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文档简介

安徽工程科技学院机械系

第2章铸造【教学目的】1.了解铸造生产的实质和特点,懂得什么样的毛坯或零件需要采用铸件。

2.了解常用的基本造型方法及其对铸件结构工艺性的要求。3.掌握常用铸造合金是牌号、性能、特点及应用范围。4.了解合金铸造性能对铸件结构工艺性的要求。

【教学难点】铸造工艺设计【教学方法及手段】多媒体软件教学【教学内容】2.1铸造基础;2.2铸造方法;2.3铸造工艺设计;2.4零件结构的铸造工艺性。【自学内容】2.5铸造技术的发展趋势【教学重点】合金的铸造性能及其对铸件质量的影响,铸造工艺图的绘制概述1.铸造:指熔炼金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的铸件的成形方法。2.铸造的特点1)能制造各种复杂件:如:箱体,床身,汽缸体等。2)适应性强:各种金属材料都能铸造,生产批量不受限制,产品大小不受限制。3)成本低廉:一般,铸造原材料来源广泛,铸造设备简单投资较少。4)节约金属:铸件形状尺寸与零件很相近,可减少切削加工量。5)铸件的组织、力学性能较差。

安徽工程科技学院机械系AUTS3.铸造方法的种类铸造手工砂型铸造机器砂型铸造砂型铸造熔模铸造离心铸造压力铸造低压铸造特种铸造......2.1铸造基础

2.1.1金属液的充型能力

一.基本概念:1.铸造性能:在铸造过程中合金所表现出来的工艺性能。如合金的充型能力、收缩性、吸气性和偏析等。2.合金的充型能力:金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。3.合金的流动性:即熔融合金本身的流动能力。(1)流动性的衡量指标“螺旋型试样”:在相同的铸型及浇注条件下,流动性试样越长,则合金的流动性越好。灰口铸铁、硅黄铜>铝硅合金>铸钢(2)流动性对充型能力的影响合金流动性好,则充型能力强,有利于保证铸件质量。AA12A-A图2-1流动性试样1-直浇道2-流动性试样二.充型能力对铸件质量的影响:

轮廓不清、花纹模糊

充型能力不足

浇不足、冷隔三.影响充型能力的因素:1.合金流动性:共晶成分的合金或结晶间隔小的合金流动性好,充型能力强。#影响流动性的因素:(1)合金材料:灰口铸铁、硅黄铜流动性最好,铸钢最差。纯金属和共晶成分附近合金流动性好,离开共晶点越远,流动性越差。(2)杂质与含气量:其越多,则流动性越差。(3)合金的质量热容、密度、热导率:质量热容、密度越大、热导率越小,流动性越好。

合金的凝固方式:a)逐层凝固:不存在液、固并存的凝固区,合金流动的阻力小,故合金流动性好。b)中间凝固:有固体层、液相区及凝固区共存,凝固温度范围较窄,故流动性较好。c)糊状凝固:液、固并存的凝固区贯穿整个断面,故流动性差。a)b)C)12341.固体层2.液相区3.铸件中心4.固-液相区2.铸型条件:(1)铸型的蓄热系数,蓄热系数越大,蓄热能力强,导热性愈好,对液态合金的激冷能力愈强,则合金的流动性愈差。(2)铸型温度,铸型温度越高,则充型能力越好;(3)铸型中的气体,气体越多,压力越大,排气不畅,则充型能力下降。(4)浇注系统,浇注系统设计不合理,则充型能力下降。3.浇注条件:

(1)浇注温度,提高浇注温度,合金的流动性提高,则充型能力提高。过高浇注温度:使铸件产生缩孔、缩松、气孔和粘砂缺陷。

灰铸铁:1230~1450°C,

铸钢:1520~1620°C,

铝合金:680~780°C。

充型压力越大,流动性越好,则充型能力越强。

1)砂型铸造时,充型压力取决于直浇道的高度。2)离心铸造、压力铸造、低压铸造等,均可改善合金的流动性,从而改善充型能力。4.铸件结构:

铸件的折算厚度(体积/表面积)越大,铸件结构形状越简单,其充型能力越好。

(2)充型压力,2.1.2金属的收缩特性基本概念金属的收缩:铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减现象。收缩的实质:随着温度下降,合金中空穴数量减少,原子间距缩短。铸件裂纹铸造变形铸造应力缩松缩孔影响因素收缩阶段收缩特性1.金属收缩的阶段(1)液态收缩:主要表现为合金液面的下降。(2)凝固收缩:发生体积收缩。凝固温度范围愈大,凝固收缩愈大。(3)固态收缩:发生体积收缩。主要表现为尺寸减小。LSL+S1T浇液凝固2.影响收缩的因素(1)化学成分:①铸钢、白口铸铁,收缩大;②对灰口铸铁:碳以石墨形式存在,石墨膨胀可抵消一部分收缩。(2)浇注温度:浇注温度高,过热度大液态收缩增大,同时,氧化、吸气也增大。(3)铸件结构和铸型条件:铸件在铸型中收缩是受阻收缩。3.缩孔与缩松(1)定义1)缩孔:即铸件在凝固过程中,由于补缩不良而产生的孔洞,形状极不规则、孔壁粗糙并带有枝状晶,常出现在铸件最后凝固的部位。2)缩松:即铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。(2)形成过程缩孔与缩松的形成过程(3)缩孔、缩松形成规律1)纯金属、共晶成分合金及凝固温度范围窄的合金,易产生缩孔。凝固温度范围宽的合金,易产生缩松,如远离共晶成分的合金。2)浇注条件:浇注温度提高,收缩增大,缩松倾向增大。3)铸件结构:铸件壁越厚大,壁与壁连接不当,易产生缩孔、缩松。(4)防止措施①采用顺序凝固原则铸件凝固顺序:薄壁→厚壁→冒口。②合理选择铸造合金,如选用共晶成分或合金温度范围窄的合金。③合理使用冒口、冷铁和补贴,④加压补缩,

将铸型置于压力罐中,使铸件在压力下凝固。4.铸造应力(1)定义:即铸件在凝固和冷却过程中由受阻收缩、热作用和相变等因素而引起的内应力。(2)铸造应力类型:1)收缩应力:即铸件在固态收缩时,因铸型、型芯、浇冒口、箱带及铸件本身结构阻碍收缩而引起的铸造应力。2)热应力:即铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于温差造成不均匀收缩而引起的铸造应力。(3)热应力的形成过程(4)热应力的防止措施1)合理设计铸件结构,尽量使壁厚均匀。采用同时凝固原则:即:使型腔内各部分金属液温差很小,同时进行凝固的原则。5.铸件变形(1)铸件变形:在铸造应力和残留应力作用下所产生的变形以及由于模样或铸型变形所引起的变形。

由于残余应力的存在,铸件内部处于不稳定状态,而铸件总是力图趋于稳定状态,故会自发地产生变形。安徽工程科技学院机械系AUTS++++++++----------例:下图铸造T形梁内有残余应力,试分析将会如何变形?(2)变形规律:一般,受拉应力部分(厚壁),向内凹;受压应力部分(薄壁),向外凸。(3)形成原因:1)铸造应力超过了材料的屈服强度;2)切削加工破坏了应力平衡。(4)防止措施:1)减小和消除内应力,2)采用反变形法:在制造木模时,把模样制成与铸件变形相反的形状。6.铸件裂纹(1)铸件裂纹:铸件表面或内部由于各种原因发生断裂而形成的条纹状裂缝。包括热裂、冷裂、热处理裂纹等。(2)裂纹类型:1)热裂:铸件在凝固后期或凝固后在较高温度下形成的裂纹。裂纹较短,形状曲折,缝内呈氧化色。2)冷裂:

铸件凝固后在较低温度下形成的裂纹。裂纹细小,呈连续直线或曲线,裂纹表面干净,呈金属本色。常出现在铸件受拉应力的部位。(3)裂纹的防止措施:

1)减小和消除内应力,2)严格控制硫的含量(对热裂纹),严格控制磷的含量(对冷裂纹)。2.1.3常用铸造合金的铸造性能1.铸铁常用的有:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。(1)灰铸铁:铸造性能优良。流动性好,收缩小。一般采用同时凝固原则,无需设置冒口。(2)球墨铸铁:铸造性能介于灰铸铁和铸钢之间。流动性较差,收缩较大,易产生缩孔、缩松缺陷。一般采用顺序凝固原则。(3)可锻铸铁:原铁液铸造性能差。为获得白口坯件,原铁液C、Si含量较低,凝固区间大,故流动性较差,收缩也较大。一般采用顺序凝固原则,设置冒口。2.铸钢铸造性能差。流动性差,收缩大。易产生冷隔、浇不到,缩孔、裂纹等缺陷。一般采用顺序凝固原则,设置冒口。3.铸造铝合金:

铝硅合金铸造性能好,其它系列合金较差;且易吸气、氧化,故易产生夹杂、气孔等缺陷。一般采用顺序凝固原则,设置冒口;熔炼时应注意除气和去渣。4.铸造铜合金:铝青铜和铝黄铜等含铝较高的铜合金,铸造性能较好,但收缩大,易产生集中缩孔。一般采用顺序凝固原则,设置冒口;锡青铜的铸造性能较差,收缩较大,易产缩孔、缩松缺陷。厚壁重要件,采用顺序凝固原则,设置冒口;薄壁形状复杂件,采用同时凝固原则。2.2铸造的方法

砂型铸造按工艺方法

特种铸造2.2.1砂型铸造☆砂型铸造的特点:(1)生产周期短,产品成本低;(2)产品批量、大小不受限制;(3)劳动强度大,劳动条件较差;(4)铸件质量不稳定,易产生缺陷。☆砂型铸造生产过程演示:1.常用的砂型

表2-2常用砂型的主要特点和适用范围铸型种类铸型特征主要特点适用范围湿砂型以粘土做粘结剂,不经烘干可直接进行浇注的砂型生产周期短、效率高,易于实现机械化、自动化,设备投资和能耗低;但铸型强度低、发气量大,易于产生铸造缺陷单件或批量生产,尤其是大批量生产。广泛用于铝合金、镁合金和铸铁件干砂型经过烘干的高粘土含量的砂型铸型强度和透气性较高,发气量小,故铸造缺陷较少;但生产周期长,设备投资较大,能耗较高,且难于实现机械化和自动化单件、小批生产质量要求较高,结构复杂的中、大型铸件续上表铸型种类铸型特征主要特点适用范围表面烘干型浇注前用适当方法将型腔表层进行干燥的砂型兼有湿砂型和干砂型的优点单件、小批量生产中、大型铝合金铸件和铸铁件自硬砂型常用水玻璃或合成树脂作粘结剂,靠型砂自身的化学反应硬化,一般不需烘烤,或只经低温烘烤铸型强度高,能耗低,生产效率高,粉尘少;但成本较高,有时易产生粘砂等缺陷单件或批量生产各类铸件,尤其是大、中型铸件2.常用的造型方法按使用的工具不同,分为手工造型和机器造型。(1)手工造型:指全部用手工或手动工具完成的造型工序。1)特点:操作灵活,适应性强,成本低,生产准备时间短,铸件质量差,劳动强度大,生产率低。2)应用:单件、小批量生产,各种大、小型铸件。3)手工造型分类①按砂箱特征分两箱造型适用各种批量、大小铸件三箱造型用于有两个分型面的单件、小批量生产脱箱造型用于小型铸件地坑造型用于生产批量小的大中型铸件

手工造型的分类②按模型特征分整模造型用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件,不会错箱挖砂造型用于分型面是曲面的单件、小批量生产的铸件假箱造型用于成批生产需要挖砂的铸件活块造型用于单件、小批量生产带有凸出部分、难以起模的铸件刮板造型用于有等截面或回转体的大、中型铸件,单件、小批生产(2)机器造型

指用机器完成全部或至少完成紧砂操作的造型工序。

1)特点:

①提高了生产率,铸件尺寸精度较高;②节约金属,降低成本;③改善了劳动条件;④设备投资较大。2)应用:成批、大量生产各类铸件。3)机器造型方法①震压造型:先震击紧实,再用较低的比压(0.15-0.4MPa)压实。紧实效果好,噪音大,生产率不够高。②微震压实造型:对型砂压实的同时进行微震。紧实度高、均匀,生产率高,噪音仍较大。③高压造型:

用较高的比压(0.7-1.5MPa)紧实型砂。紧实度高,噪音小,灰尘少,生产率高,但设备造价高。④抛砂造型:利用离心力抛出型砂,完成填砂和紧实。紧实度均匀,噪音小;但生产率低。安徽工程科技学院机械系⑥先进的造型方法●负压造型(真空密封造型)

采用无水无粘结剂的型砂,用高弹性的塑料薄膜将砂箱密封后抽成真空,利用抽真空后形成的压差使型砂紧实、成型,并在负压状态下起模、下芯、合型浇注,冷凝后恢复常压,砂子即自行潰散,则可取出铸件。安徽工程科技学院机械系●气冲造型:通过特殊的快开阀将低压空气迅速引入填满型砂的砂箱上部,使型砂获得冲击紧实。砂型紧实度高、透气性好、铸件精度高、表面光洁、噪声低、粉尘少、生产率高。2.3.2特种铸造概述:一.特种铸造:是指与砂型铸造有显著区别的一些铸造方法。例如:熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、壳型铸造和连续铸造等。二.特点:(1)不用砂或少用砂,改善了劳动条件,减轻了劳动强度。(2)铸件精度较高、性能较好。(3)生产率高,工艺简单。(4)成本高,生产周期长,在工艺上和应用上各有一定的局限性。1.金属型铸造

(1)金属型铸造:

将金属液浇入金属铸型获得铸件的方法。

(2)特点:1)铸件力学性能比砂型铸件高。2)铸件精度和表面质量好。3)可节约金属,生产率较高。4)不用砂或少用砂,改善了劳动条件。5)铸件成本高,易产生浇不足、开裂等缺陷。6)铸造工艺要求严格。(3)应用:

主要用于有色金属件的大批量生产。例如:铝活塞、汽缸体等。(4)金属型的结构:

1)整体型;

2)水平分型;

3)垂直分型;4)综合分型。(5)工艺特点:

1)金属型要预热

2)喷刷涂料

3)及时开型取件金属型铸造演示2.压力铸造(1)压力铸造:指熔融金属在高压下快速压入型腔,并在压力下结晶,获得铸件的方法。(2)应用:主要用于大量生产非铁合金中、小型铸件。(铝合金、锌合金等)例如:汽缸体、化油器、离合器等。(3)压力铸造的特点1)铸件尺寸精度高,表面质量好;2)铸件力学性能好;3)可压铸形状复杂的薄壁铸件;4)可嵌铸其它材料,节省贵重材料;5)生产率高,易于实现机械化和自动化;6)铸件料质受限制;7)设备投资大,不宜小批量生产;8)压铸件不能进行大余量的机械加工和热处理。(压铸件易产生小气孔)(4)压力铸造的工艺过程闭合压型压入金属液

打开压型、抽芯、顶出铸件压力铸造演示3.低压铸造(1)低压铸造:将合金液在压力下由铸型底部注入型腔,并在压力(60-150kPa)下结晶,获得铸件的方法。(2)应用:铝、镁合金中、小型件的成批大量生产。例如:汽缸体、缸盖、活塞等。(3)低压铸造的特点1)充型压力和速度便于控制;2)铸件组织致密,力学性能高;3)铸件形状可较复杂,精度较高;4)金属利用率高,一般在90%以上;5)但升液管寿命较短,生产率低于压力铸造。

(4)低压铸造的工艺过程铸型准备加压充型开箱落砂放气卸压4.离心铸造(1)离心铸造:将金属液浇入高速旋转的铸型中,在离心力的作用下凝固成铸件的方法。(2)应用:主要用于大批量生产空心回转体铸件。例如:铸铁管、汽缸套、铜套等。(3)离心铸造的特点1)简化了套筒、管类铸件的生产过程;2)离心铸件力学性能高,缺陷较少;3)可生产流动性较差的薄壁及双金属铸件;4)铸件的形状和尺寸受限制;5)内表面粗糙,易产生偏析;6)设备投资大,不宜单件、小批量生产。5.熔模铸造(1)熔模铸造:即用易熔材料制成模样,用造型材料将其包覆,制成型壳,熔出模样,经高温焙烧,浇注获得铸件的方法。(2)熔模铸造的特点1)铸件精度和表面质量较高。2)可以铸造形状复杂的薄壁铸件。3)生产批量不受限制。4)原材料价格贵,铸件成本高。5)工艺过程繁杂,生产周期长。6)铸件尺寸不能太大,质量一般小于25Kg。(3)应用:

各种铸造合金,特别适于高熔点、难加工合金的小型铸件的成批、大量生产。

(4)熔模铸造的工艺过程脱模制造母模制造压型压制蜡模焙烧结壳组成蜡模组铸件清理浇注2.2.3常用铸造方法的比较各种铸造方法都有其优点和不足,各适用于一定范围,选择铸造方法时,要根据铸件精度、生产批量、材质、结构、铸造方法的基本特点及现场条件等综合分析来确定。常见的铸造方法的特点和适用范围见下页表。常用铸造方法的特点和适用范围项目砂型铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造熔模铸造实型铸造连续铸造铸件特征材质各种合金非铁合金为主非铁合金各类合金各类合金各类合金各类合金各类合金尺寸大小各种尺寸中、小件为主中、小件中、小件各种尺寸小件为主各种尺寸各种尺寸结构复杂一般较复杂较复杂一般复杂较复杂简单续上表项目砂型铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造熔模铸造实型铸造连续铸造铸件质量尺寸精度(CT)7~136~94~86~96~94~77~97~9内部质量组织较松,晶粒较粗组织致密,晶粒细小组织致密,晶粒细组织致密,晶粒细小组织致密,晶粒细小组织较松,晶粒较粗组织较松,晶粒较粗组织致密,晶粒细小技术经济指标生产效率低或一般较高很高较高较高低或一般一般设备费用低或中中高中中或高低或中中中或较高生产准备周期短较长长较长较长较长较长较长2.3铸造的工艺设计学习要求:掌握铸造工艺图的绘制。重点和难点:确定浇注位置及分型面2.3.1设计内容一.铸造工艺设计主要内容:根据铸件结构特点、技术要求、生产批量等,

1.确定铸造方案和工艺参数;

2.绘制铸造工艺图、铸件图和铸型装配图等;

3.编制工艺卡片和工艺规范。二.绘制的图样1.铸造工艺图:利用各种的工艺符号,把制造模型和铸型所需的资料直接绘在零件图上所得到的图样。即表示铸型浇注位置、分型面、浇冒口系统、工艺参数、型芯结构尺寸、控制凝固措施等的图样。2.铸件图:又称毛坯图是反映铸件实际形状、尺寸和技术要求的图样,也是铸造生产、铸件检验与验收的主要依据。3.铸型装配图:表示合型后铸型各组元之间装配关系的工艺图。包括:浇注位置、型芯、浇冒口系统和冷铁布置及砂箱结构和尺寸等。2.3.2铸造方法和造型方法选择

1.选择依据:

1)零件结构特点;2)合金种类;

3)生产批量等

2.选择原则:

单件、小批生产时一般采用砂型铸造(手工造型);批量较大时可采用砂型铸造(机器造型)或合适的特种铸造。2.3.3浇注位置及分型面的选择1.浇注位置的选择①铸件的重要加工面或主要工作面应处于底面或侧面,以避免出现气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷。如锥齿轮铸件,起轮齿部位是重要加工面和主要工作面,应朝下。

②铸件的大平面应尽可能朝下或采用倾斜浇注

以避免产生夹砂、夹渣、气孔等缺陷。③铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面以免产生浇不到、冷隔等铸造缺陷。④对于收缩大的铸件,

为利于设置冒口进行补缩,

厚实部位应置于上方。

在这种情况下,可能会使重要加工面或主要工作面朝上。★通过加大加工余量来保证质量。2.分型面的选择

①分型面应选择在最大截面处;

×××××

②铸件的机加工面和基准面应尽量放在同一砂箱中。

即铸件上的机械加工面以及机械加工和尺寸检查时用于定位和装夹基准的表面应尽量放在同一砂箱中,以保证铸件的加工精度。

③应尽量减少分型面数量,并力求采用平面作为分型面,以减少砂箱数,简化造型工艺。上下

④应尽量减少型芯、活块的数量,

以减少成本、提高工效。

★机器造型时应避免使用活块,必要时可用型芯代替,以提高工效;手工造型时,应采用活块代替型芯,以减少成本。⑤主要型芯应尽量放在下半铸型中,以利于下型、合型和检查型腔尺寸。2.3.4铸造工艺参数的选定鉴于机械加工和铸造工艺的需要,对零件和工装的尺寸应作必要的改变。铸造工艺参数铸件尺寸公差收缩率起模斜度芯头和芯座机械加工余量

1.铸件尺寸公差

即铸件尺寸允许的变动量。从CT1~CT16,分为16个等级,

CT1精度最高。

一般:用粘土砂手工造型时,

单件、小批量生产为CT13~CT15级;大批量为CT11~CT14级。2.机械加工余量(RMA):即为进行机械加工而加放的一层金属。机械加工余量过大:切削加工工作量大,浪费金属材料;过小:易使零件报废。等级:分为10级:A、B、、J、K级,加工余量值依次增大。(上面>侧面>底面)影响因素:合金种类、铸件的尺寸大小、生产批量、生产方法、加工面与基准面距离等。3.铸件线收缩率

(1)定义:指铸件从线收缩开始温度冷却至室温时,线尺寸的相对收缩量。

(2)选取:大件、重要件不同部位可选取不同的收缩率;一般件可选取同一收缩率。

4.

起模斜度(1)定义:为了起模方便,在平行于起模方向的侧壁加放的一定斜度。(2)选取:对同一件,尽可能选用同一起模斜度;立壁愈高,斜度应越小;内壁的斜度值应大于外壁;机器造型比手工造型斜度小;金属模比木模斜度小。(4)形式:a)增加壁厚;b)加减壁厚;c)减少壁厚。5.最小铸出孔与槽(1)不铸出:铸件较小的孔、槽,尤其是位置精度要求高的孔、槽不必铸出。单件小批:直径或边长<30不铸;大批:直径或边长<15不铸;H/D>4的深孔均不铸。(2)铸出:不需加工的孔、槽,一般要铸出。(查表)6.

芯头和芯座(1)芯头:砂芯伸出铸件外面不与金属液接触的部分。(2)芯座:由芯头的模样在铸型中所形成的空腔。(3)作用:定位、固定、排气及清砂。安徽工程科技学院机械系★浇冒口系统

标准的浇注系统(外浇口、直浇道、横浇道、内浇口及冒口)应放在分型面处,并朝向上箱。例1:分别指出图示铸件在单件小批和大批生产时应选择何种造型方法?请画出各自的铸造工艺图。安徽工程科技学院机械系上中中下冒口放收缩率1%单件小批手工三箱造型上下大批量两箱机器造型外型芯块余量:上面>侧面>下面2.3.5铸造工艺设计示例例:支架零件如下图所示,材料为HT200,单件、小批量生产工作时承受中等静载荷,试进行铸造工艺设计。1.零件结构分析:筒壁过厚,转角处未采用圆角。修改后的结构如图b)所示。2.选择铸造方法及造型方法

采用砂型铸造(手工造型)中的两箱造型。3.选择浇注位置和分型面

采用方案Ⅰ较为合理。4.确定工艺参数:(1)铸件尺寸公差:取CT15。(2)要求的机械加工余量:取H级。(3)铸件线收缩率:取0.8%。(4)起模斜度:取1°。(5)不铸出的孔:6个φ18孔均不铸出(6)芯头形式:采用水平芯头。5.设计浇注系统:采用同时凝固原则,在铸件分型面处的两凸缘位置设内浇道。6.绘制铸造工艺图如图b)所示。2.4零件结构的铸造工艺性2.4.1零件结构的工艺性:1.定义:

指在一定生产批量和制造条件下,零件结构能否用最经济的方法制造出来并符合设计要求的能力。2.考虑因素:(1)毛坯制造、切削加工、装配和维修;(2)零件材质、生产批量、加工设备和工艺技术等。2.4.2

零件结构的铸造工艺性概述:零件结构的铸造工艺性:(铸件结构工艺性)指铸件结构的设计能否用最经济的方法制造出来并符合设计要求的能力。

铸件结构设计应遵循的基本原则:

1)铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理;

2)铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷。

3)对铸造性能差的合金如球墨铸铁、可锻铸铁、铸钢等,其铸件结构应从严要求,以免产生铸造缺陷。1.合金的铸造性能对零件结构的要求(1)铸件壁厚1)铸件壁厚应适当a)不合理b)合理2)铸件壁厚应均匀:铸件各部位应均匀一致,以利于减少热节,防止产生缩孔、缩松、裂纹等缺陷。不合理合理3)内壁厚度应小于外壁:铸件内部的肋、壁等散热条件差,冷却速度慢,故内壁厚度应比外壁薄,以使整个铸件均匀冷却,从而减少内应力和防止裂纹产生。a)不合理结构b)合理结构(2)铸件壁的连接:

1)转角处采用圆角过渡:

以防止形成热节而产生内应力、缩孔、缩松等缺陷。不合理合理2)应避免壁的交叉和锐角连接:

壁或肋的交叉或锐角连接均易形成热节而产生铸造缺陷。

中小件可采用交错接头,大件可采用环状接头。锐角连接可采用过渡形式。不合理合理3)应避免壁厚突变:

在厚、薄壁连接处应避免壁厚突变,以防产生应力集中而开裂。

●壁厚差别较小时可采用圆角过渡;●壁厚差别较大时可采用楔形连接。(3)防止铸件变形:

1)壁厚不均匀的梁、杆件,产生扰曲

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