第九章 铸件的结构工艺性.docx
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第九章铸件的结构工艺性
第九章铸件的结构工艺性
铸件结构应尽可能使制模、造型、造芯、合箱和清理过程简化，并为实现机械化生
产创造条件。
1．铸件外形应便于取出模样
（1）避免外部侧凹，如图9—1（a）所示的端盖，由于存在法兰凸缘，铸件外部侧凹，使铸件具有两个分型面，所以常采用三箱造型，或者增加环状外型芯，使造型工艺复杂。
图9—1（b）所示为改进设计后的铸件外型，取消了上部法兰凸缘，使铸件仅有一个分型面，
因而便于造型．
图9—2所示为机床上一铸件。
图9—2（a）在A-B截面两侧设计成凹坑，造型时必须采用两个较大的外型芯才能取出模样．若改为图9—2（b）所示结构，将凹坑扩展成通到底部的凹槽则可省去外部型芯。
显然，后一方案是比较合理的。
（2）分型面尽量平直如图9—3所示的托架。
（3）凸台、筋条的设计应考虑便于造型。
图9—4。
2．合理设计铸件内腔
（1）尽量不用或少用型芯图9—5。
铸件的内腔也可以利用型腔内的砂垛（上箱砂垛称吊砂）来形成。
图9—6。
（2）便于型芯固定、排气和铸件清理图9—7所示轴承架。
对于因型芯头不足难以固定的铸件，在不影响使用的前提下，可增加芯头数量，为
此可设计出适当大小和数量的工艺孔。
如图9—8所示铸件，因底面没有型芯头，只好用型芯撑固定；改为图9—8（b）后。
铸件底面上增设两个工艺孔，型芯为一整体，稳定性提
高，下芯简便，易于排气和清理。
如果铸件上不允许有些工艺孔，可以用螺钉或柱塞堵
住．
3．铸件结构斜度
铸件上凡垂直于分型面的不加工表面，最好有结构斜度，如图9—9所示。
图9—10所示为缝纫机边脚，由于铸件各部分均有30?
左右的结构斜度（见A-A视图），使各沟槽均不需型芯，起模也方便。
铸件结构斜度大小随垂直于分型面的直壁高度而不同。
直壁高度愈小，角度愈大，具体
数值参考表9-1。
由表可见，铸件的凸台或壁厚过渡处的斜度达30～45?
。
铸件的一些主要缺陷，如缩孔、缩松、裂纹、浇不足、冷隔等，有时
是由于铸件结构不合理，未能充分考虑合金的铸造性能所致。
为此，在设
计铸件时，必须考虑如下几个方面的因素。
1．合理设计铸件壁厚
表9-2是砂型铸造条件下铸件的最小壁厚。
表9-3为灰铸铁件壁厚的参考值。
为了充分发挥合金的效能，使之既能避免厚大截面，又能保证铸件的
强度和刚度，应当根据载荷性质和大小，选择合理的截面形状，如丁字形、
工字形、槽形和箱形结构，并在脆弱的部位安置加强筋。
为了减轻铸件的
重量，便于型芯的固定，排气和铸件的清理，常在铸件的壁上开设窗口。
图9—11为导架铸件的结构实例。
2.铸件的壁厚应尽可能均匀如图9-12
3.铸件壁的连接
设计铸件壁的连接或转角时，也应尽力避免金属的积聚和内应力的产
生。
铸件的结构圆角铸件壁与壁之间的转角处一般应具有结构圆角。
如图9-139-14所示
铸造内圆角的具体数值可参阅表9—4。
避免锐角联接图9—15。
厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡见表9—5。
4．防裂筋的应用
为防止热裂，可在铸件易裂处增设防裂筋（图9—16）。
5．减缓筋与辐收缩时的阻力
设计铸件的筋与辐时，应尽量使其得以自由收缩，以防止产生裂纹。
图9—17为常见的轮形铸件，其轮辐为直线形、偶数，这种轮辐易于制造
模样。
图9—18为筋的几种布置形式，
思考和练习题
1.何谓铸件结构工艺性?
研究的目的何在?
2．砂型铸造工艺对铸件结构有哪些要求?
怎样来满足?
3．在铸件外形结构设计和内腔设计时各需考虑哪些问题?
为什么?
4．什么是铸件的结构斜度?
它与拔模斜度有何不同?
下面所示铸件的结构是否合理?
应
如何改正?
5.图示铸件在大批量生产时，其结构有何缺点?
应如何改进?
6.图示水嘴在结构上哪处不合理?
如何改正?
7。
为什么空心球难以铸造?
采用什么措施才能铸造出来?
试用图表示。
8．为什么铸件要设计出结构圆角?
图示铸件上哪些圆角不合理?
如何改进?
9．图示为?
800mm下水道井盖，其上表面可采用光面或网状花纹。
试分析哪种方案易得
健全铸件?
为什么?
10．试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位。
在保证H的前提下，如何使铸件的壁厚尽量均匀?
11．分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何忧缺点?
为什么?
12．计算图示（a）、（b）、（c）铸件的圆角半径只及转角尺寸h和c。
13.下列铸件各有两种结构方案，试分析那种结构较为合理？
为什么？
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