機(jī)械制造工藝教案第一章24節(jié)(參考版)
2025-05-16 00:48本頁面
【正文】 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。 (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、凸臺或 滾花，然后再進(jìn)行壓 鑄加工。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 。下圖為壓鑄件的兩種設(shè)計(jì)方案。 2）鑄孔的 孔徑不能過小、過深 。 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)。 (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 壁厚分布滿足順序凝固要求 ，不要有分散的熱節(jié) 。 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，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 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。 (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 。當(dāng)壁厚差別較小時(shí)，可用上述的圓角過渡。其主要目的都是盡可能 減少鑄件的熱節(jié) 。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。如無圓角，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。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。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。表 12列舉了在砂型鑄造條件下鑄件的最小壁厚。 53 鑄造 方法 鑄件尺寸 /mm 合 金 種 類 鑄鋼 灰鑄 鐵 球墨鑄 鐵 可鍛鑄 鐵 鋁合金 銅合金 砂 型 鑄 造 ＜ 200 200 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，對合金的流動(dòng)性影響很大。結(jié)構(gòu)斜度是在零件的非加工面上設(shè)置的，直接標(biāo)注在零件圖上，且斜度值較大。 圖 145 圖 146 50 圖 147軸承支架結(jié)構(gòu)的改進(jìn) 2．合理設(shè)計(jì)鑄件的內(nèi)腔 （ 2） 型芯要便于固定、排氣和清理 51 圖 148 高爐風(fēng)口鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的改進(jìn) （ 2） 型芯要便于固定、排氣和清理 52 3．鑄件要有結(jié)構(gòu)斜度 鑄件上 垂直于分型面的不加工表面 ，應(yīng)設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)斜度。 圖 143 圖 144 49 2．合理設(shè)計(jì)鑄件的內(nèi)腔 （ 1） 盡量避免或減少型芯，不用或少用型芯。 圖 141 47 圖 142 （ 2） 分型面盡量平直 可避免操作費(fèi)時(shí)的挖砂造型，在機(jī)器造型時(shí)，分型面平直可方便模板的制造。 重點(diǎn)內(nèi)容： 流動(dòng)性、縮孔與縮松的形成與防止、熱應(yīng)力與變形的形成與防止、順序凝固與同時(shí)凝固，澆注位置與分型面選擇，金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造方法的特點(diǎn)與應(yīng)用 46 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Design of Casting Structure 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 此外，還有 離心鑄造 、 消失模鑄造 、 擠壓鑄造 等 45 復(fù)習(xí)思考題 1．金屬型鑄造為什么要嚴(yán)格控制 開型時(shí)間 ?在鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有何要求 ? 、低壓鑄造方法的 異同點(diǎn)及應(yīng)用范圍 。 4)由于不用冒口，金屬的 利用率可提高到 90?98％。 1．低壓鑄造工藝過程 圖 136 44 四、低壓鑄造 2．低壓鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 低壓鑄造的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1)澆注時(shí) 壓力和速度便于調(diào)節(jié) ，充型平穩(wěn)．氣體較易排除。 壓力鑄造應(yīng)用：主要用于 汽車、拖拉機(jī)、儀器儀表、醫(yī)療器械等行業(yè)中 。 壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 42 壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 壓力鑄造的 缺點(diǎn) ： 表皮下方出現(xiàn)皮下氣孔 。表 面 晶粒細(xì)小而致密 ，其 抗拉強(qiáng)度比砂型鑄造提 高 25％ ?30％。 (2)鑄件質(zhì)量高
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