工程材料教學(xué)課件-第四節(jié)液態(tài)成形結(jié)構(gòu)

1、1 1、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2 2、砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求、砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求3 3、不同成形工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求、不同成形工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 第四節(jié) 液態(tài)成形件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、鑄造性能對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求1、鑄件的壁厚要合理 最小壁厚 臨界壁厚2、壁厚均勻 3、鑄件間的連接應(yīng)合理 鑄件壁間應(yīng)有圓角過渡，避免交叉、銳角聯(lián)接4、避免鑄件收縮受阻的設(shè)計(jì)5、厚壁與薄壁應(yīng)逐漸過渡 6、水平方向應(yīng)避免大平面（傾斜設(shè)置）7、對細(xì)長件或大而薄的平板件 為防止彎曲變形，應(yīng)采用對稱或加肋的結(jié)構(gòu)。二、成形工藝對結(jié)構(gòu)的要求 1、分型面應(yīng)盡量平直，少而簡單 2、鑄件的外形

2、必須力求簡單、造型方便 鑄件側(cè)面的凹槽、凸臺(tái)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于取模，盡量避免不必要的型芯和活塊3、鑄件加強(qiáng)肋的布置應(yīng)有利于取模 4、盡量不用型芯5、型芯結(jié)構(gòu)便于固定、清理（設(shè)計(jì)工藝孔） 6、避免不合理凸臺(tái)、凸緣、肋條7、鑄件設(shè)計(jì)應(yīng)注意避免不必要的曲線和圓角結(jié)構(gòu)， 否則會(huì)使制模、造型等工序復(fù)雜化 8、不加工側(cè)壁應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度 垂直于分型面的不加工表面設(shè)計(jì)斜度 結(jié)構(gòu)斜度。便于脫模，防止裝配干涉。三、各種鑄造的工藝要求 1、熔模鑄造 便于從壓型中取出蠟?zāi)：托托?蠟?zāi)?qiáng)度較低，避免大平面和薄壁 孔、槽不易過小或過深，孔、槽不易過小或過深，便于浸漬涂料和撒砂便于浸漬涂料和撒砂 2、金屬型 鑄型無法破壞，必須考

3、慮鑄型取出問題設(shè)計(jì)抽取斜度、防止型芯內(nèi)大外小。 3、壓力鑄造 應(yīng)盡量消除側(cè)凹和深腔，在無法避免時(shí)，至少應(yīng)便于抽芯，以便壓鑄件能從鑄型中順利取出。l內(nèi)外徑不宜相差太大，由鑄件直徑的大小來確定轉(zhuǎn)速l垂直軸旋轉(zhuǎn)，鑄件的直徑應(yīng)大于高的三倍5.鑄件的組合設(shè)計(jì)鑄件的組合設(shè)計(jì)組合設(shè)計(jì)：組合設(shè)計(jì)： 可將大鑄件或形狀復(fù)雜的鑄件，設(shè)計(jì)成幾個(gè)較小的可將大鑄件或形狀復(fù)雜的鑄件，設(shè)計(jì)成幾個(gè)較小的鑄件，經(jīng)機(jī)加工后，再用焊接或螺紋連接方式將其組合鑄件，經(jīng)機(jī)加工后，再用焊接或螺紋連接方式將其組合成整體。成整體。為防止鑄件缺陷產(chǎn)生，試修改圖示鑄鋼機(jī)架的為防止鑄件缺陷產(chǎn)生，試修改圖示鑄鋼機(jī)架的結(jié)構(gòu)。（孔的尺寸、形狀不能變結(jié)構(gòu)。（

4、孔的尺寸、形狀不能變）1、根據(jù)確定鑄件澆注位置的一般原則，指出下列每一組圖形中的哪一個(gè)是合理的，并說明理由。并在合理的鑄件結(jié)構(gòu)圖中，用符號(hào)標(biāo)識(shí)出分型面。 分型面盡量平直原則分型面盡量平直原則試分析下圖金屬型鑄造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理之處，并說明原因。 圖示為底座的兩種分型方案，哪種方案可使造型工藝更簡單？并請明理由 答：分型方案分型方案()()可使造型工藝更簡單?？墒乖煨凸に嚫唵?。鑄件鑄件全部置于下型全部置于下型、垂直位置，這樣便于造型、下、垂直位置，這樣便于造型、下芯、合箱和檢驗(yàn)鑄件壁厚，既避免鑄件產(chǎn)生錯(cuò)型缺芯、合箱和檢驗(yàn)鑄件壁厚，既避免鑄件產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷，又保證了鑄件的全部側(cè)表面質(zhì)量均勻一致，同

5、陷，又保證了鑄件的全部側(cè)表面質(zhì)量均勻一致，同時(shí)，鑄件最薄處在鑄型下部，金屬液易于充滿鑄型。時(shí)，鑄件最薄處在鑄型下部，金屬液易于充滿鑄型。圖1-31 車床進(jìn)給箱體零件圖 圖1-32 車床進(jìn)給箱體分型面的選擇方案c6140車床進(jìn)給箱體，該件質(zhì)量約35kg，如圖1-31所示，該零件沒有特殊質(zhì)量要求的表面，僅要求盡量保證基準(zhǔn)面d不得有明顯鑄造缺陷，以便進(jìn)行定位。它的材料為鑄 造 性 能 優(yōu) 良 的 灰 鑄 鐵（ht150），勿需考慮補(bǔ)縮。在制訂鑄造工藝方案時(shí)，主要應(yīng)著眼于工藝上的簡化。c6140c6140車床進(jìn)給箱分型面選擇圖，車床進(jìn)給箱分型面選擇圖，請比較圖示三方案，敘述適用不請比較圖示三方案，敘述

6、適用不同同生產(chǎn)批量的方案與理由。同同生產(chǎn)批量的方案與理由。方案i：分型面在軸孔的中心線上。分型面在軸孔的中心線上。此時(shí)，凸臺(tái)此時(shí)，凸臺(tái)a因距分型面較近，因距分型面較近，又處于上型，若采用活塊，型砂又處于上型，若采用活塊，型砂易脫落，故只能用型芯來形成，易脫落，故只能用型芯來形成，槽槽c可用型芯或活塊制出。本方可用型芯或活塊制出。本方案的主要優(yōu)點(diǎn)是適于鑄出軸孔，案的主要優(yōu)點(diǎn)是適于鑄出軸孔，鑄后軸孔的飛邊少，便于清理。鑄后軸孔的飛邊少，便于清理。同時(shí)，下芯頭尺寸較大，型芯穩(wěn)同時(shí)，下芯頭尺寸較大，型芯穩(wěn)定性好，不容易產(chǎn)生偏芯。其主定性好，不容易產(chǎn)生偏芯。其主要缺點(diǎn)是基準(zhǔn)面要缺點(diǎn)是基準(zhǔn)面d朝上，使該面

7、朝上，使該面較易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，且較易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，且型芯的數(shù)量較多。型芯的數(shù)量較多。方案ii：從基準(zhǔn)面d分型，鑄件絕大部分位于下型。此時(shí)，凸臺(tái)a不妨礙起模，但凸臺(tái)e和槽c妨礙起模，也需采用活塊或型芯來克服。它的缺點(diǎn)除基準(zhǔn)面朝上外，其軸孔難以直接鑄出。軸孔若擬鑄出，因無法制出型芯頭，必須加大型芯與型壁的間隙，致使飛邊清理困難。方案iii：從b面分型，鑄件全部置于下型。其優(yōu)點(diǎn)是鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷；基準(zhǔn)面朝下，其質(zhì)量容易保證；同時(shí)，鑄件最薄處在鑄型下部，金屬液易于充滿鑄型。缺點(diǎn)是凸臺(tái)e、a和槽c都需采用活塊或型芯，而內(nèi)腔型芯上大下小穩(wěn)定性差；若擬鑄出軸孔，其缺點(diǎn)與方案ii相同。 大

8、批量生產(chǎn)條件下大批量生產(chǎn)條件下，為減少切削加工工作量，為減少切削加工工作量，九個(gè)軸孔需要鑄出。此時(shí)，為了使下芯、合箱及鑄件的清九個(gè)軸孔需要鑄出。此時(shí)，為了使下芯、合箱及鑄件的清理簡便，只能按照方案理簡便，只能按照方案i i從軸孔中心線處分型。為了便于從軸孔中心線處分型。為了便于采用機(jī)器造型、盡量避免活塊，故凸臺(tái)和凹槽均應(yīng)用型芯采用機(jī)器造型、盡量避免活塊，故凸臺(tái)和凹槽均應(yīng)用型芯來形成。為了克服基準(zhǔn)面朝上的缺點(diǎn)，必須加大來形成。為了克服基準(zhǔn)面朝上的缺點(diǎn)，必須加大d d面的加面的加工余量。工余量。 單件、小批量生產(chǎn)條件下單件、小批量生產(chǎn)條件下，因采用手工造，因采用手工造型，使用活塊造型較型芯更為方便。同時(shí)，因鑄件的尺寸型，使用活塊造型較型芯更為方便。同時(shí)，因鑄件的尺寸允許偏差較大，九個(gè)軸孔不必鑄出，留待直接