材料精確成形技術(shù)：第四講- 鑄造工藝設(shè)計(jì)１

鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造造型型工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)材料精確成形技術(shù)材料精確成形技術(shù) 第四講第四講鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚合理設(shè)計(jì)壁的連接與過渡合理設(shè)計(jì)壁的連接與過渡采用結(jié)構(gòu)圓角采用結(jié)構(gòu)圓角避免水平方向的大平面避免水平方向的大平面防止變形、裂紋等缺陷防止變形、裂紋等缺陷 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性鑄件壁厚鑄件壁厚三個(gè)方面要求：三個(gè)方面要求：保證鑄件達(dá)到所需要的強(qiáng)度和剛度；保證鑄件達(dá)到所需要的強(qiáng)度和剛度；盡可能節(jié)約金屬；盡可能節(jié)約金屬；鑄造時(shí)沒有太大的困難。鑄造時(shí)沒有太大的困難。鑄件的最小壁厚鑄件的最小壁厚砂型鑄造的最小壁厚砂型鑄造的最小壁厚（mm）鑄件大小鑄件大小鑄鑄鋼鋼灰鑄灰鑄鐵鐵孕育鑄孕育鑄鐵鐵青青銅銅鋁合鋁合金金鎂鎂合合金金小件小件200200mm45352.54232334中件中件 200200500500mm101281068574646大件大件500500mm1520121510121012810810鑄件的臨界壁厚鑄件的臨界壁厚臨界壁厚指鑄件一般容許的最大壁厚。臨界壁厚指鑄件一般容許的最大壁厚。厚壁鑄厚壁鑄 件容易產(chǎn)生縮孔、縮松、結(jié)晶組織粗大等缺件容易產(chǎn)生縮孔、縮松、結(jié)晶組織粗大等缺 陷，從而使鑄件的力學(xué)性能下降。陷，從而使鑄件的力學(xué)性能下降。臨界壁厚通常可按其最小壁厚的三倍來確定。臨界壁厚通常可按其最小壁厚的三倍來確定。最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的壁厚。最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的壁厚。鑄件的內(nèi)壁厚鑄件的內(nèi)壁厚外壁鑄件鑄件內(nèi)壁 鑄件種類鑄件種類鑄鋼鑄鋼鑄鐵鑄鐵鑄銅鑄銅鑄鋁鑄鋁鑄鎂鑄鎂 鑄件內(nèi)壁厚度比外壁鑄件內(nèi)壁厚度比外壁的相對減少值（的相對減少值（%）10202030152010201020壁的連接與過渡壁的連接與過渡均勻壁厚均勻壁厚,避免熱節(jié)避免熱節(jié)改變連接壁的角度，防止形成尖砂改變連接壁的角度，防止形成尖砂 筋條錯筋條錯開，防開，防止形成止形成大熱節(jié)大熱節(jié) 鑄件各部分的壁厚有一定的差鑄件各部分的壁厚有一定的差異時(shí)，壁的相互連接處一定要采取異時(shí)，壁的相互連接處一定要采取漸變的方式，以防止出現(xiàn)變形、裂漸變的方式，以防止出現(xiàn)變形、裂紋等缺陷紋等缺陷 厚壁與薄壁的過渡厚壁與薄壁的過渡在同一平面上的壁的過渡在同一平面上的壁的過渡 直直角角相相交交的的兩兩壁壁 成成T T型型相相交交的的三三壁壁 鑄件的結(jié)構(gòu)圓角鑄件的結(jié)構(gòu)圓角避免水平方向的大平面避免水平方向的大平面a)存在薄的大平面，存在薄的大平面，不合理不合理b)平面改成斜面，合平面改成斜面，合理理c)結(jié)構(gòu)不能變時(shí)，可結(jié)構(gòu)不能變時(shí)，可用傾斜鑄型的方法進(jìn)用傾斜鑄型的方法進(jìn)行澆注行澆注 防止變形防止變形 利用利用加強(qiáng)加強(qiáng)筋防筋防止鑄止鑄件變件變形形 防止收縮受阻而產(chǎn)生裂紋防止收縮受阻而產(chǎn)生裂紋 對對稱稱輻輻條條和和帶帶 輻條輻條設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)成彎成彎曲狀曲狀應(yīng)用應(yīng)用單數(shù)單數(shù)輻條輻條鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性鑄件結(jié)構(gòu)不僅要求設(shè)計(jì)合理，而鑄件結(jié)構(gòu)不僅要求設(shè)計(jì)合理，而且能容易地實(shí)現(xiàn)其鑄造生產(chǎn)，這且能容易地實(shí)現(xiàn)其鑄造生產(chǎn)，這就是鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性。就是鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性。有利于簡化鑄造工藝有利于簡化鑄造工藝減少不必要的外圓角減少不必要的外圓角盡量少用砂芯盡量少用砂芯有利于砂芯的固定與排氣有利于砂芯的固定與排氣 合理設(shè)置加強(qiáng)筋合理設(shè)置加強(qiáng)筋鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性要求鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性要求簡化鑄造工藝簡化鑄造工藝 上下外壁內(nèi)凹的框形件外壁內(nèi)凹的框形件 上中下中帶不易起模凸臺的鑄件帶不易起模凸臺的鑄件 外圓角外圓角不必要的圓角給生產(chǎn)帶來困不必要的圓角給生產(chǎn)帶來困難難上下上下盡量少用砂芯盡量少用砂芯 原結(jié)構(gòu)原結(jié)構(gòu)修改后修改后結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)以砂臺代替砂芯以砂臺代替砂芯 有利于砂芯的固定與排氣有利于砂芯的固定與排氣 整體砂整體砂芯易于芯易于固定和固定和排氣排氣 12芯撐芯撐改變結(jié)構(gòu)利于改變結(jié)構(gòu)利于固定和排氣固定和排氣 芯撐芯撐工藝凸臺工藝凸臺及孔及孔利用加強(qiáng)筋減小鑄件壁厚利用加強(qiáng)筋減小鑄件壁厚 加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋 原結(jié)構(gòu)原結(jié)構(gòu)修改后修改后結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)利用鑄造筋改善鑄件充填條件利用鑄造筋改善鑄件充填條件 原原結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)修修改改后后結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)作業(yè)題作業(yè)題為什么要規(guī)定鑄件的最小厚度？灰鑄鐵為什么要規(guī)定鑄件的最小厚度？灰鑄鐵件的壁厚過大或局部過薄會出現(xiàn)哪些問件的壁厚過大或局部過薄會出現(xiàn)哪些問題？題？鑄件為何會產(chǎn)生變形和開裂，如何防止鑄件為何會產(chǎn)生變形和開裂，如何防止變形和開裂？變形和開裂？