一、铸件结构与铸造工艺的关系。对铸件结构的要求包括以下几点:
1.尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹,以便于起模。
2.尽量使分型面为平面。
3.凸台和筋条结构应便于起模。
4.垂直分型面上得不加工表面应该有结构斜度。
5.尽量不用和少用型芯。
6.应有足够的芯头,以便于型芯的固定、排气和清理。
二、 铸件结构与合金铸造性能的关系。铸件的一些主要缺陷,如缩孔、缩松、变形、裂纹、浇不到、冷隔等,有时是由于铸件的结构不够合理,未能充分考虑到合金的铸造性能(如充型能力、收缩性等)要求所致。因此,设计铸件时,应考虑诸多方面:
1.铸件应有合适的壁厚。过厚时,铸件晶粒粗大,内部缺陷多,导致力学性能下降。为此,应选择合理的截面形状或采用加强筋,以便于采用较薄的结构。
2.铸件的壁厚也应防止过薄,应大于所规定的小壁厚,以防浇不到或冷隔缺陷。
3.铸件的内壁散热慢故应比外壁薄些,这样才能时铸件各部分冷却速度趋于一致,以防缩孔及裂纹的产生。
4.逐渐的壁厚应尽可能均匀,以防厚壁处金属聚集,产生缩孔、缩松等缺陷。厚度差过大时,易在薄厚交接处引起热应力。
5.壁的连接。铸件壁间转角处一般应具有结构圆角,以偶哪只脚连接处的内侧较易产生缩孔、缩松和应力集中。同时,一些合金由于形成与铸件表面垂直的柱状晶,使转角处的力学性能下降,较易产生裂纹。结构圆角的大小应与壁厚相适应。通常使转角处内接圆直径小于相邻壁厚的1.5倍。
砂型造型铸件设计,不仅要考虑工作功能和力学性能的要求,还应考虑合金铸造性能、铸造工艺对铸件结构的要求。铸件结构设计是否合理,对铸件质量、生产率和制造成本都有很大影响。铸件的结构,假如不能满意合金铸造性能的要求,将可能产生浇不到、冷隔、缩孔、缩松、气孔、裂纹和变形等缺陷。
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