金属工艺学2铸造-3.ppt

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1、主要内容:2.4.1砂型铸造工艺对铸件结构的要求2.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求2.4.3不同成形工艺对铸件结构的要求2.4液态金属成型件的结构设计重点内容：铸件结构设计如何考虑铸造工艺特点7/22/202112.4.1砂型铸造工艺对铸件结构的要求铸件的外形设计铸件的内腔设计2.4.1.1.铸件的外形设计原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺7/22/202122.4.1.2铸件的内腔设计原则：减少形芯数量，避免不必要的型芯；便于型芯的固定、排气和清理。作用：防止偏芯、气孔等缺陷的产生；简化造型工艺，降低成本。铸件的内腔设计视频7/22/20

2、213减少型芯的数量，避免不必要的型芯实例分析：便于型芯的稳定、排气和铸件的清理7/22/20214缺陷分析：结论：铸件壁厚介于临界壁厚和最小壁厚之间概念：2.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求2.4.2.1铸件壁厚的设计原则1：合理设计铸件壁厚最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充满型腔的最小厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。临界壁厚：各种铸造合金都存在一个临界壁厚，在砂型铸造条件下，各种铸造合金临界壁厚约等于其最小壁厚的3倍。如果所设计铸件的壁厚小于允许的“最小壁厚”，铸件就易产生浇不足、冷隔等缺陷。在铸造厚壁铸件时，容易产生

3、缩孔、缩松、结晶组织粗大等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。7/22/20215原则2:铸件壁后应均匀，避免厚大截面缺陷分析：铸铸件如果壁后过大会出现集中的缩孔7/22/202162.4.2.2铸件壁的连接原则1：铸件的结构圆角；避免铸件壁的锐角连接；厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡；缺陷分析：锐角连接处易出现热结合应力，并会导致应力集中，从而产生裂纹、缩孔等缺陷。7/22/20217原则2：减缓肋、辐收缩的阻碍缺陷分析：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。实例分析1：7/22/20218实

4、例分析2：改进后的交错接头或环状接头，其热节均较改进的小，且可通过微量变形来缓解内应力，抗裂性能均较好。7/22/20219原则3：避免出现过大的水平面缺陷分析：薄壁罩壳铸件，当其壳顶呈水平面时，因薄壁件金属液散热冷却快，渣、气易滞留在顶面，易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣缺陷。实例：7/22/2021102.3.3.1压铸件的结构设计原则：应尽量消除侧凹和深腔，在无法避免时，至少应便于抽芯，以便压铸件能从铸型中顺利取出。实例：2.3.3不同成型工艺对铸件结构的要求7/22/202111原则：孔、槽不易过小或过深，便于浸渍涂料和撒砂；尽量避免出现大平

5、面。实例：2.3.3.2熔模铸件的结构设计7/22/202112组合设计：可将大铸件或形状复杂的铸件，设计成几个较小的铸件，经机加工后，再用焊接或螺纹连接方式将其组合成整体。实例1：2.3.3.3铸件的组合设计实例2：实例3：7/22/202113思考题1：为防止铸件缺陷产生，试修改图示铸钢机架的结构。（孔的尺寸、形状不能变）7/22/202114