1、2020/9/14,1,4.4.1 砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 4.4.2 合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 4.4.3 不同成形工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求,4.4 液態(tài)金屬成型件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/14,2,1.鑄件的外形設(shè)計(jì),原則：外形設(shè)計(jì)應(yīng)便于起模，簡化造型工藝,4.4.1 砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求,實(shí)例分析：,2020/9/14,3,實(shí)例分析：,2020/9/14,4,實(shí)例分析：,2020/9/14,5,2.鑄件的內(nèi)腔設(shè)計(jì),原則：減少形芯數(shù)量，利于型芯的固定、排氣和清理。,作用：防止偏芯、氣孔等缺陷的產(chǎn)生； 簡化造型工藝，降低成本。,鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì),減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯；,

2、便于型芯的穩(wěn)定、排氣和鑄件的清理。,2020/9/14,6,減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯,實(shí)例分析：,2020/9/14,7,實(shí)例分析：,2020/9/14,8,便于型芯的穩(wěn)定、排氣和鑄件的清理,實(shí)例分析：,2020/9/14,9,實(shí)例分析：,2020/9/14,10,缺陷分析：,結(jié)論：鑄件壁厚介于臨界壁厚和最小壁厚之間,概念：,4.4.2合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求,1.鑄件壁厚的設(shè)計(jì),原則1：合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚,最小壁厚：在各種工藝條下，鑄造合金能充滿型腔的最小厚度。主要取決于合金的種類、鑄件的大小及形狀等因素。 臨界壁厚：各種鑄造合金都存在一個(gè)臨界壁厚，在砂型鑄造條件下，各種鑄造合金臨

3、界壁厚約等于其最小壁厚的3倍。,如果所設(shè)計(jì)鑄件的壁厚小于允許的 “最小壁厚”，鑄件就易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。 在鑄造厚壁鑄件時(shí)，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。,2020/9/14,11,原則2: 鑄件壁后應(yīng)均勻， 避免厚大截面 缺陷分析： 鑄鑄件如果壁后過大會(huì)出現(xiàn)集中的縮孔,2020/9/14,12,2.鑄件壁的連接,原則： 1.鑄件的結(jié)構(gòu)圓角； 2.避免鑄件壁的銳角連接； 3.厚壁與薄壁間的連接要逐步過渡； 4.減緩肋、輻收縮的阻礙； 5.避免出現(xiàn)過大的水平面。,2020/9/14,13,原則2：避免銳角連接 缺陷分析： 銳角連接處易出現(xiàn)熱結(jié)合應(yīng)力，并

4、會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，從 而產(chǎn)生裂紋、縮孔等缺陷。,2020/9/14,14,原則4：減緩肋、輻收縮的阻礙 缺陷分析：鑄件各部分冷卻速度不同而收縮不一致，形成較大的內(nèi)應(yīng)力。 當(dāng)此應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限時(shí)，鑄件會(huì)產(chǎn)生裂紋。 實(shí)例分析1：,2020/9/14,15,實(shí)例分析2：改進(jìn)后的交錯(cuò)接頭或環(huán)狀接頭，其熱節(jié)均較改進(jìn)的小，且可通過微量變形來緩解內(nèi)應(yīng)力，抗裂性能均較好。,2020/9/14,16,原則5：避免出現(xiàn)過大的水平面 缺陷分析：薄壁罩殼鑄件，當(dāng)其殼頂呈水平面時(shí)，因薄 壁件金屬液散熱冷卻快，渣、氣易滯留在頂 面，易產(chǎn)生澆不足、冷隔、氣孔和夾渣缺陷。 實(shí)例：,2020/9/14,17,4.3.3不同

5、成型工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求,1.壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.熔模鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.鑄件的組合設(shè)計(jì),2020/9/14,18,1.壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),原則： 應(yīng)盡量消除側(cè)凹和深腔，在無法避免時(shí)，至少應(yīng)便于抽 芯，以便壓鑄件能從鑄型中順利取出。 實(shí)例：,2020/9/14,19,原則： 孔、槽不易過小或過深，便于浸漬涂料和撒砂；盡量避免出現(xiàn)大平面。 實(shí)例：,2.熔模鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/14,20,組合設(shè)計(jì)： 可將大鑄件或形狀復(fù)雜的鑄件，設(shè)計(jì)成幾個(gè)較小的 鑄件，經(jīng)機(jī)加工后，再用焊接或螺紋連接方式將其組合 成整體。 實(shí)例1：,3.鑄件的組合設(shè)計(jì),2020/9/14,21,實(shí)例2：,實(shí)例3：,2020/9/14,22,思考題1：如圖所示鑄件結(jié)有何改進(jìn)之處？怎樣修 改？,2020/9/14,23