金属材料及工艺课件：铸件结构设计 -

铸件结构设计铸件的结构必须力求简单，造型方便（1）尽量避免铸件起模方向的外部侧凹。12.1砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求2322b（2）凸台和肋板结构应便于起模。

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如图（动画见3）合理设计铸件内腔（1）尽量避免或减少型芯的数目。

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如图（动画见5）（2）型芯要便于固定、排气、清理。

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如图（动画见6）（3）应避免封闭内腔尽量使分型面为平面。

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如图（动画见2）垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度。

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如图（动画见4）注：结构斜度不同于拔模斜度。斜度的大小随立壁的高度变化，如表示。12.2合金铸造性能对铸件结构的要求铸件壁厚的设计铸件的最小壁厚正确处理承载能力与铸件壁厚的关系，如表。

铸件壁厚应均匀。（动画见20-1）铸件壁的正确联接（1）铸件壁转角处要有结构圆角（动画见20-2-1）直角联接的不足：金属聚集、内侧应力集中、产生柱状晶分界面。铸造圆角的设计，见表。（2）厚壁与薄壁联接要逐步过度。联结方法和计算数值如下表（3）连接处避免集中交叉和锐角。（动画见20-2-2）避免浇注位置上有大水平面（动画见20-1-2）避免铸件收缩受阻轮辐应为奇数或弯曲；（动画见20-3）筋板防结构20-3防裂筋的设计用于防止热裂。方向：与机械应力方向一致。厚度：为连接壁厚的1/3-1/4。

防止变形的设计细长易变形的铸件截面对称；平板类铸件注意防止翘曲变形，（动画见20-4-1）20-4-112.3不同铸造方法对铸件结构的要求熔模铸件的设计便于从压型中取出蜡模和型芯，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。为了便于浸挂涂料和撒沙，铸孔的直径不要太小和太深，应大于2mm，薄壁件则应大于0.5mm，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，为深度2∼6倍；铸件壁厚不要太薄，一般为2∼8mm。熔模型壳的高温强度低，易变形，平板型壳的变形尤甚，故熔模铸件应尽量避免有大平面。为防止变形，可在铸件大平面上设工艺孔或工艺筋，增加型壳的刚度。金属型铸件(铸件结构一定要保证能顺利出型。由于金属型铸造的铸型和型芯采用金属制作，故铸型和型芯都不具有退让性，且导热性好，铸件冷却速度快，为保证铸件能从铸型中顺利取出，铸件结构斜度应较砂型铸件为大。金属型导热快，为防止铸件出现浇不足、缩松、裂纹等缺陷，铸件壁厚要均匀，也不能过薄(Al-Si合金壁厚2mm～4mm，Al-Mg合金壁厚为3mm～5mm)。铸孔的孔径不能过小、过深，以便于金属型芯的安放和抽出。通常铝合金的最小铸出孔径为8mm～10mm，镁合金和锌合金的孔径均为6mm～8mm。压铸件压铸件上应尽量避免侧凹和深腔，以保证压铸件从压型中顺利取出。下图所示的压铸件两种设计方案中，图(a)的结构因侧凹朝内，侧凹处无法抽芯。改为图(b)结构后，侧凹朝外，可按箭头方向抽出外型芯，这样铸件便可从压型中顺利取出。应尽可能采用均匀薄壁。由于压铸工艺的特点，金属浇注和冷却速度都很快，厚壁处不易补缩而形成缩孔、缩松。压铸件适宜的壁厚，锌合金的壁厚为1mm～4mm，铝合金壁厚为1.5mm～5mm，铜合金为2mm～5mm。对于复杂而无法取芯的铸件或局部有特殊性能(如耐磨、导电、导磁和绝缘等)要求的铸件，可采用镶嵌铸法，把镶嵌件先放在压型内，然后和压铸件铸合在一起。为