铸造件结构工艺性

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1、铸造件结构工艺性铸件结构设计：保证其工作性能和力学性能要求、考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求，铸件结构设计合理与否，对铸件的质量、生产率及其成本有很大的影响。1、设计的主要问题和设计要求箱体设计首先要考虑箱体内零件的布置及与箱体外部零件的关系，如车床按两顶尖要求等高，确定箱体的形状和尺寸，此外还应考虑以下问题：⑴、满足强度和刚度要求。对受力很大的箱体零件，满足强度是一个重要问题；但对于大多数箱体，评定性能的主要指标是刚度，因为箱体的刚度不仅影响传动零件的正常工作，而且还影响部件的工作精度。⑵、散热性能和热变形问题。箱体内零件摩擦发热使润滑油粘度变化，影响其润滑性能；温度

2、升高使箱体产生热变形，尤其是温度不均匀分布的热变形和热应力，对箱体的精度和强度有很大的影响。⑶、结构设计合理。如支点的安排、筋的布置、开孔位置和连接结构的设计等均要有利于提高箱体的强度和刚度。⑷、工艺性好。包括毛坯制造、机械加工及热处理、装配调整、安装固定、吊装运输、维护修理等各方面的工艺性。⑸、造型好、品质小。设计不同的箱体对以上的要求可能有所侧重。（一）铸造工艺对铸件结构设计的要求Ⅰ、铸件外形的设计要求1、铸件的外形应力求简化，造型时便于起模。（1）、避免铸件的外形有侧凹。如图1所示的铸件，结构a）的侧凹处在造型时另需两个外型芯来形成。而结构b）在满足使用要求的前提下，将凹坑

3、一直扩展到底部省去了外型芯，降低了铸件成本。图1铸件两种结构设计的比较还有设计如图2所示。原设计a）的结构有内凹，造型时起模困难，也只能采用外型芯。而将其改为图b）的结构，则可省去外型芯，简化造型工序。图2铸件结构设计的比较（2）、尽可能使分型面为平面，去掉不必要的外圆角。因为平面分型面可以避免挖砂和假箱造型、生产率高。（3）、铸件上凸台和筋条的设计，应考虑其结构便于造型。如图3a）、c）所示的铸件凸台的设计，也只能采用活块或外型芯才能起模。将其改为图3c）、d）的结构，可避免活块。图3零件上凸台的设计2、铸件的外形应尽可能使铸件的分型面数目最少。铸件的分型面数目减少，不仅减少砂

4、箱数目、降低造型工时，还可以减少错箱、偏芯等的机会，提高铸件的尺寸精度。图4铸件结构的两种设计。图a）的结构有两个分型面，需采用三箱造型，使选型工序复杂。若是大批量地生产，只有增设环状型芯才可采用机器造型。将结构改为图b）的设计，就只有一个分型面，使造型工序简化。图4铸件3、在铸件上设计结构斜度在铸件的所有垂直于分型面的非加工面上，应设计有结构斜度，如图5所示。a）不合理b）合理a）不合理b）合理图5结构斜度a）、图的结构没有结构斜度，铸造工艺人员应铸造前给出拔模斜度，这样就不必要地增加了铸件的壁厚。结构斜度的大小，随垂直壁的高度而异。高度愈小，斜度愈大；内侧面的斜度应大于外侧面

5、的。具体数值可参考表1。表1铸件的结构斜度斜度(a：h)角度(β)使用范围1∶511°30′H＜25㎜铸钢和铸铁件1∶105°30′h＝25~500㎜铸钢和铸铁件1∶203°h＝25~500㎜铸钢和铸铁件1∶501°h＞500㎜铸钢和铸铁件1∶10030′非铁合金铸件总之，铸件的结构斜度与拔模斜度不同，前者由设计零件的人确定，且斜度值较大；后者由铸造工艺人员在绘制铸造工艺图时设计，且只对没有结构斜度的立壁给予较小的角度（0.5～3.0°）。Ⅱ、铸件内腔的设计1.铸件内腔尽量不用或少用型芯，以简化铸造工艺。如图6两种结构设计。采用方案b）可以省去型芯。图6支柱的设计2.当铸件的内腔

6、较复杂、需用型芯形成时，应考虑好型芯的稳固、排气顺畅和清理方便。如图7所示的两种设计。方案a）需要两个型芯，其中较大的型芯呈悬臂状态，需用型芯撑A支承其无芯头的一端；若改成方案b），则型芯的稳定性大大提高，而且型芯的排气顺畅、也易于清理。图7铸件有时一些铸件内腔的结构，虽能满足使用要求，但却不利于型芯的稳定、排气和清理。如图8所示a）。从使用出发只需两个通循环水的孔即可，但从铸造工艺的角度看，该型芯只靠这两个芯头来固定、排气和清理显然很困难。为此在法兰面上增设工艺孔，如图b）所示。该型芯采用吊芯，通过6个芯头固定在上型盖上，省去了芯撑，改善型芯的稳固性，并使其排气顺畅和清理方便。

7、图8铸件内腔的设计（二）合金铸造性能对铸件结构设计的要求在设计铸件结构时，若不充分考虑铸件所用合金的铸造性能，铸件上会出现浇不足、冷隔、缩孔、缩松、铸造应力、变形和裂纹等缺陷。因此，在设计铸件的结构时，除考虑使用要求外，还应考虑以下几个方面。Ⅰ、合理设计铸件的壁厚1.铸件的壁厚应适当。由于各种铸造合金的流动性不同，在相同铸型条件下，获得铸件的最小壁厚也不同。当然在不同铸型条件下，同一种铸造合金铸件的最小厚度也不相同，冷却能力愈强的铸型，获得铸件的最小壁厚应愈大。如表2所示，为砂型