量，而且应考虑到摸样的制造、造型、制芯和清理等操作的方便，以便于简化制造工艺过程，稳定产品质量，提高生产效率和降低成本。其基本要求有：1.简化或减少分型面的铸件结构。2.6 参考文献1
