《鑄件結(jié)構(gòu)工藝性》PPT課件

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1、第五章鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要考慮符合使用的要求，還必須考慮是否符合鑄造工藝及鑄造性能的要求。合理地設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)，可簡化鑄造工藝、提高生產(chǎn)效率、改善鑄件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。以下主要從鑄件的外形、內(nèi)腔、壁厚及壁間連接幾方面，討論鑄件設(shè)計(jì)的原則。設(shè)計(jì)目的：使鑄件的結(jié)構(gòu)適應(yīng)鑄造工藝、合金鑄造性能的要求。以保證鑄件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率。即:改善鑄件結(jié)構(gòu)工藝性。鑄件外形應(yīng)盡量采用規(guī)則的易加工平面、圓柱面、垂直連接等，避免不必要的曲面，以便于制模和造型，除此以外，還應(yīng)考慮如下方面：第一節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)與鑄造工藝的關(guān)系在滿

2、足使用要求的前提下，盡可能使制模，造型，造芯，合箱和清理等過程簡化。結(jié)構(gòu)力求簡單，盡量由直線，平面，圓柱等簡單幾何圖形構(gòu)成。使分模面最少。搖臂兩臂改在同一平面內(nèi)，分型面平直，便于制模、造型。減少分型面外壁側(cè)凹的鑄件一般要采用砂芯、三箱或多箱造型，增加了分型面數(shù)量，造型難度較大。而避免側(cè)凹可采用二箱造型，減少分型面和砂箱的數(shù)量，從而簡化鑄造工藝，還能減少錯(cuò)型和偏芯，以提高鑄件的精度。2.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于造型×√避免側(cè)凹，省去外型芯。機(jī)床底座×√2.盡量使分型面平直，避免不必要的圓角內(nèi)凹3.凸臺(tái)、肋應(yīng)便于起?！粮倪M(jìn)的凸臺(tái)活塊的改

3、進(jìn)避免或減少活塊對(duì)箱體、缸蓋等零件上的凸臺(tái)、肋板設(shè)計(jì)時(shí)，分布應(yīng)合理、厚度應(yīng)適當(dāng)，這樣可使造型時(shí)起模方便，少用或不用活塊造型，簡化鑄造工藝。×√減少分型面，避免錯(cuò)箱。支腿×4.垂直分型面的非加工面，應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度，以便起模。?起模斜度有何不同？木模上的斜度，標(biāo)在鑄造工藝圖上。結(jié)構(gòu)斜度造型時(shí)為便于起模，在垂直于分型面的非加工側(cè)壁，一般應(yīng)設(shè)計(jì)10～30°的結(jié)構(gòu)斜度。結(jié)構(gòu)斜度的大小隨壁的高度增加而減??；并且內(nèi)壁的斜度大于外壁的斜度。側(cè)壁（或大平面）結(jié)構(gòu)斜度一般金屬型或機(jī)器造型時(shí)，結(jié)構(gòu)斜度取5－l0度，手工造型取l～3度。××5.盡量

4、少用型芯√少用型芯可簡化工序，避免制芯過程的變形、合箱中的偏差，提高鑄件精度。下型砂垛——“自帶型芯”鑄件內(nèi)凸緣，須用型芯懸臂支架鑄件為封閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔需要用型芯鑄出；改進(jìn)為b方案開式結(jié)構(gòu)，可省去型芯，從而簡化鑄造工藝。端蓋鑄件內(nèi)腔直徑D大于高度H，采用a結(jié)構(gòu)必須要用一個(gè)型芯，而采用b結(jié)構(gòu)可采用砂垛代替型芯，使造型工藝簡化?！列托緫?yīng)定位牢固，便于排氣。軸承支架（a）不合理（b)合理√改肋板結(jié)構(gòu)×√增設(shè)工藝孔，改善型芯定位，排氣和清砂。用芯撐，型芯不穩(wěn)，難清砂。芯撐工藝孔6.應(yīng)有足夠的芯頭，以便于型心的固定、排氣和清理。課堂討

5、論：××連接壁設(shè)計(jì)原則：結(jié)構(gòu)圓角與逐漸過渡壁厚設(shè)計(jì)原則：力求均勻第二節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)與合金鑄造性能的關(guān)系鑄件結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足合金流動(dòng)性和收縮率的要求，減少鑄造缺陷。1.壁厚設(shè)計(jì)①壁厚應(yīng)合理壁厚過小，充型能力差，易產(chǎn)生澆不到、冷隔。反之，易引起縮松、晶粒粗大等。最小壁厚與合金流動(dòng)性，鑄造方法和尺寸大小相關(guān)鑄件尺寸鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金銅合金＜200×200200×200~500×500＞500×5006~810~1215~205~66~1015~25612—4~55~8—345~73~55~8—砂型鑄造鑄件最小壁厚（a）不

6、合理　　　　?。╞)合理鑄件的壁厚也不宜過大，否則由于鑄件冷卻過慢使晶粒粗大，且易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷，使性能下降，所以不能靠無節(jié)制地增大鑄件的壁厚來提高承載能力?？刹扇≡阼T件的脆弱處增設(shè)加強(qiáng)肋的方法來提高鑄件的強(qiáng)度和剛度。②各部位壁厚應(yīng)均勻，以減少熱節(jié)，并使冷速均勻，防止縮孔、熱應(yīng)力、裂紋等缺陷?？s松鑄件各部分壁厚相差過大，不僅容易在較厚處產(chǎn)生縮孔、縮松，還會(huì)使各部位冷速不均，產(chǎn)生較大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，造成鑄件開裂?？刹捎眉訌?qiáng)肋或工藝孔等措施使鑄件壁厚均勻。③內(nèi)壁厚應(yīng)小于外壁④壁厚分布應(yīng)符合順序凝固原則?？s松2.連接壁設(shè)計(jì)①

7、結(jié)構(gòu)圓角，壁連接處熱節(jié)易引起縮孔縮松、應(yīng)力集中；同時(shí)定向結(jié)晶降低該處力學(xué)性能。X熱節(jié)（內(nèi)接圓直徑大于壁厚處）圓角半徑②壁的連接應(yīng)避免交叉和銳角，以減小熱節(jié)。環(huán)形接頭交錯(cuò)接頭銳角接頭③厚薄壁過渡，防止突變，減少應(yīng)力集中。3.避免變形和裂紋的結(jié)構(gòu)①細(xì)長件采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，防止彎曲變形。②薄而大的平板，加肋提高剛度，防止收縮時(shí)翹曲變形。厚壁減薄，采用加強(qiáng)肋，防止產(chǎn)生縮孔。合理布置加強(qiáng)筋③減小過大的水平面或采用傾斜面。防止產(chǎn)生氣孔、砂眼、夾渣等。不合理的結(jié)構(gòu)合理的結(jié)構(gòu)④避免收縮受阻，減小變形、開裂。應(yīng)力的緩解奇數(shù)輪輻：通過對(duì)面輪緣的微

8、量變形彎曲輪輻：可通過輪輻自身的微量彈性變形偶數(shù)輪輻彎曲輪輻奇數(shù)輪輻課程復(fù)習(xí)結(jié)構(gòu)材料工藝鑄造工藝?yán)碚摶A(chǔ)充型：判據(jù)-充型能力{流動(dòng)性，工藝條件（鑄型，澆注溫度）}收縮：問題-缺陷（縮孔縮松，內(nèi)應(yīng)力，變形與裂紋，氣孔等）砂型鑄造：生產(chǎn)過程（造型，鑄造工藝圖制定）特種鑄造：充型力改進(jìn)，造型法革新鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)