行星架铸造工艺设计说明书

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1、铸造工艺课程设计说明书设计题目B-行星架-ZG35CrMo学院年级专业学生姓名学号指导教师I铸造工艺课程设计说明书目录1前言12设计方案22.1零件分析22.1.1零件结构特点分析22.2行星架用途分析32.2.1零件工作环境分析32.2.2铸件材质分析33设计说明53.1造型材料选择53.2铸造工艺设计63.2.1浇注位置确定63.2.2分型面选择63.2.3铸件在砂箱内的数量及位置73.3铸造工艺参数选择73.3.1铸件尺寸公差选择73.3.2铸件质量公差选择83.3.3机械加工余量选择83.3.4铸造收缩率选择93.3.5起

2、模斜度选择103.3.6铸件最小铸出孔（槽）103.4砂芯设计113.4.1砂芯方案113.4.2砂芯形状123.5浇注系统设计133.5.1浇注系统的选择133.5.2浇注时间确定143.5.3包孔的选择153.5.4各浇道的截面积确定163.5.5浇注系统的校核173.5.6浇口杯设计184工装设计194.1模板设计1924铸造工艺课程设计说明书4.2砂箱设计与选择204.2.1砂箱尺寸确定214.3芯盒设计21致谢23参考文献2324铸造工艺课程设计说明书1前言本次铸造工艺为B件-行星架的铸造工艺，行星架的材质为ZG35Cr

3、Mo。行星架是行星齿轮传动装置的主要构件之一，行星轮轴或者轴承就装在行星架上。当行星轮作为基本构件时，它是机构中承受外力矩最大的零件。行星轮的结构设计和制造对各个行星轮间的载荷分配以至于传动装置的承载能力、噪声和振动等有很大影响。其常见结构形式有双侧板整体式、双侧板分开式和单侧板式三种。双侧板整体式的刚性好。这种结构如果采用整体锻造则切削加工量很大，因此可用铸造和焊接方法得到结构和尺寸接近成品的毛坯，但应注意消除铸造或焊接缺陷内应力，否则将影响行星架的强度、加工质量及使用时可能产生变形，成为安全隐患。在工艺设计时，根据零件图进行工

4、艺参数的选定，并绘制出毛坯件，在其基础上做进一步的工艺设计。本次工艺设计采用水玻璃砂造型，开放式底注式的浇注系统，使用中间分型。浇注系统共设计了包括平做平浇和立做平浇两种浇注方案，使用华铸CAE仿真模拟软件分别进行初步模拟，分析模拟结果的充型过程、缺陷分布以及工艺改进性等方面，最终浇注系统选择平做平浇底注式的浇注系统，充分保证铸件重要工作部位（即X射线探伤部位）在铸件下部，提高铸件质量。在工艺改进中，通过多次调整冒口的位置，使铸件产生有利于最终铸件综合性能的顺序凝固方式，消除了铸件中的缺陷，并且保证铸件有较高的工艺出品率，符合工厂

5、生产中经济性的原则。24铸造工艺课程设计说明书1设计方案1.1零件分析1.1.1零件结构特点分析零件名称：行星架材质：ZG35CrMo技术要求：行星架技术要求分为两个部分，一部分为零件图中技术要求；一部分为附加技术要求。其中，零件图中技术要求如下：材料采用ZG35CrMo铸件不允许有气孔、夹渣、夹砂、疏松等影响使用功能的缺陷。热处理采用淬火加回火。铸造尺寸公差和加工余量按照GB/6414-2007《铸件尺寸公差和机械加工余量》要求执行。附加技术要求如下：热处理状态：调制处理化学成分：如表1.1表1.1ZG35CrMo的化学成分元素

6、含量（%）CSiMnCrMoSPNiCu0.32~0.400.17~0.370.40~0.700.80~1.100.15~0.25≤0.035≤0.035≤0.030≤0.30尺寸精度：铸件的几何形状、尺寸、工艺加工余量等均应符合图纸及工艺的要求，铸件的尺寸公差应符合GB/T6414的CT11-13级规定，重量公差按GB/T11351的同等级规定执行。零件的形状：如图1.1所示：24铸造工艺课程设计说明书图1.1零件三维结构实体图零件形状特点：通过creo计算，零件质量为1316.5kg，最大壁厚为91mm，最小壁厚为44mm。零

7、件中有较多的法兰处，成为零件的热节部位易产生缩孔缩松缺陷。1.1行星架用途分析1.1.1零件工作环境分析行星架是典型的低速、重载、变转矩和增速减速的传动件。本次铸件大多是用于大型风电机中的核心部件。在工作时，风电齿轮箱采用行星传动，通过行星架输出风轮叶片传来的转矩，其在工作中主要承担结构支撑、承受较多的振动和冲击。1.1.2铸件材质分析零件材质为ZG35CrMo（化学成分、力学性能如表1.2、表1.3所示），零件质量为1316.5kg，有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，高温下有高的蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达50

8、0℃；冷变形时塑性中等，焊接性差。低温至-110摄氏度，并具有高的静强度、冲击韧度及较高的疲劳强度、淬透性良好，无过热倾向，淬火变形小，冷变形时塑性尚可，切削加工性中等，但有第一类回火脆性，焊接性不好，焊前需预热至150~400摄氏度，焊后热处理以