铸件结构设计-0405

铸件壁厚的过渡形式
二、铸造性能对铸件结构的要求 2. 对于铸件结构中有两个或三个甚至更多个壁相连的情 况，可采用交错接头或环形接头的形式。
铸件壁联结应尽量避免金属积聚
二、铸造性能对铸件结构的要求
二、铸造性能对铸件结构的要求
（四）尽量避免过大的水平面
过大的平面不利于金属液的填充，容易产生浇不到等缺陷，在进 行铸件的结构设计时，应尽量将水平面设计成倾斜形状。
铸件结构避免封闭内腔
1.6 铸件的结构设计
二、铸造性能对铸件结构的要求
（一）铸件应有合理的壁厚
每一种铸造合金都有其适宜的 铸件壁厚范围，铸件壁厚过大或过 小都会对铸件产生不良影响。若选 定合金的适宜壁厚不能满足零件力 学性能的要求，则应改选高强度的 材料或选择合理的截面形状以及增 设加强肋等措施，见右图。
三、铸造方法对铸件结构的特殊要求
（三）ห้องสมุดไป่ตู้铸件
1. 压铸件应尽量消除侧凹和深腔。 2. 尽量采用壁厚均匀的薄壁结构。
压铸件适宜的壁厚一般为：锌合金1mm-3mm，铝 合金1.5mm-5mm，铜合金2mm-5mm。 3. 压铸可以采用镶嵌件，应充分发挥镶嵌件的优越性， 以便制出复杂件、改善压铸件局部性能和简化装配工艺。 为使嵌件在铸件中的联接可靠，应将嵌件镶入铸件部分 制出凹槽、凸台或滚花等。
铸件的壁厚应合理
二、铸造性能对铸件结构的要求
二、铸造性能对铸件结构的要求
（二）铸件壁厚应力求均匀 所谓壁厚均匀，是指铸
件的各部分具有冷却速度相 近的壁厚，见右图。
铸件的内壁厚度应略小于 外壁厚度。
铸件的壁厚应均匀
二、铸造性能对铸件结构的要求
二、铸造性能对铸件结构的要求 （三）铸件壁的连接形式要合理 1. 铸件如果因为结构需要不能做冷压室式压铸到壁厚均 匀，则不同壁厚的连接应采用逐渐过渡的形式。

三,铸件结构的剖分与组合
1.铸件的剖分设计 铸件的剖分设计 (1)将大铸件或 形状复杂的铸件设计 成几个较小的铸件, 经机械加工后,现利 用焊接或螺钉连接等 方法将其组合成整体.
图5-19 -
机械连接的组合床身铸件
(2)因成形工艺的局限性无法整铸的结构需采用剖 分结构.
2.铸件的组合设计 铸件的组合设计 利用熔模及气化模铸造工艺具有无需起模,能制造复 杂铸件的特点,可将原需加工装配的组合件,改为整铸件.
6.避免尺寸较大的水平面 避免尺寸较大的水平面
第二节 铸件结构设计应考虑的其它方面
一,铸件结构应考虑铸造合金的某些使用性能
二,铸件结构应考虑不同铸造工艺的特殊性
1.熔模铸件的设计 熔模铸件的设计
(a)
工艺孔
(b)
工艺肋
图5-16 -
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.压铸件的设计 压铸件的设计 压铸件的设计 应尽量避免凹坑和深腔,在无法避免 时,至少应便于抽芯,以便压铸件能从模中顺利取出.
A- A
B- B
图 5- 3 悬臂托架的两种结构
如图所示为圆盖铸件的两种内腔设计.对于一般盖类 铸件而言,其内腔设计的目的是为了减轻重量或使铸件的 壁厚均匀.图5-4a)的内腔设计因出口处直径小,需采用 型芯;而图b)因内腔直径D大于其高度H,故可利用模样 上挖孔,在起模后直接形成自带型芯.
5- 4 圆盖铸件的两种内腔设计
H
2,铸件的内腔设计应有利于型芯的固定,排气和简化 ,铸件的内腔设计应有利于型芯的固定, 铸件清理 图5-5所示的为 高炉风口铸件,材 质为青铜.图5-5(a) 所示的为最初的设 计,其中心孔为热 风通道,热风通道 周围是循环水的水 套夹层空间,其顶 部有两个直径较小 的孔,作为循环水 的进水与出水孔.

（a）直角连接 （b）圆角连接 图6-35 转角处的热节
（a）直角连接 （b）圆角连接 图6-36 金属结晶的方向性
2．避免锐角连接
如图6-37（a）所示，锐角连接会由于 内角散热条件差而增大热节，容易产生缩 孔、缩松等铸造缺陷。若两壁间的夹角小 于90°，则应采取过渡形式，如图6-37（b） 所示。
（b）改进后
图6-31 内腔的两种结构
2．便于砂芯固定、排气和铸件清理
如图6-32（a）所示，轴承架铸件的内腔需要采用两个砂芯，其中较 大的砂芯呈悬臂状，需用型芯撑支撑固定；如图6-32（b）所示，将轴承 架铸件的内腔改为整体砂芯，则砂芯的稳定性大大提高，并有利于排气。
（a）改进前
（b）改进后
图6-32 轴承架铸件
铸件中垂直于分型面的不 加工表面最好有结构斜度，以 便于起模或者便于用砂垛代替 砂芯。如图6-34（a）所示的铸 件结构设计不合理，对铸件的 结构斜度进行改进后的合理设 计如图6-34（b）所示。
（a）改进前
（b）改进后
图6-34 结构斜度的设计
二、合金铸造性能对铸件结构的要求
（一）铸件壁厚设计合理
工程材料及成形工艺
铸件的结构设计
一、铸造工艺对铸件结构的要求
铸件的结构设计不应只考虑对其结构性能的影响，还应有利于提高 铸件的工艺水平。所以铸件结构应尽可能使制模、造型、造芯、合箱和 清理过程简单化，防止产生废品，并为实现机械化生产创造条件。铸件 外形力求简单，铸件内腔设计合理是铸造工艺对铸件结构的主要要求。
为保证金属液充满铸型，避免浇不足、冷隔等缺陷的产生，铸件应当有合理 的壁厚。每种铸造合金都有其适宜的壁厚，选择得当，既能保证铸件力学性能， 又能防止铸造缺陷的产生。几种常用铸件在砂型铸造时的最小壁厚如表6-7所示。

②应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱， 以保证铸件的尺寸精度
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。
铸件加工时， 以四方头中 心线为定位 基准，加工 外螺纹 管子堵头分型方案
2．铸件壁厚应均匀、避免厚大截面

铸件壁过厚容易使铸件内部晶粒粗大，并 产生缩孔、缩松等缺陷，应尽量减小铸件 壁厚并使其均匀。
二、铸件壁的连接
1. 2.
3.
4. 5.
铸件的结构圆角 避免锐角连接 厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡 缓解收缩应力（如减缓肋、辐收缩的阻 碍） 避免过大水平面的设计
不同转角处的热节
（压铸）便于取出铸件的设计
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.铸件的组合设计
因工艺的局限而无法整铸的结构，应采用组合设计。
铸钢底座的铸焊
组合床身铸件
a)砂型铸件改为b)组合压铸件
第二节 砂型铸造工艺设计
1) 2) 3) 4)
砂型铸造工艺具体设计内容包括： 选择铸件的浇注位置和分型面； 确定工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆 角、收缩量等)； 确定型芯的数量、芯头形状及尺寸； 确定浇冒口、冷铁等的形状、尺寸及在铸型中的 布置等。 然后将工艺设计的内容(工艺方案)用工艺符号或文 字在零件图上表示出来，即构成了铸造工艺图。
1．浇注系统的组成及作用

基本组元有：浇口杯(又称外浇口)、直浇道、 横浇道和内浇道。
各组元作用
浇口杯：承受金属液的冲击和分离熔渣，避免 金属液对砂型的直接冲击。 2) 直浇道：一个圆锥形的垂直通道，利用它的高 度所产生的静压力，可以控制金属液流入铸型 的速度并提高充型能力。 3) 横浇道：主要起挡渣作用，金属液在横浇道内 速度减缓，熔渣及气体能充分上浮而不进入铸 型。 4) 内浇道：把金属液直接引入铸型的通道。利用 它的位置、大小和数量可以控制金属液流入铸 型的速度和方向，以及调节铸件各部分的温度 分布。