零件结构的铸造工艺性分析Word文档格式.docx

1、9111416 1820低合金钢8-99-10121625咼锰钢10不锈钢、耐热钢8-1110-1212-1616-2020-25-灰铸铁3-44-55-66-88-10孕育铸铁（HT300 以上）4-812-1414-16球墨铸铁合金种类铸件最大轮廓为卜列值时mm铸造铝合金V 100100-200200-400400-800800-125038-12表1-2熔模铸件的最小壁厚（单位：铸件尺寸 最小壁厚/伽mm碳钢咼温合金铝合金铜合金10501.52.00.61.0501002.02.50.81.51002002.53.01.02.02003503.03.5 3504.05.03.54.0表1

2、-3金属型铸件的最小壁厚（单位：铝硅合金铝镁合金、镁合金铸钢50X502.22.55100 X100225X22543.5350 X350表1-4压铸件的最小壁厚（单位：压铸件面积 锌合金 铝合金镁合金 铜合金2cm 250.71.00.81.2251001.01.61.21.81004001.62.0 400（2） 铸件的临界壁厚在铸件结构设计时，为了充分发挥金属的潜力，节约金属，必须考虑铸造合 金的力学性能对铸件壁厚的敏感性。厚壁铸件容易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、 偏析和松软等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。从这个方面考虑，各种铸造合 金都存在一个临界壁厚。铸件的壁厚超过临界壁厚后，铸件的

3、力学性能并不按比 例地随着铸件壁厚的增加而增加， 而是显著下降。因此，铸件的结构设计应科学地选择壁厚，以节约金属和减轻铸件重量。 在砂型铸造工艺条件下，各种合金铸件的临界壁厚可按最小壁厚的3倍来考虑。铸件壁厚应随铸件尺寸增大而相应增大，在适宜壁厚的条件下，既方便铸造又能充分发挥材料的力学性能。表 1-5，表1-6给出砂型铸造各种铸造合金的临界壁厚。表1-5砂型铸造各种铸造合金的临界壁厚（单位：当铸件重量（kg）为下列值时合金种类与牌号0.12.52.510 10HT100,HT15081010152025HT200,HT25012151218HT3001518HT3501520可锻铸铁KTH3

4、00-06 KTH390-86101212-KTH350-10 KTH370-21012QT400-15 QT450-1050QT500-7 QT230-31418182060ZG200-400 ZG230-45018ZG270-500 ZG310-57015ZG340-6406121014镁合金锡合金68表1-6碳素铸钢件砂型铸造的临界壁厚（单位：mm）含碳里0.100.200.300.400.50临界壁厚13.518.539（3） 铸件的内壁厚度砂型铸造时，铸件内壁散热条件差，即使内壁厚度与外壁厚度相等, 但由于它比外壁的凝固速度慢，力学性能往往要比外壁低，同时在铸造 过程中易在内、外壁交

5、接处产生热应力致使铸件产生裂纹。对于凝固收缩大的铸造合金还易产生缩孔和缩松，因此铸件的内壁厚度应比外壁厚度薄一些图1-1铸件内壁的合理结构 a，b）不合理 c）合理表1-7砂型铸造各种铸造合金件内、外壁厚相差值合金类别铸铁铸铝铸铜铸件内壁比外壁厚度应减少的相对值%10202030注：铸件内腔尺寸大的取下限对于锻钢制造的轴类零件来说， 增大直径便可提高承载能力。 但对铸件来说， 随着壁厚的增加，中心部分晶粒粗大，承载能力并不随壁厚增加而成比例地增加。 因此，在设计较厚铸件时， 不能把增加壁厚当作提高承载能力的唯一办法。 为了 节约金属，减轻铸件重量，可以选择合理的截面形状，如承受弯曲载荷的铸件，

6、 可选用“ T”型或“工”型截采用加强筋也可减小铸件壁厚。一般筋厚 内壁厚 J）音屋i-Bft不在转立萤 出一转龙处可締有薄的独轿图3-1-39砂芯的捣砂面相供干支承面盘）芯分为31斑 町律於落*0乎面洪干板4）JS邀拱干擁 为眇賂支承摩芋I薛许 丄一规于孩 胃一瓶形就祜 电一砂呛切 0“衽丹军断上曲ah）直轴相交的閒吐心农j J54T?r）= e*A- r 1-i .4/ - tia t ab icA、J h 0口+CGJt =4L 二言兀冷 j -r c亦帆t &聘不闿證巨百疝冠豪占.综合以上所述，为了保证铸件质量，铸件的合理结构为:1） 壁厚力求均匀，减小厚大断面，防止形成热节。办法是将

7、厚大部位挖去一部分；图1-52） 内壁厚度应小于外壁。因为内壁冷却慢，适当减薄（图 1-6 ）。3） 应有利于补缩和实现顺序凝固。有些铸件铸锭厚度较大或厚度不均。如果该件所用合金的体积收缩较大，则 很容易形成缩孔、缩松。此时应仔细审查零件结构，尽可能采取顺序凝固方式， 让薄壁处先凝，厚壁处后凝，使在厚壁处 易于安放冒口补缩，以防止缩孔、缩 松。图1-74） 注意防止发生翘曲变形。细长杆状铸件，大平板铸件，增加加强筋及改变截面形状床身一类的铸件，其截面形状不允许变化，为防止其变形可采用反挠度，即 在模样上采取反变形量。如果既不能设加强筋，又不能该变截面形状，只好采用 人工失效方法消除应力减少变形

8、。5） 应避免水平方向出现较大平面。大平面铸件的上部型砂时间受金属液体烘烤，容易造成夹砂。解决的办法是倾斜浇注或设计成倾斜壁。应避免铸件收缩时 受到阻碍，否则会造成裂纹，对于收缩大的合金铸件尤其要注意这一点。4.铸件结构设计原则（1） 设计铸件壁厚时应考虑到合金的流动性；流动性越好的合金，充型能力越强，铸造时就不容易产生浇不足、冷隔等缺陷， 因此，能铸出的铸件最小壁厚尺寸也就越小。（2） 铸型型腔的形状与尺寸大小是根据铸件的形状与尺寸决定的。不同的型腔 形状和尺寸对液态金属的流动的阻力， 散热情况是不同的，从而会导致液态金属 在型腔内的流动与填充情况不同。因此，铸件结构上应尽量避免突变性的转变、 壁厚急剧的变化、细长结构、大的水平面、高度较大的凸台等。（3）一个铸件在生产过程中是否出现缩孔、缩松、变形、热裂、冷裂等收缩类 铸造缺陷，出现在哪个部位、严重程度如何，都与铸件结构密切相关。由此可以 得出指导铸件结构设计的原则：1）对凝固收缩大，容易产生集中缩孔的合金，如铸钢、球墨铸铁、可锻铸铁、 黄铜、无锡青铜、铝硅共晶合金