轴承座铸造加工工艺分析(附件)【字数：5345】
日期2020年3月26日轴承座是机械设备的关键零部件之一，本文主要分析介绍了某企业所需轴承座的铸造加工工艺。首先，通过分析该轴承座的相关信息，使用UG对轴承座进行三维建模，分析设计铸造工艺方案，即选定造型方法和粘结剂、制定铸造工艺参数、确定铸件摆放位置和分型面、设计浇注系统，同时利用CAE模拟改进铸造工艺方案。其次，对铸造过程中的砂芯和芯盒进行设计，采用自硬冷芯盒法制芯、结合铸铁芯骨，芯盒材料为灰铸铁，砂芯排气通道由通气针扎出。最后，设计砂箱、选择模样，根据所设计方案进行轴承座首件的加工。
目录
引言 1
一、轴承座结构分析 1
（一） 轴承座基本信息 1
（二） 轴承座结构分析 1
二、轴承座铸造工艺设计 2
（一） 造型方法和粘结剂选取 2
（二） 铸造工艺参数制定 2
（三） 摆放位置与分型面选择 3
（四） 浇注系统设计 4
（五） 冷铁安放设计 6
（六） 工艺方案优化 6
三、轴承座铸造砂芯及芯盒的设计 6
（一） 制芯方法选择 7
（二） 芯头定位和间隙 7
（三） 芯骨材料选择 7
（四） 砂芯排气设计 8
（五） 芯盒材料选择 8
四、轴承座铸造工艺装备设计 8
（一） 砂箱设计 8
（二） 模样选择 9
五、轴承座铸造 9
总结 9
致谢 11
参考文献 12
引言
轴承座是很多机械设备中非常关键的零件，它主要对相配合的轴承起固定、支撑作用，同时也会受到轴承传递而来的作用力，借助反作用力降低轴承的振动、扭动等，使机械设备得以稳定运行。随着工业和社会的不断发展，各行各业对于相关机械设备稳定性和精密度的要求越要越高，进而对轴承座等零部件的质量、寿命等指标也提出了越来越高的要求。因此，提高轴承座的质量性能、保证轴承座的高效高质加工制造对于各行各业的高速发展具有十分重要的意义。一般情况下，轴承座的加工过程分为两步：首先是通过铸造工艺加工出轴承座的毛坯，然后通过车削等减材加工对轴承座毛坯 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
进行精加工至成品。本文主要研究分析了某企业所需轴承座毛坯的铸造加工工艺。
一、轴承座结构分析
轴承座基本信息
由于涉及企业机密，无法提供轴承座的零件图纸，仅对轴承座的相关基本信息进行简单介绍，如下：
零件名称：HT200轴承支座；材质：ZG310570，属于铸造中碳钢；外形尺寸：1430mm×1160mm×810mm；零件重量：2600Kg。根据零件图，采用UG对轴承座进行三维建模，如图11所示。
/
图11 轴承座三维实体模型
轴承座结构分析
零件整体上可分为三个部分：第一部分为固定HT200轴承和轴的圆筒；第二部分为下平板，由两个平面组成；第三部分为连接和辅助部分，包括肋板及圆筒、下平板连接部分。
二、轴承座铸造工艺设计
造型方法和粘结剂选取
轴承座外形尺寸为1430mm×1160mm×810mm，重量为2600Kg，属于大型零件，铸造时造型不易采用机械一体化流水生产。本文中轴承座的铸造采用连续式混砂机填砂、人工起模进行造型，黏结剂选用自硬树脂，其配方见表21。
表21 树脂自硬砂配方
成分
新砂
旧砂
树脂(占砂量)
固化剂(占树脂量)
含量（%）
10
90
0.81.5
2550
铸造工艺参数制定
在进行铸造工艺设计时，需考虑铸件的尺寸公差、加工余量、起模斜度等因素，具体分析如下。
1、尺寸公差
为使轴承座满足加工、装配和使用等要求，铸造轴承座毛坯时需满足一定的尺寸公差要求。铸件尺寸公差参照表22。
表22 铸件尺寸与配套的尺寸公差（单位：mm）
尺寸
尺寸公差(CT14)
＞63～100
11
＞400～630
18
＞1000～1600
23
2、机械加工余量
为了保证轴承座毛坯后续精加工的尺寸和形位精度要求，在轴承座铸造工艺设计时需要在零件自身尺寸之外增加一定量的金属层厚度，也就是要考虑机械加工余量。不同情况下机械加工余量计算方式不同，根据加工面所在位置、采用不同公式计算得到轴承座的加工余量，见表23。
表23 轴承座各面加工余量（单位：mm）
加工面
所属类型
计算公式
加工余量
1
铸件侧面
δ=RAM+CT/2
25.5
2
圆弧面
δ=2RAMCT/2
37
3
铸件底部
δ=RAM+CT/2
23.5
4
底部侧面
δ=RAM+CT/2
23.5
3、起模斜度
当铸件自身没有合适的结构斜度，为保证起模，需在设计铸件铸造工艺时考虑铸件的起模斜度。起模斜度一般可通过增减铸件壁厚的方式来达成，即增加铸件壁厚或减少铸件壁厚。由于轴承座铸造时砂芯与铸型相接触，因此砂芯外部斜度应与铸型相接触表面的斜度一致，又因铸件的起模斜度太小会不利于合箱和下芯，故综合考虑后设定铸件的起模斜度为3°。
4、补充说明
（1）本方案采用树脂砂造型，铸型强度高，表面稳定性好，无需烘干，减小了铸型变形的可能，所以不考虑分型负数和非加工壁厚负余量。
目录
引言 1
一、轴承座结构分析 1
（一） 轴承座基本信息 1
（二） 轴承座结构分析 1
二、轴承座铸造工艺设计 2
（一） 造型方法和粘结剂选取 2
（二） 铸造工艺参数制定 2
（三） 摆放位置与分型面选择 3
（四） 浇注系统设计 4
（五） 冷铁安放设计 6
（六） 工艺方案优化 6
三、轴承座铸造砂芯及芯盒的设计 6
（一） 制芯方法选择 7
（二） 芯头定位和间隙 7
（三） 芯骨材料选择 7
（四） 砂芯排气设计 8
（五） 芯盒材料选择 8
四、轴承座铸造工艺装备设计 8
（一） 砂箱设计 8
（二） 模样选择 9
五、轴承座铸造 9
总结 9
致谢 11
参考文献 12
引言
轴承座是很多机械设备中非常关键的零件，它主要对相配合的轴承起固定、支撑作用，同时也会受到轴承传递而来的作用力，借助反作用力降低轴承的振动、扭动等，使机械设备得以稳定运行。随着工业和社会的不断发展，各行各业对于相关机械设备稳定性和精密度的要求越要越高，进而对轴承座等零部件的质量、寿命等指标也提出了越来越高的要求。因此，提高轴承座的质量性能、保证轴承座的高效高质加工制造对于各行各业的高速发展具有十分重要的意义。一般情况下，轴承座的加工过程分为两步：首先是通过铸造工艺加工出轴承座的毛坯，然后通过车削等减材加工对轴承座毛坯 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
进行精加工至成品。本文主要研究分析了某企业所需轴承座毛坯的铸造加工工艺。
一、轴承座结构分析
轴承座基本信息
由于涉及企业机密，无法提供轴承座的零件图纸，仅对轴承座的相关基本信息进行简单介绍，如下：
零件名称：HT200轴承支座；材质：ZG310570，属于铸造中碳钢；外形尺寸：1430mm×1160mm×810mm；零件重量：2600Kg。根据零件图，采用UG对轴承座进行三维建模，如图11所示。
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图11 轴承座三维实体模型
轴承座结构分析
零件整体上可分为三个部分：第一部分为固定HT200轴承和轴的圆筒；第二部分为下平板，由两个平面组成；第三部分为连接和辅助部分，包括肋板及圆筒、下平板连接部分。
二、轴承座铸造工艺设计
造型方法和粘结剂选取
轴承座外形尺寸为1430mm×1160mm×810mm，重量为2600Kg，属于大型零件，铸造时造型不易采用机械一体化流水生产。本文中轴承座的铸造采用连续式混砂机填砂、人工起模进行造型，黏结剂选用自硬树脂，其配方见表21。
表21 树脂自硬砂配方
成分
新砂
旧砂
树脂(占砂量)
固化剂(占树脂量)
含量（%）
10
90
0.81.5
2550
铸造工艺参数制定
在进行铸造工艺设计时，需考虑铸件的尺寸公差、加工余量、起模斜度等因素，具体分析如下。
1、尺寸公差
为使轴承座满足加工、装配和使用等要求，铸造轴承座毛坯时需满足一定的尺寸公差要求。铸件尺寸公差参照表22。
表22 铸件尺寸与配套的尺寸公差（单位：mm）
尺寸
尺寸公差(CT14)
＞63～100
11
＞400～630
18
＞1000～1600
23
2、机械加工余量
为了保证轴承座毛坯后续精加工的尺寸和形位精度要求，在轴承座铸造工艺设计时需要在零件自身尺寸之外增加一定量的金属层厚度，也就是要考虑机械加工余量。不同情况下机械加工余量计算方式不同，根据加工面所在位置、采用不同公式计算得到轴承座的加工余量，见表23。
表23 轴承座各面加工余量（单位：mm）
加工面
所属类型
计算公式
加工余量
1
铸件侧面
δ=RAM+CT/2
25.5
2
圆弧面
δ=2RAMCT/2
37
3
铸件底部
δ=RAM+CT/2
23.5
4
底部侧面
δ=RAM+CT/2
23.5
3、起模斜度
当铸件自身没有合适的结构斜度，为保证起模，需在设计铸件铸造工艺时考虑铸件的起模斜度。起模斜度一般可通过增减铸件壁厚的方式来达成，即增加铸件壁厚或减少铸件壁厚。由于轴承座铸造时砂芯与铸型相接触，因此砂芯外部斜度应与铸型相接触表面的斜度一致，又因铸件的起模斜度太小会不利于合箱和下芯，故综合考虑后设定铸件的起模斜度为3°。
4、补充说明
（1）本方案采用树脂砂造型，铸型强度高，表面稳定性好，无需烘干，减小了铸型变形的可能，所以不考虑分型负数和非加工壁厚负余量。
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