基于ProCAST的阀体铸造工艺设计

基于ProCAST的阀体铸造工艺设计

摘要

针对阀体的设计，砂型铸造是一种常见且有效的制造工艺，能够满足复杂零件的生产需求。在阀体设计过程中，我们首先进行了对阀体的详细分析，并结合材料特性和工艺要求，选择了砂型铸造作为最佳制造工艺。通过对零件的分析，我们精心选择了最优的分型面，以确保铸件在成型过程中能够获得良好的表面质量和尺寸精度。

在设计阀体的过程中，我们还进行了铸件的吃砂量计算，以确保砂型制造过程中能够满足铸件的形状和尺寸要求。同时，我们通过仔细的查询和分析，得出了该铸件的加工余量以及拔模斜度，以确保铸件在脱模过程中能够顺利获得所需的形状和尺寸。

另外，我们还根据之前的计算结果，设计了适合该铸件的浇注道系统，以确保金属液能够顺利流入模腔，并有效避免气孔和夹渣等缺陷的产生。为了验证设计的可行性和优化浇注道系统，我们还利用ProCAST软件进行了模拟铸造，以确保最终的铸件能够满足质量和性能要求。

综上所述，通过对阀体设计过程的详细分析和精心的工艺选择，我们成功地设计出了适合砂型铸造的阀体，并通过计算和模拟等手段确保了最终铸件的质量和性能。这些工艺和技术手段的运用，将为阀体的生产和制造提供可靠的保障，同时也为相关工程技术的发展和应用提供了有益的经验和参考。

关键词：铸造碳钢；阀体；工艺设计

摘要 1

第一章绪论 3

第二章零件分析 4

2.1阀体的介绍 4

2.2零件的分析 4

2.3铸件的具体参数 5

2.4材料的分析 6

第三章阀体的铸造工艺设计 7

3.1铸造方法的确定 7

3.2铸型的制备 8

3.2.1型砂的制备 8

3.2.2砂芯的制备 9

3.2.3分型面的选择 9

3.3铸件砂箱尺寸和吃砂量的设计 11

3.3.1铸件所需的吃砂量 11

3.3.2铸件砂箱尺寸的选择 13

3.4加工余量的选择 13

3.5拔模斜度的选择 14

3.6铸造收缩率的计算 15

3.7铸件最小铸出孔的计算 16

3.8浇注时间的计算 17

第四章浇注系统的设计 18

4.1浇注系统选择的原则 18

4.2浇注系统的尺寸计算 18

4.3浇口杯尺寸的设计 20

4.4热节圆的确定 21

4.5阀体冒口的设计与计算 21

4.6ZG230-450出气口尺寸的确定 22

第五章ProCAST仿真铸造 24

5.1ProCAST介绍 24

5.2分析浇注和凝固过程 25

5.3分析及结论 27

5.7所示： 29

第六章阀体的缺陷分析以及防止措施 32

6.1阀体的缺陷分析 32

6.2阀体缺陷的防止措施 33

6.2.1钢液浇注过程中的缺点 33

6.2.2缺陷的解决方法 33

第七章结论 35

致谢 35

结论

本文通过对阀体进行铸造工艺设计，首先通过对阀体的分析可得，该铸件是一件非常小巧的铸件，所以选择使用砂型铸造的方法，确定完了砂型铸造之后，便可以配置砂型铸造所需的型砂，所以选择使用制作方便，回收率高的树脂砂。然后便配置砂芯。通过对铸件的分析，顾确定了分型面，选择完了分型面之后，通过查表可算出该铸件的加工余量为2.5mm，然后便可以根据材料来设计浇注道系统和冒口等，由于该铸件是小巧的零件，所以内浇道选择只需要两个便可但在后面的仿真模拟中发现，两个内浇道会导致浇注不完全等现象，所以需要额外增加一个新的内浇道，所以该零件需要三个内浇道。得知这数据些之后，便可以设计砂箱的大小尺寸为147mm×200mm×147mm。由于铸件阀体是很小的零件，所以通过查表可得铸件的最小铸出孔为60mm，所以零件上很多地方的小孔都不需要铸造，等后期加工就行。做完这一切，便可以通过计算得知浇注时间大概为6s。

最后在通过使用ProCAST对铸件进行了浇注过程的仿真模拟，通过分析浇注过程和冷却凝固过程，得知了在3s的时候，铸件底部已完全覆盖，在6s的时候，钢液已经完全注满了铸件；当然也有许多缺陷，钢液没有完全注满铸件，有些许部分钢液没有填充到，导致了铸件出现了瑕疵，通过分析可以选择增加一个内浇道的方法，使钢液完全充分地浇注满整个铸件。

参考文献

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