金属工艺 第二章 砂型铸造课件.ppt

原则2：铸件壁厚尽可能均匀，避免厚大截面 铸件壁厚不均，会造成铸造合金的局部积聚，在积聚处易产生缩孔和缩松；同时，由于铸件壁厚不均，即铸件各部分冷却速度不同，会使铸件产生较大的铸造应力，造成铸件的变形和开裂。 由于铸件内壁的散热条件较差，其厚度应略小于外壁厚度，以使铸件内、外壁的冷却速度相近。 判断缩孔出现的方法 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。 1). 设计结构圆角 2). 铸件壁与壁之间应避免锐角连接 3.) 铸件的厚壁与薄壁的连接应逐步过渡 对于互相连接的壁，当壁厚不相等时，应采取逐渐过渡的方式连接。 壁的过渡形式和尺寸关系 mm 4).? 铸件壁与壁之间应避免交叉 在铸件结构设计中经常碰到两个、三个甚至更多的壁相连接的情况。大致分为L型、T型、V型、K形连接、X形连接、Y型和十字型等6种。在接头处，因凝固速度慢，容易产生应力集中，在铸件上可能产生裂纹、变形、缩孔、缩松等缺陷。所以在设计时应选用L型接头，减少和分散热节点，避免交叉连结。 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： 方案a）的轮辐数为偶数，每条轮辐均与另一条成直线排列。这样，势必使两轮辐的收缩互相牵制、彼此受阻，轮辐内将产生大的铸造应力，会使轮辐产生裂纹。为此，改为方案b）和c）的设计，则可以通过轮辐或轮缘的微量变形来减缓轮幅内的铸造应力，以减小产生裂纹的危险 实例分析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。 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： 三. 铸件的结构设计还应考虑到其它一些与合金铸造性能有关的问题 对于较长易挠曲的梁形铸件，应将其截面设计成对称截面。 ? 2.铸件上易产生变形或裂纹的部位，设计加强筋结构，防止变形。 2.5.3不同成型工艺对铸件结构的要求 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 熔模铸件的结构设计 原则： 孔、槽不易过小或过深，便于浸渍涂料和撒砂；尽量避免出现大平面。 实例： 3 铸件的组合设计 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。 思考题：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） * 王；、 * 王；、 * 王；、 2.3.5综合分析方案举例 在确定铸造工艺方案时，首先结合生产纲领、生产条件，研究分析铸件材料铸造工艺性和零件图技术要求的基础上，分析铸件结构，确定浇注位置，选择分型面，依据选定的工艺参数，用红、蓝色笔在零件图上绘制铸造工艺图（包括型芯的数量和固定、冷铁、浇冒口等）为制造模样、编写铸造工艺卡等奠定基础。 铸造工艺设计举例： 支撑座零件图 ① 确定浇注位置和分型面 ③ 确定拔模斜度 ② 确定加工余量 ④ 确定型芯 下 上 (Ⅲ) 方案Ⅱ 沿底面分型，铸件全部在下箱，不会产生错箱，铸件易清理，但轴孔内凸台必须采用活块或下芯且轴孔难以铸出 方案Ⅰ 沿底版中心分型。轴孔下芯方便，但底板上四个凸台必须采用活块且铸件在上、下箱各半 【例】要铸造图示支承台零件40个，此件用于中等静载荷，试选择铸造合金和绘出铸造工艺图。 方案1 选材： HT150 铸型、造型方法：砂型，手工造型 浇注位置/分型面：因支承台Φ50mm的内孔及外壁均无需加工，只有两端面有机械加工要求。为使支承台两端面组织致密、满足加工要求，所以将铸件水平放置、使两加工面在侧壁位置作为该件的浇注位置，这样还有利于型芯的固定、排气和检验。为便于起模、下芯和检验，选中间对称的最大截面为分型面。此时分型面与分模面一致。 4.加工余量：最大尺寸200－查表得4mm，考虑拔模斜度，下端取3mm 5.最小铸出孔：φ18、φ21不予铸出 6.拔模斜度：垂直拔模斜度取1o 7.铸造圆角：R3～5 8.型芯设计： 9.浇注系统 10.铸造工艺图 方案2 选材： HT150 铸型、造型方法：砂型，手工造型 浇注位置/分型面：采用三箱造型 思考题 确定下列铸件的铸造工艺方案。要求： 1、在单件、小批生产和大量生产两种条件分析 最佳方案； 2、按所选择的最佳方案绘制铸造工艺图:(包 括浇注位置、分型面、