【工程材料】第四节 液态成形结构.ppt

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1、1、合金铸造性能对铸件结构的要求合金铸造性能对铸件结构的要求2、砂型铸造工艺对铸件结构的要求砂型铸造工艺对铸件结构的要求3、不同成形工艺对铸件结构的要求不同成形工艺对铸件结构的要求 第四节 液态成形件结构设计一、铸造性能对结构设计的要求1、铸件的壁厚要合理 最小壁厚 临界壁厚2、壁厚均匀 3、铸件间的连接应合理 铸件壁间应有圆角过渡，避免交叉、锐角联接4、避免铸件收縮受阻的设计5、厚壁与薄壁应逐渐过渡 6、水平方向应避免大平面（倾斜设置）7、对细长件或大而薄的平板件 为防止弯曲变形，应采用对称或加肋的结构。二、成形工艺对结构的要求 1、分型面应尽量平直，少而简单 2、铸件的外形必须力求简单、造

2、型方便 铸件侧面的凹槽、凸台的设计应有利于取模，尽量避免不必要的型芯和活块3、铸件加强肋的布置应有利于取模 4、尽量不用型芯5、型芯结构便于固定、清理（设计工艺孔）6、避免不合理凸台、凸缘、肋条7、铸件设计应注意避免不必要的曲线和圆角结构，否则会使制模、造型等工序复杂化 8、不加工侧壁应有结构斜度 垂直于分型面的不加工表面设计斜度 结构斜度。便于脱模，防止装配干涉。问题三、各种铸造的工艺要求 1、熔模铸造 便于从压型中取出蜡模和型芯 蜡模强度较低，避免大平面和薄壁 孔、槽不易过小或过深，孔、槽不易过小或过深，便于浸渍涂料和撒砂便于浸渍涂料和撒砂 2、金属型 铸型无法破坏，必须考虑铸型取出问题设

3、计抽取斜度、防止型芯内大外小。3、压力铸造 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。4、离心铸造内外径不宜相差太大，由铸件直径的大小来确定转速垂直轴旋转，铸件的直径应大于高的三倍5.铸件的组合设计铸件的组合设计组合设计：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。成整体。为防止铸件缺陷产生，试修改图示铸钢机架的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、形状不能变结构。（孔的尺寸、形

4、状不能变）1、根据确定铸件浇注位置的一般原则，指出下列每一组图形中的哪一个是合理的，并说明理由。并在合理的铸件结构图中，用符号标识出分型面。分型面尽量平直原则分型面尽量平直原则试分析下图金属型铸造的结构设计不合理之处，并说明原因。图示为底座的两种分型方案，哪种方案可使造型工艺更简单？并请明理由 答：分型方案分型方案()可使造型工艺更简单。可使造型工艺更简单。铸件铸件全部置于下型全部置于下型、垂直位置，这样便于造型、下、垂直位置，这样便于造型、下芯、合箱和检验铸件壁厚，既避免铸件产生错型缺芯、合箱和检验铸件壁厚，既避免铸件产生错型缺陷，又保证了铸件的全部侧表面质量均匀一致，同陷，又保证了铸件的全

5、部侧表面质量均匀一致，同时，铸件最薄处在铸型下部，金属液易于充满铸型。时，铸件最薄处在铸型下部，金属液易于充满铸型。图1-31 车床进给箱体零件图 图1-32 车床进给箱体分型面的选择方案C6140车床进给箱体，该件质量约35Kg，如图1-31所示，该零件没有特殊质量要求的表面，仅要求尽量保证基准面D不得有明显铸造缺陷，以便进行定位。它的材料为铸造性能优良的灰铸铁（HT150），勿需考虑补缩。在制订铸造工艺方案时，主要应着眼于工艺上的简化。C6140车床进给箱分型面选择图，请比较图车床进给箱分型面选择图，请比较图示三方案，叙述适用不同同生产批量的方案示三方案，叙述适用不同同生产批量的方案与理由

6、。与理由。方案I：分型面在轴孔的中心线上。分型面在轴孔的中心线上。此时，凸台此时，凸台A因距分型面较近，又因距分型面较近，又处于上型，若采用活块，型砂易脱处于上型，若采用活块，型砂易脱落，故只能用型芯来形成，槽落，故只能用型芯来形成，槽C可可用型芯或活块制出。本方案的主要用型芯或活块制出。本方案的主要优点是适于铸出轴孔，铸后轴孔的优点是适于铸出轴孔，铸后轴孔的飞边少，便于清理。同时，下芯头飞边少，便于清理。同时，下芯头尺寸较大，型芯稳定性好，不容易尺寸较大，型芯稳定性好，不容易产生偏芯。其主要缺点是基准面产生偏芯。其主要缺点是基准面D朝上，使该面较易产生气孔和夹渣朝上，使该面较易产生气孔和夹渣

7、等缺陷，且型芯的数量较多。等缺陷，且型芯的数量较多。方案II：从基准面D分型，铸件绝大部分位于下型。此时，凸台A不妨碍起模，但凸台E和槽C妨碍起模，也需采用活块或型芯来克服。它的缺点除基准面朝上外，其轴孔难以直接铸出。轴孔若拟铸出，因无法制出型芯头，必须加大型芯与型壁的间隙，致使飞边清理困难。方案III：从B面分型，铸件全部置于下型。其优点是铸件不会产生错型缺陷；基准面朝下，其质量容易保证；同时，铸件最薄处在铸型下部，金属液易于充满铸型。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型芯，而内腔型芯上大下小稳定性差；若拟铸出轴孔，其缺点与方案II相同。大批量生产条件下大批量生产条件下，为减少切削加工工作

8、量，九个，为减少切削加工工作量，九个轴孔需要铸出。此时，为了使下芯、合箱及铸件的清理简轴孔需要铸出。此时，为了使下芯、合箱及铸件的清理简便，只能按照方案便，只能按照方案I从轴孔中心线处分型。为了便于采用机从轴孔中心线处分型。为了便于采用机器造型、尽量避免活块，故凸台和凹槽均应用型芯来形成。器造型、尽量避免活块，故凸台和凹槽均应用型芯来形成。为了克服基准面朝上的缺点，必须加大为了克服基准面朝上的缺点，必须加大D面的加工余量。面的加工余量。单件、小批量生产条件下单件、小批量生产条件下，因采用手工造型，使，因采用手工造型，使用活块造型较型芯更为方便。同时，因铸件的尺寸允许偏用活块造型较型芯更为方便。同时，因铸件的尺寸允许偏差较大，九个轴孔不必铸出，留待直接切削加工而成。此差较大，九个轴孔不必铸出，留待直接切削加工而成。此外，应尽量降低上型高度，以便利用现有砂箱。显然，在外，应尽量降低上型高度，以便利用现有砂箱。显然，在单件生产条件下，宜采用方案单件生产条件下，宜采用方案II或方案或方案III。