機(jī)械制造工藝教案第一章24節(jié)-資料下載頁(yè)
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【正文】 00 200 8 5～ 6 6 5 3 3～ 5 200 200～ 500 500 10～ 12 6～ 10 12 8 4 6～ 8 ＞ 500 500 15～ 20 15～ 20 15～ 20 10～ 12 6 10～ 12 二、合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 1．合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚 不同的合金、不同的鑄造條件，對(duì)合金的流動(dòng)性影響很大。為了獲得完整、光滑的合格鑄件， 鑄件壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)大于該合金在一定鑄造條件下所能得到的 “ 最小壁厚 ” 。表 12列舉了在砂型鑄造條件下鑄件的最小壁厚。 表 12 砂型鑄造條件下鑄件的最小壁厚 54 圖 150 圖 149 為了保證鑄件的承載能力，對(duì)強(qiáng)度和剛度要求較高的鑄件，應(yīng)根據(jù)載荷的性質(zhì)和大小，選擇 合理的截面形狀 ，如圖 149所示。必要時(shí)可在薄弱部位設(shè)置 加強(qiáng)肋板 ，從而避免厚大截面，如圖 150所示。 1．合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚 55 鑄件各部分壁厚若相差過(guò)大， 厚壁處易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷 。同時(shí)各部分冷卻速度不同，易形成熱應(yīng)力，使鑄件薄弱部位產(chǎn)生變形和裂紋。此外，為了有利于鑄件各部分冷卻速度一致，內(nèi)壁厚度要比外壁厚度小一些，肋板厚度比鑄件壁厚要小一些 . 圖 150 56 圖 151 57 圖 152 3．鑄件壁的連接方式要合理 （ 1）鑄件壁之間的連接應(yīng)有 結(jié)構(gòu)圓角 。如無(wú)圓角，直角處熱節(jié)大，易產(chǎn)生縮孔縮松，如圖 152所示；在內(nèi)角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，裂紋傾向增大；直角內(nèi)角部分的砂型為尖角，澆注時(shí)容易沖垮而形成砂眼。 58 (2)鑄件壁要避免交叉和銳角連接 鑄件壁連接時(shí)應(yīng)采用圖 153的形式。當(dāng)鑄件兩壁交叉時(shí)，中、小鑄件采用 交錯(cuò)接頭 ，大型鑄件采用 環(huán)形接頭 ，如圖 153a所示。當(dāng)兩壁必須銳角連接時(shí)，要采用圖 153b、 c所示正確的 過(guò)渡方式 。其主要目的都是盡可能 減少鑄件的熱節(jié) 。 圖 153 59 154 鑄件壁厚不同的部分進(jìn)行連接時(shí)，應(yīng)力求 平緩過(guò)渡 ，避免截面突變， 減少應(yīng)力集中，防止產(chǎn)生裂紋 。當(dāng)壁厚差別較小時(shí)，可用上述的圓角過(guò)渡。當(dāng)壁厚之比差別在兩倍以上時(shí)，應(yīng)采用楔形過(guò)渡，如圖 154所示。 (3)厚壁與薄壁連接 60 4．避免鑄件收縮阻礙 在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，應(yīng)盡量使其能 自由收縮 。特別是在產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力疊加時(shí)，應(yīng)采取措施避免局部收縮阻力過(guò)大。圖 155為輪形鑄件，輪緣和輪轂較厚，輪輻較薄，鑄件冷卻收縮時(shí)，極易產(chǎn)生熱應(yīng)力。 奇數(shù)輪輻 ，利用鑄件 微量變形 來(lái)減小內(nèi)應(yīng)力。 155 61 5．避免大的水平面 圖 156為罩殼鑄件，大平面受高溫金屬液烘烤時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生夾砂；金屬液中氣孔、夾渣上浮滯留在上表面，產(chǎn)生氣孔、渣孔；而且大平面不利于金屬液充填，易產(chǎn)生澆不足和冷隔。 圖 156 62 三．不同的鑄造方法對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 1．熔模鑄件 (1)便于從壓型中抽出金屬型芯 (2)孔、槽不應(yīng)過(guò)小、過(guò)深 。 (3)盡量避免大平面 (4)熔模鑄造工藝上一般不用冷鐵，少用冒口，多用直澆口直接補(bǔ)縮，故要求 鑄件壁厚均勻 ，或使 壁厚分布滿(mǎn)足順序凝固要求 ，不要有分散的熱節(jié) 。 63 1） 結(jié)構(gòu)斜度應(yīng)較砂型為大 。 圖 159(a)所示鑄件結(jié)構(gòu)不合理，金屬型芯難以抽出，應(yīng)改為圖 159(b)所示鑄件結(jié)構(gòu)。鑄件壁厚 差別不能太大，也不能過(guò)薄 ，如鋁硅合金鑄件的最小壁厚為 2?4mm，鋁鎂合金為 3?5mm。 2）鑄孔的 孔徑不能過(guò)小、過(guò)深 。通常鋁合金的最小鑄出孔為 8?10mm，鎂合金和鋅合金均為 6?8mm 64 3．壓鑄件 (1)盡量避免 側(cè)凹、深腔 ，使其能順利地從壓型中取出。下圖為壓鑄件的兩種設(shè)計(jì)方案。圖 a）的結(jié)構(gòu)因側(cè)凹朝內(nèi)，側(cè)凹處無(wú)法抽芯。改為圖 b）結(jié)構(gòu)后，使側(cè)凹朝外，可按箭頭方向抽出外型芯，這樣鑄件便可從壓型內(nèi)順利取出 65 (2)壁厚要合理 。在保證鑄件有足夠的強(qiáng)度和剛度的前提下，壓鑄件應(yīng)盡可能采用薄壁，并且壁厚要均勻，以減少氣孔、縮孔等鑄造缺陷。 (3)注意嵌件的連接 為使壓鑄件中的嵌件 牢固，壓鑄前應(yīng)在與 嵌件連接的鑄件表面 預(yù)制出凹槽、凸臺(tái)或 滾花，然后再進(jìn)行壓 鑄加工。 66 本講小結(jié) 主要內(nèi)容： 砂型鑄件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)，特種鑄造件的結(jié)構(gòu)工藝性。 重點(diǎn)內(nèi)容： 鑄件的外形設(shè)計(jì)、鑄件的內(nèi)腔設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)斜度設(shè)計(jì)、鑄件壁厚設(shè)計(jì)，鑄件壁的連接方式設(shè)計(jì)，避免鑄件收縮阻礙、避免大的水平面。 67 復(fù)習(xí)思考題 試分析圖 4547所示鑄件的結(jié)構(gòu)不合理之處，并加以修改，說(shuō)明修改理由 .
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