热加工工艺基础教学PPT铸造.ppt

二、铸件结构的工艺性 2、铸件内腔的设计 （1）应使铸件尽可能不用或少用型芯 下图是悬臂支架的两种设计方案，图a采用方形中空截面，为形成其内腔，必须采用型芯；若改为图b所示工字形开式截面，则可避免型芯的使用，这样在简化造型的同时，也可保证铸件的质量，故后者的设计是合理的。 悬臂支架 1-7 零件结构的铸造工艺性 二、铸件结构的工艺性 2、铸件内腔的设计 （2）铸件的内腔设计应使型芯安放稳固、排气容易、清砂方便 型芯的固定主要依靠芯头来保证，如下图所示轴承支架铸件，若采用图a的结构，则需要两个型芯，而且其中大的型芯呈悬臂状态，装配时必须采用芯撑作辅助支撑，若改成图b所示的形状，采用一个整体型芯来形成铸件的空腔，则既可增加型芯的稳固性，又改善了型芯排气和清理条件，显然后者的设计是合理的。 1-7 零件结构的铸造工艺性 二、铸件结构的工艺性 2、铸件内腔的设计 对于因芯头不足而难于固定型芯的铸件，在不影响使用功能的前提下，可设计出适当大小和数量的工艺孔，用以增加芯头的数量，稳固型芯。如下图b所示。 增设工艺孔结构 1-7 零件结构的铸造工艺性 二、铸件结构的工艺性 2、铸件内腔的设计 （3）铸件结构设计中应避免封闭空腔 下图a所示铸件为封闭空腔结构，其型芯安放困难、排气不畅、难于清砂，若改成图b所示的结构，上述问题将迎刃而解，故后者是合理的设计。 铸件结构避免封闭内腔 1-7 零件结构的铸造工艺性 三、铸造方法对铸件结构的特殊要求 1、熔模铸件 便于蜡模的制造 铸件上的孔、槽不宜过小或过深 过小或过深的孔、槽，不利于制壳时涂料和砂粒顺利地充填熔模上相应的孔洞，形成合适的型腔；同时，过深的孔、槽也给铸件的清砂工作带来困难。通常，孔径应大于2mm (薄件＞0.5mm) 。通孔时，孔深／孔径＜4-6，不通孔时，孔深／孔径＜2。槽宽应大于2mm，槽深不超过槽宽的2-6倍。 减少热节，壁厚力求均匀 熔模铸造一般不单独设置冒口，而是利用加粗的直浇道作为冒口直接补缩铸件。与此工艺相适应，应尽量采用薄壁结构，并使壁厚分布符合定向凝固原则。 避免大平板结构 由于熔模型壳的高温强度较低，容易变形，所以设计铸件结构时，应尽量避免大的平面。 1-7 零件结构的铸造工艺性 三、铸造方法对铸件结构的特殊要求 2、金属型铸件 铸件的外形和内腔应力求简单，尽可能加大铸件的结构斜度，避免采用直径过小或过深的孔，以便于抽出型芯和保证铸件顺利取出。 铸件的壁厚要均匀，以防出现缩松和裂纹缺陷；同时要注意壁厚不能太薄，尽量避免大的水平壁，以防止浇不到、冷隔等缺陷，如铝硅合金铸件的最小壁厚为2mm~4mm，铝镁合金的最小壁厚为3mm－5mm。 3、压力铸件 压铸件应尽量消除侧凹和深腔。 尽量采用壁厚均匀的薄壁结构。压铸件适宜的壁厚一般为：锌合金1mm-3mm，铝合金1.5mm-5mm，铜合金2mm-5mm。 压铸可以采用镶嵌件，应充分发挥镶嵌件的优越性，以便制出复杂件、改善压铸件局部性能和简化装配工艺。为使嵌件在铸件中的联接可靠，应将嵌件镶入铸件部分制出凹槽、凸台或滚花等。 1-7 零件结构的铸造工艺性 二、铝合金铸件的生产 1、铝合金分类 铝合金的密度小，熔点低，导电性、导热性和耐蚀性优良，因此也常用来制造铸件。 铸造铝合金分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金及铝锌合金四类。 2. 铝合金的铸造工艺特点 铸造铝合金熔点低、流动性好、对型砂耐火度要求不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值，还可浇注薄壁复杂铸件。 为防止铝液在浇注过程中的氧化和吸气，通常采用开放式浇注系统及应用，蛇形直浇道和缝隙内浇道等。 应能造成合理的温度分布，使铸型进行定向凝固，并在最后凝固部分设置冒口进行补缩，以消除缩孔和缩松。 1-5 铸钢件和有色合金铸件生产 三、铜合金铸件的生产 1、铜合金分类 纯铜俗称紫铜 青铜 铜与锌以外的元素所组成的合金统称青铜。又分为无锡青铜、锡青铜和铝青铜等。 黄铜 以锌为主加元素的铜合金 2、铜合金的铸造工艺特点 铸造黄铜熔点低、结晶温度窄（30℃-70℃），流动性好、对型砂耐火度要求不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值、减小加工余量，并可浇注薄壁铸件。但其收缩率大、容易产生集中缩孔，铸造时应配置较大的冒口。 1-5 铸钢件和有色合金铸件生产 三、铜合金铸件的生产 2、铜合金的铸造工艺特点 锡青铜在液态下易氧化，在开设浇道时，应尽力使金属液流动平稳、防止飞溅，故常用开放式及底注式浇注系统。锡青铜的凝固温度宽（150℃-200℃），凝固收缩和线收缩率小，虽不易产生大的集中缩孔，但常出现枝晶偏析与缩松，降低铸件的致密度。这种缩松便于储存润滑油，适宜制造滑动轴承。壁厚不大的锡青铜铸件常采用同时凝固原则，锡青铜适合采用金