阀体铸造毕业设计.docx

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阀体铸造毕业设计

阀体铸造毕业设计

【篇一：

阀体毕业设计】

目录

设计任务书

课程设计说明书正文

序言

一、零件的分析

（一）零件的作用..................................................................................2

（二）零件的材料分析...................................................................................2

（三）零件的工艺分析..................................................................................3-4

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式........................................................................5

（二）基面的选择..........................................................................................5-6

（三）制定工艺路线......................................................................................6-7

（四）机械加工余量、工序尺寸..................................................................7-8

（五）确定切削用量......................................................................................8

三、专用夹具设计

（二）定位误差的分析与计算..............................................................11

（三）零件的拆装..........................................................................................11

（四）切削力夹紧力的计算............................................................................11-13课程设计心得体会...................................................................................错误！

未定义书签。

相关参考资料............................................................................................15

序言

毕业设计是我们在学校完成了大学的全部课程，并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，也是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，是完成技师基本训练的一个必不可少的过程。

通过毕业设计培养学生综合运用所学知识独立解决本专业一般工程技术问题的能力。

根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究、搜索资料。

尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。

零件的分析

（一）零件的作用本阀体零件是在单稳阀产品的一个重要零件。

在油泵供油量及液压系统负荷变化的情况下，通过单稳阀保证转向器的稳定流量，以满足主机液压转向性能的要求。

恒流型用于独立转向系统；分流型用于共泵分流系统，除控制转向系统外，并将一部分压力油供给其它液压工作部件。

（二）零件材料分析

阀体零件的材料为铸钢,zg230-450是一种铸造碳钢也叫zg25或者25号钢。

230是指这种铸钢件的屈服强度为230mpa，450是指这种材质的抗拉强度为450mpa。

zg代表铸钢的拼音缩写。

化学成分组成元素比例（%）：

碳c:

≤0.20；锰mn：

≤1.20；磷p：

≤0.04；硫s：

≤0.04；硅si：

≤0.50

一般用电炉冶炼，冶炼容易掌握。

铸造zg230-450这种材质的碳钢铸造性能较好，熔点较高，实际流动性较差，易氧化，铸造缩水率约1.5%～2.0%，凝固收缩约4.2%，浇注温度约1500～1550℃。

焊接性良好，用e5015（e7015）、e5016（e7016）等焊条，焊前不预热或100～150℃低温预热，焊后去应力处理。

冷加工被切削性能尚可。

无需热处理也可直接进行机加工。

铸钢材料有如下特点：

1.综合机械性能高,抗压强度和本身的抗拉强度相等,消振性能差；

2.壁厚变化对机械性能影响较小,壁厚增大,机械性能不是成正比例增大；

3.铸造性能差,流动性能不好,收缩大,对缺口的敏感性大,因此易产生内应力，变形,开裂,缩孔,缩松等缺陷。

针对以上特点,在加工过程中,要求车削、铣削应尽量减小机械震动,在钻孔加工过程中,也可用钻模钻孔来减小找正和加工震动。

（三）零件的工艺分析

1、零件图样分析

零件图样分析是便于正常掌握零件的外表面轮廓,各部分形状,位置精度及公差,表面粗糙度,定位基准,以及加工前毛坯尺寸的检查等。

正确的零件图形分析能使工人正确的掌握各个部分加工余量,切削用量,进给量,背吃刀量的选择,以及公差尺寸的控制和形状,位置公差的正确把握。

图形分析包括确定零件所需要加工的表面,表面形状,粗糙度值大小等,准确的零件图形分析能使后面的加工工艺过程卡的确定,工序的排列,基准的选择,刀具的选用,切削用量的选择等有很大的帮助。

因此零件图形分析此步骤在整个加工过程中非常重要.。

下面是阀体零件图形的分析结果：

左端表面

右端表面

上端表面

现将以上一些主要加工表面的尺寸精度及表面粗糙度分析如表2-1所示：

2、结构工艺性分析

零件结构工艺性的分析,可从零件尺寸和公差的标注,零件的组成要素和零件的整体结构等三方面来阐述。

阀体加工面的标注尺寸是按照加工顺序标注,避免多尺寸同时保证,由形状简

对零件组成要素的工艺性分析是对组成零件各加工面的的分析,阀体加工面为端面,台阶面孔,整体形状比较简单,这些能采用普通和标准刀具进行加工,且刀具易进入退出和顺利通过加工表面.加工面和非加工面明显分开,加工面之间也应明显分开。

一、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

阀体零件最常用的毛坯是铸铁和铸钢，由于毛坯经过铸造后，能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度，所以一般比较重要的孔大都采用铸件。

阀类零件应根据不同工作条件和使用要求选用不同的材料和不同的热处理，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。

此阀体采用zg230-450，经过调质可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能，重要表面经局部淬火后再回火，表面硬度可达45～52hrc。

（二）基面的选择

定位基准是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所依据的工件上的点、线、面。

基准的选择是工艺规程设计中的重要部分，基准选择的合理与否直接影响零件的加工质量，甚至还有可能造成零件的报废，使生产无法正常进行。

按工件用作定位的表面状况把定位基准为粗基准、精基准，以及辅助基准。

在起始工序中，只能选用未经加上过的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。

用加工过的表面所作的定位基准称为精基准。

1、粗基准的选择

粗基准的选择对工件主要有两个方面的影响，一是影响工件上加工上表面与不加工表面的相互位置，二是影响加工余量的分配。

粗基准的选择原则：

①对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，当必须保证不加工表面

与加工表面的互为位置时，应选择不加工表面为粗基准。

如果零件上

有多个不加工表面，应选择其中与加工表面互为位置要求高的表面为

粗基准。

②如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作

粗基准。

③如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面

作组基准。

④作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可

靠。

⑤粗基准在同一尺寸方向只允许使用一次。

根据以上原则，又因为阀体的主要加工表面是内孔，而m36外圆是不加工表面，所以选择m36的外圆为粗基准，这样可以保证各加工表面均有加工余量，又使重要孔的加工余量尽量均匀，同时又可以保证经加工后工件壁厚均匀。

【篇二：

阀体毕业设计1】

毕业设计说明书

专业：

班级：

姓名：

学号：

指导老师：

陕西国防工业职业技术学院

专业：

数控技术班级：

数控姓名：

学号：

一、设计题目（附图）：

二、设计条件：

l、零件图；2、生产批量：

中批量生产。

三、设计内容：

1、零件图分析：

l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图；

2、毛坯选择：

1）、毛坯类型；2）、余量确定；3）、毛坯图。

3、机械加工工艺路线确定：

1）、加工方案分析及确定；2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。

4、工艺尺寸及其公差确定：

1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）；2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸；3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。

5、设备及其工艺装备确定：

6、切削用量及工时定额确定：

确定每道工序切削用量及工时定额。

7、工艺文件制订：

1）、编写工艺设计说明书；2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）

8、指定工序机床夹具设计：

1）、工序图分析；2）、定位方案确定；3）、定位误差计算；4）、夹具总装图绘制。

9、刀具、量具没计：

只设计刀具或量具之一即可（绘制刀具量具工作图）

10、某工序数控编程程序设计。

四、上交资料（除资料2使用标准a3手写外，其余电子文稿指导教师审核后，打印上交）

1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）

2、工艺文件一套（含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片，工序附图）

3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）

4、夹具总装图一张（打印图纸）；零件图两张以上（a4图纸）

5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）

6、刀具或量具工作图一张（a4图纸）

7、数控编程程序说明书

五、起止日期：

2011年月日~2011年月日（共8周）

六、指导教师：

七、审核批准：

教研室主任：

系主任：

年月日

八、设计评语：

九、设计成绩：

年月日

目录

第一部分工艺设计说明书……………………………………………………………………………4

1.零件图工艺性分析……………………………………………………………………………………4

2.毛坯选择…………………………………………………………………………………4

3.机加工工艺路线确定………………………………………………………………………………7

4.工序尺寸及其公差确定………………………………………………………………………………14

5.设备及其工艺装备确定……………………………………………………………………………15

6.切削用量及工时定额确定…………………………………………………………………………15

7.工艺设计总结……………………………………………………………………………………………16第二部分第10——25号工序夹具设计说明书………………………………………………………18

1.工序尺寸精度分析……………………………………………………………………………………18

2.定位方案确定……………………………………………………………………………………18

3.定位元件确定……………………………………………………………………………………18

4.夹紧方案及元件确定………………………………………………………………………………19

5.夹具总装草图……………………………………………………………………………22第三部分第10号工序量具设计说明书……………………………………………………………23

1.工序尺寸精度分析……………………………………………………………………………………23

2.量具类型确定………………………………………………………………………………23

3.极限量具尺寸公差确定…………………………………………………………………………………23

4.极限量具尺寸公差带图…………………………………………………………………………………24

5.极限量具结构设计……………………………………………………………………………………24第四部分第10号工序数控编程设计说明书……………………………………………………27

1.工序数控加工工艺性分析………………………………………………………………………………27

2.走刀路线的确定…………………………………………………………………………………………27

3.刀具及切削用量的选择…………………………………………………………………………………27

4.编程原点的确定及数值计算……………………………………………………………………………27

5.程序编写及程序说明…………………………………………………………………………………27第五部分毕业设计体会………………………………………………………………………………29第六部分参考资料……………………………………………………………………………………30

第一部分工艺设计说明书

1.零件图工艺性分析

1.1零件结构功用分析

1.2零件技术条件分析

1.3零件结构工艺性分析

通过对零件形状、尺寸和精度的分析，该零件形状简单，在实际应用中用于控制液体或气体等物质流量大小或通断，故要求工件表面要、无裂纹、气孔、残缺、等。

2.毛坯选择

2.1毛坯类型

由阀体的功用和技术要求故材料为ht200、形状简单、中批量生产、经查表与分析：

毛胚应选用铸件，并且毛胚的铸造方法应为铸造中的熔模铸造的生产类型可保证表面光洁度达到ra1.6可以有效的减少加工时间增大加工效率。

2.2毛坯余量确定

1）铸件尺寸公差等级的选用

因为此零件为中批量生产、材料为ht200，毛胚制造方法为熔模铸造的生产类型，所以公差等级应ct5-7。

（2）铸件机械加工余量等级的确定

因为此零件为中批量生产、材料为ht200，毛胚制造方法为熔模铸造的生产类型，所以加工余量的公差等级为e。

（3）铸件机械加工余量的确定

2.3毛坯－零件合图草图

3．机加工工艺路线确定

3.1加工方法分析确定

毛胚：

铸造。

工件四周表面：

因为精度要求无要求，表面粗糙度为1.6；所以加工方案为：

粗铣——半精铣——精铣。

3.2加工顺序的安排和定位基准选择

【篇三：

高压阀体的工艺设计及铸造生产】

特殊结构大型低合金高压阀体的工艺设计及铸造生产

秦皇岛冶金机械有限公司贾泽春

摘要：

叙述了一种出口国外的特殊结构大型高压阀体低合金铸钢件的工艺设计过程，总结了该铸件的生产经验，并针对其厚大结构、耐高压、尺寸精度高的特点，提出了中箱组芯造型的新思路，采取加放冷铁，使用保温冒口及冒口覆盖剂等措施，加强补缩效果，为类似铸件的生产提供了借鉴方法。

关键词：

高压阀体；冷铁；保温冒口；组芯造型。

1、铸造工艺设计

1.1铸件的铸造工艺性分析

该高压阀体属于厚大铸件，壁厚在250mm—350mm范围。

在厚实部位的心部非常容易产生缩孔或缩松；铸件在收缩过程中会因型、芯阻碍作用产生铸造应力，很易出现裂纹；砂芯的砂量大其定位、排气及芯铁强度都是待解决的问题，必须事先予以重视，想办法在工艺上进行解决。

图1铸件结构尺寸简图

1.2确定浇注位置和分型面

如图2所示，铸件较高，因此采用三箱造型，以上下平面为分型面，上箱为冒口，下箱为冷铁和浇口，中箱采取中间对开组芯造型。

这样，铸件的整体结构全部在中箱内，有利于保证铸件尺寸，形成自下而上的顺序凝固，以最大限度地消除内部缩松倾向。

1.3浇注系统

1.4冒口

1.5补贴

1.6冷铁

1.7砂芯

2、铸造生产控制

2.1模样的制作

2.2造型方法

造型材料选用福建平潭天然硅砂，粒度40—70目，含泥量≤0.5%，水分≤0.5%，sio2含量大于97%。

使用型砂表面强度高、流动性好、退让性好、铸件表面光滑的新型水玻璃酯硬化砂。

混砂设备使用悬臂式混砂机，型砂（80%再生砂+20%新砂）+3%水玻璃+0.5%有机酯固化剂；芯砂（60%再生砂+40%新砂）+3%水玻璃+0.5%有机酯固化剂。

在型腔表面和砂芯表面铺设15mm厚的铬铁矿砂，其余地方刷锆英粉醇基涂料2—3遍以防粘砂。

2.3合箱

首先将内腔砂芯按正确位置组合好，其次码放中箱砂芯（注意方向），检查铸件尺寸保证壁厚上下一致，确保上箱浇冒口和下箱冷铁位置与中箱对正，在芯头部位塞好石棉绳防止跑火并引草绳至箱外以便排气。

2.4冶炼浇注

zg25crnimo化学成分为（%）：

c0.26—0.30，si0.20—0.35，mn0.80—1.00，cr0.60—1.00，ni0.50—0.95，mo0.20—0.30，cu≤0.18，p≤0.025，s≤0.025。

给定的化学成分范围窄，p、s含量低。

冶炼时加强脱硫除磷，贵金属镍、钼铁合金的加入量一定控制在给定的范围内，准确配料，以确保铸件材质合格。

熔炼设备为15吨电弧炉，铸件毛坯包括浇冒口总重为13.5t，一炉浇一件，浇注温度为1580℃。

钢液脱氧一定要干净彻底，以防产生气孔。

先浇通工件的底返式浇口，待冒口中钢水上来高度接近其内浇口后，及时加保温剂，移动浇包继续浇注另一侧通冒口的浇口，直到浇满为止。

不用点冒口补缩，钢水消耗少，补缩效率高，且保证铸件的化学成分不变。

2.5清理

铸件浇注成型在砂型内保温四天后开箱、回收冷铁，将型腔内芯砂清理干净，切除浇冒口及补贴与拉筋，取出芯铁。

2.6热处理工艺

2.7铸件的补焊

该厚大的铸件在浇注充型过程中对型腔烘烤时间过长，因此在铸件的顶部易产生局部小块落砂或夹砂缺陷。

铸件铸造缺陷的补焊，执行asme《锅炉压力容器规范》。

调质前外表面用j757ni焊条、内腔和通孔用j857cr焊条，调质后全部使用gqc焊丝（保护气体为80%氩气+20%二氧化碳）。

铸件表面8mm以下的缺陷用普通焊丝补焊，大于8mm的用规定焊材补焊。

对于较大的缺陷剖净后均匀预热烘烤300—350℃以上，磨净表面气刨渗碳层，再分层焊补。

对补焊处均匀预热并覆盖石棉布保温冷却至常温再修磨，直至探伤检验合格为止。

2.8生产验证

依照该工艺铸造的特殊结构大型高压阀体低合金铸钢件，外观光洁耐看，表面美观。

经机加工做水压试验无渗漏和变形缺陷、磁粉探伤无裂纹。

我公司生产的产品已经出口国外且使用效果良好，无论是内在质量还是外在质量都得到了用户的好评。

3、结束语

特殊结构大型高压阀体低合金铸钢件的铸造生产，采取中箱组芯造型铸造工艺，来保证铸件尺寸精度，此工艺方案合理可行；正确运用保温冒口、补贴、保温覆盖剂、冷铁，可获得组织致密的铸件，力学性能达到技术条件要求。