ch06铸造工艺设计1

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1、Yourcompanysloganinhere液态金属成形件工艺设计www.themegallery.com铸件工艺过程设计就是根据铸造零件的结构特点、技术、要求、生产批量和生产条件等，确定铸件方案和技术参数，绘制工艺过程图、编制工艺过程卡等技术文件的过程。铸件工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。因此，铸件工艺过程设计的好坏，对铸件品质、生产率和成本起着重要的作用。铸造工艺过程设计铸造工艺设计内容与步骤铸造工艺过程设计的内容主要决定于批量大小、生产要求和生产条件。一般包括：铸

2、造工艺过程图、铸件图、铸型装配图、工艺过程卡、操作技术规程。广义地讲，凡铸造技术装备的设计内容，诸如模样图、模板图、芯盒图、砂箱图、压铁图、专用检具图、专用量具图及组芯夹具图等，属于铸造工艺过程设计的内容。铸造工艺过程设计的内容铸造工艺过程设计的内容工作内容与任务铸造工艺过程设计的步骤铸造工艺方案的内容2.工艺方案的确定1.铸件结构工艺性分析4.型芯设计3.工艺参数确定6.出气冒口补缩冒口5.浇注系统设计8.绘制铸件图7.绘制铸造工艺图铸造工艺对铸件结构设计的要求合金铸造性能对铸件结构工艺性的要求铸件最小壁厚设计设计

3、核心：铸件结构工艺性当采用铸造来做零件毛坯或直接成形时，除形状和尺寸设计以外，还必须进行结构设计。铸件结构工艺性设计目的，就是在结构设计上，力求使铸造，以及后续的切削加工容易进行。液态成形件的结构设计分析在一定铸造条件下，铸造合金液能充满铸型的最小厚度称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，铸件的设计壁厚不应小于最小壁厚。最小壁厚主要由合金种类和铸件尺寸大小决定。（1）最小壁厚砂型铸造铸铁件的最小壁厚／mm铸件种类铸件最大轮廓尺寸<200200~400400~800800~12501250~200

4、0灰铸铁3~44~55~66~88~10孕育铸铁5~66~88~1010~1212~16球墨铸铁3~44~88~1010~12－碳素钢89111416~18低合金结构钢8~99~10121620高锰钢8~910121620不锈钢8~1010~1212~1616~2020~25耐热钢8~1010~1212~1616~2020~25（2）铸件的临界壁厚在最小壁厚和临界壁厚之间就是适宜的铸件壁厚。铸件截面形状厚壁铸件，易产生缩孔、缩松、晶粒粗大等缺陷，力学性能下降，故存在一个最大壁厚。在砂型铸造条件下:临界壁厚≈3×最小壁

5、厚（3）铸件的内壁厚度砂型铸造时，散热条件差的铸件内壁，即使内壁厚度与外壁厚度相等，由于它的凝固速度比外壁慢，力学性能往往比外壁低。同时在铸造过程中易在内、外壁交接处产生热应力，使铸件产生裂纹，对于凝固收缩大的铸造合金还易在此处产生缩孔和缩松。因此，设计时应使铸件内壁厚度小于外壁厚度。其内、外壁厚度相差值可参考表。合金类别铸铁铸钢铸铝铸铜铸件内壁比外壁厚度应减少的相对值/%10~2020~3010~2015~20所谓铸件壁厚均匀性，是为了使铸件各处的冷却速度相近，并非要求铸件所有的壁厚完全相同。铸件的外壁、内壁和筋的

6、厚度比约为：1：0.8：0.6（4）铸件壁的过渡和连接通常情况下，铸件壁的厚度并不完全一致。因此，在壁的过渡处应参考表中壁的过渡形式和尺寸进行设计。示意图壁厚比示意图壁厚比b≤b＞铸壁有类型各异的接头，大致分为L型、T型、V型、Y型和十字型等５种。在接头处，因凝固速度慢，容易产生应力集中，在铸件上可能会产生裂纹、变形、缩孔、缩松等缺陷。所以，设计中应选用L型接头，减少和分散热节点，避免交叉连结。十字型连接形式（a）不合理(b)合理(c)不合理(d)合理图K型连接形式(a)不合理(b)合理(c)不合理(d)合理直角联接

7、处形成金属积聚，而内侧散热条件差，较易产生缩松和缩孔；在载荷的作用下，直角处的内侧产生应力集中，使内侧实际承受的应力较平均应力大大增加;一些合金的结晶过程中，将形成垂直于铸件表面的柱状晶。若采用直角联接，则因结晶的方向性，在转角的分角线上形成整齐的分界面，使转角处成为铸件的薄弱环节。上述诸因素均使铸件转角处力学性能下降，较易产生裂纹。当铸件采用圆角结构时，可克服上述之不足。此外，外圆角还可美化铸件的外形，避免划伤人体；铸造内圆角还可防止金属液流将型腔尖角冲毁。为了减小热节和防止铸件产生缩孔和缩松，铸件的壁应避免交叉连

8、接和锐角连接。中、小铸件可采用交错接头，锐角连接宜采用过渡形式，大件宜采用环形接头。环形接头壁间连接应避免交叉和锐角交错接头21缺陷分析：铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致，形成较大的内应力。当此应力超过合金的强度极限时，铸件会产生裂纹。轮缘、轮辐、轮毂间若比例不当，常因收缩不一致，　内应力过大，使铸件产生裂纹。（5）肋为了增加铸件的力学性能和