第二章-砂型铸造结构设计.ppt

2020/4/27,1,4.4.1砂型铸造工艺对铸件结构的要求4.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求4.4.3不同成形工艺对铸件结构的要求,4.4液态金属成型件的结构设计,2020/4/27,2,知识点:,2020/4/27,3,1.铸件的外形设计,原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺,4.4.1砂型铸造工艺对铸件结构的要求,实例分析：,2020/4/27,4,实例分析：,2020/4/27,5,实例分析：,2020/4/27,6,2.铸件的内腔设计,原则：减少形芯数量，利于型芯的固定、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。,铸件内腔设计,减少型芯的数量，避免不必要的型芯；,便于型芯的稳定、排气和铸件的清理。,2020/4/27,7,减少型芯的数量，避免不必要的型芯,实例分析：,2020/4/27,8,实例分析：,2020/4/27,9,便于型芯的稳定、排气和铸件的清理,实例分析：,2020/4/27,10,实例分析：,2020/4/27,11,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：,4.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求,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。,2020/4/27,12,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,2020/4/27,13,2.铸件壁的连接,原则：1.铸件的结构圆角；2.避免铸件壁的锐角连接；3.厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡；4.减缓肋、辐收缩的阻碍；5.避免出现过大的水平面。,2020/4/27,14,原则2：避免锐角连接缺陷分析：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。,2020/4/27,15,原则4：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：,2020/4/27,16,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。,2020/4/27,17,原则5：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：,2020/4/27,18,4.3.3不同成型工艺对铸件结构的要求,1.压铸件的结构设计2.熔模铸件的结构设计3.铸件的组合设计,2020/4/27,19,1.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：,2020/4/27,20,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：,2.熔模铸件的结构设计,2020/4/27,21,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：,3.铸件的组合设计,2020/4/27,22,实例2：,实例3：,2020/4/27,23,思考题1：如图所示铸件结有何改进之处？怎样修改？,2020/4/27,24