第二章铸造成形说课.pptVIP

第5节 铸件结构工艺性 铸件结构工艺性指铸件结构应符合铸造生产要求，满足铸造性能和铸造工艺对铸件结构的要求。 2.5.1 铸造合金性能的影响 铸件结构，必须满足合金铸造性能的要求，不然可能产生浇不足、冷隔、缩松、气孔、裂纹和变形等缺陷。 1. 铸件壁厚的设计 1）铸件的最小壁厚：在各种工艺条件下，铸造合金能充满型腔的最小厚度。它主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状。 2）铸件的临界壁厚：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。一般取最小壁厚的三倍。 3）铸件壁厚应均匀，避免厚大截面，并防止壁厚的突变。如图2-47，图2-48所示。 2. 铸件壁间连接的设计 为减少热节、防止缩孔，减少应力，防止裂纹，壁间应圆角连接并逐步过渡。如图2-49所示。 3.避免铸件收缩受阻的设计 铸件收缩受阻时，易产生内应力，从而产生裂纹，故应尽量避免受阻收缩。如图2-50的轮辐可采用奇数轮辐或采用弯曲轮辐。 4.防止铸件翘曲变形的设计 细长形或平板类铸件收缩时由于内应力易产生翘曲变形，可采用对称结构或采用加强筋。如图2-51所示。 2.5.2 铸造工艺的影响 铸件结构设计，除应满足零件的使用要求外，还应使铸造工艺过程简化，以提高生产和质量。 1. 铸件外形设计 设计时应尽量避免侧凹、窄槽和不必要的曲面。如图2-52的箱盖铸件，图2-53的箱体铸件，图2-54的托架结构，图2-55的凸台。 2.铸件内腔设计 尽量减少不必要的型芯；需要型芯时应考虑支撑、排气、清砂要求。对薄壁和耐压零件尽量不用芯撑，可采用工艺孔。如图2-56的内腔设计；图2-57的轴承架结构。 3.考虑结构斜度 垂直于分型面的非加工面应设计结构斜度，以便于起模。 2.5.3 铸造方法的影响 对于特种铸造方法，根据其工艺特点，还需考虑一些特殊要求。 1. 熔模铸件的结构特点 1）便于从压型中取出蜡模和型芯，如图2-58所示。 2）铸孔的直径不要太小和太深，应大于2mm，通孔深度不大于直径的4-6倍，不通孔不大于2倍；铸槽的宽度不要太小和太深，宽度应大于2mm，深度为2～6倍；铸件壁厚不要太薄，一般为2～8mm。 3）熔模铸造工艺上一般不用冷铁，少用冒口，多用直浇口直接补缩，故壁厚要均匀，或是壁厚分布满足顺序凝固要求，无分散热节。 4）可铸出各种复杂形状的铸件，故可将几个零件合铸为一个，以减少加工和装配。如图2-59所示的车床手轮手柄。 2. 金属型铸件的结构特点 1）铸件的外形和内腔应尽量简单，尽量采用大的结构斜度，避免采用过小过深的孔，以便于抽芯，并尽量采用金属芯。如图2-60所示。 2）铸件壁厚差别不能太大，以防止缩松和裂纹；壁厚不能太薄。 3.压铸件的结构特点 1）压铸件的外形应使铸件能从压型中取出，内腔便于抽芯。如图2-61所示。 2）压铸件壁厚应尽量均匀，且不宜太厚。 3）充分发挥镶铸的优越性，以便制出复杂件，并改善局部性能、简化装配。 4.离心铸件的结构特点 内外直径不宜相差太大，立式离心铸造直径应大于高度的3倍。 第6节 铸造成形新发展 2.6.1 凝固理论推动的铸造新发展 1.定向凝固和单晶、细晶铸造； 2.半固态铸造； 3.快速凝固铸造； 4.其他凝固铸造。如悬浮铸造、旋转震荡结晶法和扩散铸造。 5.差压铸造。 2.6.2 造型技术的新发展 1.气体冲压造型； 2.静压造型； 3.真空密封造型； 4.冷冻造型。 2.6.3 计算机技术推动铸造的新发展 1.铸造过程的数值模拟； 2.铸造工艺CAD； 3.铸造过程的计算机控制。 思考题： 1.铸造工艺设计的主要内容有哪些？ 2.试修改下图所示铸件的不合理结构，并说明修改理由，选择其分型面并画出铸造工艺图。 返回文档 图2-5 结晶特性对流动性的影响 a)恒温下 b)一定温度范围 图2-13 收缩应力的形成 返回文档 返回文档 图2-14 同时凝固原则 返回文档 图2-17 车床床身导轨面的变形 返回文档 图2-19 振压紧砂机构原理图 返回文档 图2-20 抛砂紧实机构原理图 返回文档 图2-21 起模方法示意图 图2-22 自动造型生产线 1—卸箱机 2—移箱机 3、13—落砂 4—下箱自动造型机 5—刷砂刷 6—平车 7—放箱机 8—翻转机 9—合型机 10—辊道 11—换模小车 12—上箱自动造型机 14—铸型 15—浇注工段 16—输送带 返回文档 图2-23 熔模铸造工艺过程 返回文档 a）压型 b）压制蜡模 c）焊蜡模组 d