第一章鑄造成型

1、第一章鑄造成型第一章鑄造成型第一節(jié)第一節(jié) 鑄造工藝基礎(chǔ)鑄造工藝基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解第三節(jié)鑄造工藝圖第三節(jié)鑄造工藝圖第四節(jié)金屬的鑄造性能第四節(jié)金屬的鑄造性能第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第六節(jié)特種鑄造第六節(jié)特種鑄造第一節(jié)第一節(jié) 鑄造工藝基礎(chǔ)鑄造工藝基礎(chǔ)一、鑄造成型特點一、鑄造成型特點1成本低廉，設(shè)備簡單、周期短成本低廉，設(shè)備簡單、周期短2成型方便，工藝靈活性大成型方便，工藝靈活性大 3砂型鑄件的力學(xué)性能較差，質(zhì)量不夠穩(wěn)定砂型鑄件的力學(xué)性能較差，質(zhì)量不夠穩(wěn)定 4砂型鑄造成型生產(chǎn)勞動強度大，生產(chǎn)條件差砂型鑄造成型生產(chǎn)勞動強度大，生產(chǎn)條件差 二、鑄造成型方法二、鑄造成型

2、方法 l特種鑄造特種鑄造2砂型鑄造砂型鑄造返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解一、工藝流程一、工藝流程 砂型鑄造的砂型鑄造的T藝過程如圖藝過程如圖1-1所示。圖所示。圖1-2為齒輪毛坯的砂為齒輪毛坯的砂型鑄造型鑄造T藝過程簡圖。鑄件的形狀與尺寸主要取決于造型和藝過程簡圖。鑄件的形狀與尺寸主要取決于造型和制芯，而鑄件材料的化學(xué)成分則取決于熔煉。所以，造型、制芯，而鑄件材料的化學(xué)成分則取決于熔煉。所以，造型、制芯和熔煉是鑄造生產(chǎn)中的重要制芯和熔煉是鑄造生產(chǎn)中的重要T序。序。 二、造型材料和工具二、造型材料和工具 1造型材料造型材料 制造鑄型用的材料稱為造型材料。造型材料主要包括型砂制造鑄型用

3、的材料稱為造型材料。造型材料主要包括型砂和芯砂。型砂和芯砂主要由原砂、黏結(jié)劑（多用黏土和膨潤和芯砂。型砂和芯砂主要由原砂、黏結(jié)劑（多用黏土和膨潤土，有時也用水玻璃、植物油、樹脂等）、附加物毛坯（煤土，有時也用水玻璃、植物油、樹脂等）、附加物毛坯（煤粉或木屑等）、舊砂和水組成。粉或木屑等）、舊砂和水組成。下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解為了獲得合格的鑄件，造型材料應(yīng)具備一定的強度、可塑性、為了獲得合格的鑄件，造型材料應(yīng)具備一定的強度、可塑性、耐火度、透氣性、退讓性和潰散性等性能。耐火度、透氣性、退讓性和潰散性等性能。2造型工具造型工具 制造鑄型用的制造鑄型用的T具稱為造型具稱為造

4、型T具。造型常用的具。造型常用的T具是砂箱及具是砂箱及底板、砂舂、通氣針、起模針、皮老虎、鏝刀、秋葉、提鉤、底板、砂舂、通氣針、起模針、皮老虎、鏝刀、秋葉、提鉤、半網(wǎng)等，如圖半網(wǎng)等，如圖1-3和圖和圖1 -4所示。所示。二、砂型組成二、砂型組成 如圖如圖1-5所示，型砂被舂緊在上砂箱和下砂箱中，連同砂箱所示，型砂被舂緊在上砂箱和下砂箱中，連同砂箱一起，分別稱為上砂型和下砂型。從砂型中取一起，分別稱為上砂型和下砂型。從砂型中取m模樣后形成模樣后形成的空腔稱為型腔，在澆注后形成鑄件的外部輪廓。上砂型和的空腔稱為型腔，在澆注后形成鑄件的外部輪廓。上砂型和下砂型的分界面稱為分型面。圖中有陰影線的部分表

5、示型芯，下砂型的分界面稱為分型面。圖中有陰影線的部分表示型芯，型芯用于形成鑄件的孔。型芯用于形成鑄件的孔。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解型芯上的延伸部分稱為芯頭，用于安放和固定型芯。型芯頭型芯上的延伸部分稱為芯頭，用于安放和固定型芯。型芯頭位于砂型的型芯座上。型芯中設(shè)有通氣孔，用于排出型芯在位于砂型的型芯座上。型芯中設(shè)有通氣孔，用于排出型芯在受熱過程中產(chǎn)生的氣體。型腔的上方開設(shè)出氣口，用于排出受熱過程中產(chǎn)生的氣體。型腔的上方開設(shè)出氣口，用于排出型腔中的氣體。另外，利用通氣針在砂型中還扎有多個通氣型腔中的氣體。另外，利用通氣針在砂型中還扎有多個通氣孔。金屬液從澆口杯中澆

6、入，經(jīng)直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道流孔。金屬液從澆口杯中澆入，經(jīng)直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道流入型腔中。入型腔中。 四、兩種造型方法四、兩種造型方法 1手工造型手工造型全部用手或手動工具完成的造型工序稱為手工造型。手工造全部用手或手動工具完成的造型工序稱為手工造型。手工造型的特點是操作靈活，適應(yīng)性強，模型制作成本低，生產(chǎn)準型的特點是操作靈活，適應(yīng)性強，模型制作成本低，生產(chǎn)準備時間短。備時間短。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解但造型效率低，勞動強度大，勞動環(huán)境差，主要用于單件小但造型效率低，勞動強度大，勞動環(huán)境差，主要用于單件小批量生產(chǎn)。造型時如何將木模順利地從砂型中取出，而又不批量

7、生產(chǎn)。造型時如何將木模順利地從砂型中取出，而又不致破壞型腔的形狀，是一個很關(guān)鍵的問題。因此，圍繞如何致破壞型腔的形狀，是一個很關(guān)鍵的問題。因此，圍繞如何起模這一問題，就形成了各種不同的造型方法。起模這一問題，就形成了各種不同的造型方法。(1)整體模造型整體模造型(2)分開模造型分開模造型(3)挖砂造型挖砂造型(4)假箱造型假箱造型(5)活塊造型活塊造型(6)三箱造型三箱造型(7)刮板造型刮板造型上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解2.機器造型機器造型 用機器全部地完成或至少完成緊砂操作的造型工序稱為機用機器全部地完成或至少完成緊砂操作的造型工序稱為機器造型。機器造型的實質(zhì)就

8、是機器代替了手工緊砂和起模，器造型。機器造型的實質(zhì)就是機器代替了手工緊砂和起模，它是現(xiàn)代化鑄造車間的基本造型方法。特點是生產(chǎn)率高，鑄它是現(xiàn)代化鑄造車間的基本造型方法。特點是生產(chǎn)率高，鑄件尺寸精度高和表面質(zhì)量好，改善了勞動條件，很適合于成件尺寸精度高和表面質(zhì)量好，改善了勞動條件，很適合于成批大量生產(chǎn)鑄件。批大量生產(chǎn)鑄件。(1)緊砂方法常用的緊砂方法有震實、壓實、振壓、拋砂、緊砂方法常用的緊砂方法有震實、壓實、振壓、拋砂、壓射等幾種形式。其中以振壓式應(yīng)用最廣，圖壓射等幾種形式。其中以振壓式應(yīng)用最廣，圖1-14為振壓為振壓式緊砂方法。式緊砂方法。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳

9、解(2)起模方法常用的起模方法有頂箱、漏模、翻轉(zhuǎn)三種。圖起模方法常用的起模方法有頂箱、漏模、翻轉(zhuǎn)三種。圖1-15為頂箱起模方法。為頂箱起模方法。 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新的造型設(shè)備會隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新的造型設(shè)備會不斷出現(xiàn)，從而使整個造型和制芯過程逐步地實現(xiàn)自動化，不斷出現(xiàn)，從而使整個造型和制芯過程逐步地實現(xiàn)自動化，并逐步提高生產(chǎn)效率。并逐步提高生產(chǎn)效率。三、制芯三、制芯 制造型芯的過程稱為制芯。型芯的主要作用是用來獲得鑄制造型芯的過程稱為制芯。型芯的主要作用是用來獲得鑄件的內(nèi)腔，但有時也可作為鑄件難以起模部分的局部鑄型。件的內(nèi)腔，但有時也可作為鑄件難以起模部分的局部鑄型。澆注時，由于型芯受金屬液的沖

10、擊、包圍和烘烤，因此，與澆注時，由于型芯受金屬液的沖擊、包圍和烘烤，因此，與砂型相比，型芯必須具有較高的強度、耐火度、透氣性、退砂型相比，型芯必須具有較高的強度、耐火度、透氣性、退讓性和潰散性。滿足上述性能主要是依靠合理配制芯砂和正讓性和潰散性。滿足上述性能主要是依靠合理配制芯砂和正確的制芯工藝來保證的。在制芯過程中，應(yīng)采取下列一些措確的制芯工藝來保證的。在制芯過程中，應(yīng)采取下列一些措施施:上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解1.在型芯上開設(shè)通氣孔在型芯上開設(shè)通氣孔2.在型芯里放置芯骨在型芯里放置芯骨3.刷涂料及烘干刷涂料及烘干四、澆注系統(tǒng)四、澆注系統(tǒng)為了填充型腔和冒口而開

11、設(shè)在鑄型中的一系列通道，稱為澆為了填充型腔和冒口而開設(shè)在鑄型中的一系列通道，稱為澆注系統(tǒng)。通常澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道注系統(tǒng)。通常澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成，如圖組成，如圖1-20所示。澆注系統(tǒng)的主要作用是保證液態(tài)金所示。澆注系統(tǒng)的主要作用是保證液態(tài)金屬均勻、平穩(wěn)地流人并充滿型腔，以避免沖壞型腔屬均勻、平穩(wěn)地流人并充滿型腔，以避免沖壞型腔;防止熔渣、防止熔渣、沙?；蚱渌s質(zhì)進人型腔沙?；蚱渌s質(zhì)進人型腔;調(diào)節(jié)鑄件凝固順序或補給鑄件冷凝調(diào)節(jié)鑄件凝固順序或補給鑄件冷凝收縮時所需的液態(tài)金屬。若澆注系統(tǒng)設(shè)計得不合理，鑄件易收縮時所需的液態(tài)金屬。若澆注系統(tǒng)設(shè)計得不合理，

12、鑄件易產(chǎn)生沖砂、砂眼、夾渣、澆不足、氣孔和縮孔等缺陷。產(chǎn)生沖砂、砂眼、夾渣、澆不足、氣孔和縮孔等缺陷。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解五、熔煉五、熔煉 金屬熔煉質(zhì)量的好壞對能否獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件有著重要的影金屬熔煉質(zhì)量的好壞對能否獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件有著重要的影響。如果金屬液的化學(xué)成分不合格，會降低鑄件的力學(xué)性能響。如果金屬液的化學(xué)成分不合格，會降低鑄件的力學(xué)性能和物理性能。常用的熔煉設(shè)備有沖天爐和物理性能。常用的熔煉設(shè)備有沖天爐(適合于熔煉鑄鐵適合于熔煉鑄鐵)、電爐電爐(適合于熔煉鑄鋼適合于熔煉鑄鋼)、琳竭爐、琳竭爐(適合于熔煉非鐵金屬適合于熔煉非鐵金屬)。六、合型六、合型(合

13、箱合箱) 將鑄型的各個組元如上砂型、下砂型、型芯、澆口杯等組合將鑄型的各個組元如上砂型、下砂型、型芯、澆口杯等組合成一個完整鑄型的操作過程稱為合型。合型后要保證鑄型型成一個完整鑄型的操作過程稱為合型。合型后要保證鑄型型腔幾何形狀、尺寸的準確性和型芯的穩(wěn)固性。型芯放好并經(jīng)腔幾何形狀、尺寸的準確性和型芯的穩(wěn)固性。型芯放好并經(jīng)檢驗后，才能扣上上砂型和放置澆口杯。檢驗后，才能扣上上砂型和放置澆口杯。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解七、澆注七、澆注將熔融金屬從澆包注入鑄型的操作稱為澆注。在澆注過程中將熔融金屬從澆包注入鑄型的操作稱為澆注。在澆注過程中必須掌握以下兩點必須掌握以下兩

14、點:(1)澆注溫度的高低對鑄件的質(zhì)量影響很大。澆注溫度的高低對鑄件的質(zhì)量影響很大。 (2)較高的澆注速度，可使金屬液更好地充滿鑄型，鑄件各較高的澆注速度，可使金屬液更好地充滿鑄型，鑄件各部溫差小，冷卻均勻，不易產(chǎn)生氧化和吸氣。但速度過高，部溫差小，冷卻均勻，不易產(chǎn)生氧化和吸氣。但速度過高，會使鐵液強烈沖刷鑄型，容易產(chǎn)生沖砂缺陷。實際生產(chǎn)中，會使鐵液強烈沖刷鑄型，容易產(chǎn)生沖砂缺陷。實際生產(chǎn)中，薄壁件應(yīng)采取快速澆注薄壁件應(yīng)采取快速澆注;厚壁件則應(yīng)按慢一快一慢的原則澆注。厚壁件則應(yīng)按慢一快一慢的原則澆注。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解八、落砂八、落砂 用手工或機械使鑄件和型

15、砂、砂箱分開的操作稱為落砂。用手工或機械使鑄件和型砂、砂箱分開的操作稱為落砂。落砂時鑄件的溫度不得高于落砂時鑄件的溫度不得高于500，如果過早取出，則會產(chǎn)，如果過早取出，則會產(chǎn)生表面硬化或發(fā)生變形、開裂。生表面硬化或發(fā)生變形、開裂。九、清理九、清理 鑄件由鑄型取出后，還需要進一步清理表面的鉆砂。手工鑄件由鑄型取出后，還需要進一步清理表面的鉆砂。手工清除時一般用鋼刷或扁鏟加工，這種方法勞動強度大，生產(chǎn)清除時一般用鋼刷或扁鏟加工，這種方法勞動強度大，生產(chǎn)率低，且妨害健康。因此，現(xiàn)代化生產(chǎn)主要是用震動機和噴率低，且妨害健康。因此，現(xiàn)代化生產(chǎn)主要是用震動機和噴砂噴丸設(shè)備來清理表面。所謂噴砂和噴丸就是用

16、砂子或鐵丸，砂噴丸設(shè)備來清理表面。所謂噴砂和噴丸就是用砂子或鐵丸，在壓縮空氣作用下，通過噴嘴射到被清理工件的表面進行清在壓縮空氣作用下，通過噴嘴射到被清理工件的表面進行清理的方法。理的方法。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造詳解砂型鑄造詳解 十、檢驗十、檢驗 鑄件清理后，應(yīng)進行質(zhì)量檢驗。檢驗可通過肉眼觀察鑄件清理后，應(yīng)進行質(zhì)量檢驗。檢驗可通過肉眼觀察(或或借助尖嘴錘借助尖嘴錘)找出鑄件的表面缺陷，如氣孔、砂眼、黍占砂、找出鑄件的表面缺陷，如氣孔、砂眼、黍占砂、縮孔、澆不足、冷隔等。對于鑄件內(nèi)部的缺陷可進行耐壓試縮孔、澆不足、冷隔等。對于鑄件內(nèi)部的缺陷可進行耐壓試驗、超聲波探傷等。驗、超聲

17、波探傷等。上一頁 返回第三節(jié)鑄造工藝圖第三節(jié)鑄造工藝圖一、澆注位置的選擇一、澆注位置的選擇 澆注位置是指澆注時鑄型分型面所處的位置?？蓺w納為澆注位置是指澆注時鑄型分型面所處的位置?？蓺w納為“三下一上三下一上”，即，即:(1)鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下其確定原則因為氣體、渣子、沙粒等易上浮，鑄件上部質(zhì)量其確定原則因為氣體、渣子、沙粒等易上浮，鑄件上部質(zhì)量較差。較差。(2)鑄件的大平面應(yīng)朝下這樣可以防止大平面上產(chǎn)生氣孔、鑄件的大平面應(yīng)朝下這樣可以防止大平面上產(chǎn)生氣孔、夾砂等缺陷，如圖夾砂等缺陷，如圖1-23所示。所示。(3)具有大面積的薄壁鑄件，應(yīng)將薄壁部

18、分放在鑄型下部這具有大面積的薄壁鑄件，應(yīng)將薄壁部分放在鑄型下部這是為了防止薄壁部分產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷，如圖是為了防止薄壁部分產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷，如圖1-24所示。所示。下一頁返回第三節(jié)鑄造工藝圖第三節(jié)鑄造工藝圖 (4)易形成縮孔的鑄件，澆注時應(yīng)把厚的部分放在分型面附易形成縮孔的鑄件，澆注時應(yīng)把厚的部分放在分型面附近的上部或側(cè)面，這樣便于在鑄件厚處直接安置冒口，保證近的上部或側(cè)面，這樣便于在鑄件厚處直接安置冒口，保證鑄件自下而上順序凝固，使冒口充分發(fā)揮補縮作用。鑄件自下而上順序凝固，使冒口充分發(fā)揮補縮作用。二、工藝參數(shù)的選擇二、工藝參數(shù)的選擇 繪制鑄造工藝圖時應(yīng)考慮的主要工藝參數(shù)是加工余

19、量、起繪制鑄造工藝圖時應(yīng)考慮的主要工藝參數(shù)是加工余量、起模斜度、鑄造圓角、收縮率和芯頭等。模斜度、鑄造圓角、收縮率和芯頭等。三、繪制鑄造工藝圖三、繪制鑄造工藝圖 在確定了鑄件澆注位置、分型面、型芯結(jié)構(gòu)、澆冒口系統(tǒng)在確定了鑄件澆注位置、分型面、型芯結(jié)構(gòu)、澆冒口系統(tǒng)及有關(guān)參數(shù)等內(nèi)容后，即可用表及有關(guān)參數(shù)等內(nèi)容后，即可用表1-1所列的工藝符號及其表所列的工藝符號及其表示方法繪制鑄造工藝圖。示方法繪制鑄造工藝圖。上一頁返回第四節(jié)金屬的鑄造性能第四節(jié)金屬的鑄造性能一、流動性一、流動性 流動性是指熔融金屬的流動能力。它是影響熔融金屬充型流動性是指熔融金屬的流動能力。它是影響熔融金屬充型能力的主要因素之一。

20、能力的主要因素之一。 液態(tài)金屬流動性好，充型能力就強，就容易獲得尺寸準確、液態(tài)金屬流動性好，充型能力就強，就容易獲得尺寸準確、外形完整和輪廓清晰的鑄件，避免產(chǎn)生冷隔和澆不足等缺陷。外形完整和輪廓清晰的鑄件，避免產(chǎn)生冷隔和澆不足等缺陷。也有利于金屬液中非金屬夾雜物和氣體的排出，避免產(chǎn)生夾也有利于金屬液中非金屬夾雜物和氣體的排出，避免產(chǎn)生夾渣和氣孔等缺陷。同時，金屬的流動性好，也有利于補充在渣和氣孔等缺陷。同時，金屬的流動性好，也有利于補充在凝固過程中所產(chǎn)生的收縮，避免產(chǎn)生縮孔和縮松等缺陷。凝固過程中所產(chǎn)生的收縮，避免產(chǎn)生縮孔和縮松等缺陷。下一頁返回第四節(jié)金屬的鑄造性能第四節(jié)金屬的鑄造性能二、收縮

21、性二、收縮性 金屬在液態(tài)凝固和冷卻至室溫過程中，產(chǎn)生體積和尺寸減金屬在液態(tài)凝固和冷卻至室溫過程中，產(chǎn)生體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮。收縮是鑄造金屬本身的物理性質(zhì)，是鑄小的現(xiàn)象稱為收縮。收縮是鑄造金屬本身的物理性質(zhì)，是鑄件中產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋、變形、殘余內(nèi)應(yīng)力的基本因素。件中產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋、變形、殘余內(nèi)應(yīng)力的基本因素。 1.收縮的三個階段收縮的三個階段 金屬液從澆注溫度冷卻到室溫要經(jīng)過液態(tài)收縮、凝固收縮、金屬液從澆注溫度冷卻到室溫要經(jīng)過液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三個階段。固態(tài)收縮三個階段。上一頁 下一頁返回第四節(jié)金屬的鑄造性能第四節(jié)金屬的鑄造性能 2.縮孔與縮松的形成及防止縮孔與縮松的

22、形成及防止(1)縮孔和縮松的形成液態(tài)金屬在鑄型內(nèi)凝固過程中，由于縮孔和縮松的形成液態(tài)金屬在鑄型內(nèi)凝固過程中，由于補縮不良，在鑄件最后凝固的部分將形成孔洞，這種孔洞稱補縮不良，在鑄件最后凝固的部分將形成孔洞，這種孔洞稱為縮孔?？s孔形成的過程如圖為縮孔?？s孔形成的過程如圖1-28所示。縮孔通常隱藏在所示?？s孔通常隱藏在鑄件上部或最后凝固部位，有時經(jīng)機械加工后才可暴露出來。鑄件上部或最后凝固部位，有時經(jīng)機械加工后才可暴露出來。(2)防止縮孔的方法防止縮孔的方法稱為補縮。對于形狀簡防止縮孔的方法防止縮孔的方法稱為補縮。對于形狀簡單的鑄件，可將澆口設(shè)置在厚壁處，適當(dāng)擴大內(nèi)澆道的截面單的鑄件，可將澆口設(shè)置

23、在厚壁處，適當(dāng)擴大內(nèi)澆道的截面積，利用澆道直接進行補縮，如圖積，利用澆道直接進行補縮，如圖1-30所示所示上一頁 下一頁返回第四節(jié)金屬的鑄造性能第四節(jié)金屬的鑄造性能 (3)鑄造應(yīng)力、變形和裂紋的形成與防止鑄件在凝固和冷卻鑄造應(yīng)力、變形和裂紋的形成與防止鑄件在凝固和冷卻過程中由于受阻收縮、熱作用和相變等因素而引起的內(nèi)應(yīng)力過程中由于受阻收縮、熱作用和相變等因素而引起的內(nèi)應(yīng)力稱為鑄造應(yīng)力。鑄造應(yīng)力分為收縮應(yīng)力、熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。稱為鑄造應(yīng)力。鑄造應(yīng)力分為收縮應(yīng)力、熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。收縮應(yīng)力是由于鑄型、型芯等阻礙鑄件收縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力收縮應(yīng)力是由于鑄型、型芯等阻礙鑄件收縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力;熱應(yīng)力是由于鑄

24、件各部分冷卻、收縮不均勻而引起的熱應(yīng)力是由于鑄件各部分冷卻、收縮不均勻而引起的;相變應(yīng)相變應(yīng)力是由于固態(tài)相變，造成各部分體積發(fā)生不均衡變化而引起力是由于固態(tài)相變，造成各部分體積發(fā)生不均衡變化而引起的。的。 為了防止鑄件產(chǎn)生收縮應(yīng)力，應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，為了防止鑄件產(chǎn)生收縮應(yīng)力，應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，如在型砂中加入適量的鋸末或在芯砂中加入高溫強度較低的如在型砂中加入適量的鋸末或在芯砂中加入高溫強度較低的特殊鉆結(jié)劑等，都可以減小其對鑄件收縮的阻力。特殊鉆結(jié)劑等，都可以減小其對鑄件收縮的阻力。上一頁 返回第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性 一、鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求一、鑄造性能對鑄

25、件結(jié)構(gòu)的要求 1.鑄件應(yīng)有合理的壁厚鑄件應(yīng)有合理的壁厚 為保證液態(tài)合金充滿鑄型，鑄件壁厚不能小于金屬允許的為保證液態(tài)合金充滿鑄型，鑄件壁厚不能小于金屬允許的最小壁厚。否則，易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。最小壁厚。否則，易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。 2.鑄件壁厚應(yīng)力求均勻鑄件壁厚應(yīng)力求均勻 鑄件壁厚不均勻，會產(chǎn)生冷卻不均勻，引起較大的內(nèi)應(yīng)力，鑄件壁厚不均勻，會產(chǎn)生冷卻不均勻，引起較大的內(nèi)應(yīng)力，從而使鑄件產(chǎn)生變形和裂紋，同時，還會因金屬局部積聚，從而使鑄件產(chǎn)生變形和裂紋，同時，還會因金屬局部積聚，產(chǎn)生縮孔。產(chǎn)生縮孔。下一頁返回第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性3.鑄件壁與壁的連接應(yīng)合理鑄件壁與壁的

26、連接應(yīng)合理 鑄件壁的連接應(yīng)平緩、圓滑，避免直角處產(chǎn)生應(yīng)力集中和鑄件壁的連接應(yīng)平緩、圓滑，避免直角處產(chǎn)生應(yīng)力集中和金屬積聚，鑄件厚壁與薄壁間的連接要逐步過渡，做到減少金屬積聚，鑄件厚壁與薄壁間的連接要逐步過渡，做到減少應(yīng)力集中，防止裂紋產(chǎn)生。應(yīng)力集中，防止裂紋產(chǎn)生。 4.鑄件應(yīng)避免收縮受阻鑄件應(yīng)避免收縮受阻 鑄件收縮受阻是產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的根本原因。鑄鑄件收縮受阻是產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的根本原因。鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡量使其能夠自由收縮，以減少內(nèi)應(yīng)力，件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡量使其能夠自由收縮，以減少內(nèi)應(yīng)力，避免變形和裂紋。如圖避免變形和裂紋。如圖1-32(a)中的輪輻，往往由于內(nèi)應(yīng)力中的輪輻，

27、往往由于內(nèi)應(yīng)力大使輪輻產(chǎn)生裂紋，改為圖大使輪輻產(chǎn)生裂紋，改為圖1-32 ( b )所示的彎曲輪可借所示的彎曲輪可借助輪輻的微量變形來自行減少內(nèi)應(yīng)力。助輪輻的微量變形來自行減少內(nèi)應(yīng)力。上一頁 下一頁返回第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性 5.鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面 鑄件的大水平面，易產(chǎn)生澆不足等缺陷。同時，平面型腔鑄件的大水平面，易產(chǎn)生澆不足等缺陷。同時，平面型腔的上表面，由于受液體金屬長時間烘烤，易產(chǎn)生夾砂，而且的上表面，由于受液體金屬長時間烘烤，易產(chǎn)生夾砂，而且大水平面也不利于氣體和非金屬夾雜物的排除。所以，應(yīng)把大水平面也不利于氣體和非金屬夾雜物的排除

28、。所以，應(yīng)把鑄件的大水平面設(shè)計成傾斜結(jié)構(gòu)形式，如圖鑄件的大水平面設(shè)計成傾斜結(jié)構(gòu)形式，如圖1-33所示。所示。二、鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求二、鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形應(yīng)力求簡單鑄件外形應(yīng)力求簡單鑄件外形盡可能采用平直輪廓，盡量少用曲面，尤其是非圓鑄件外形盡可能采用平直輪廓，盡量少用曲面，尤其是非圓曲面，以便于制造模樣。曲面，以便于制造模樣。上一頁 下一頁返回第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性2.鑄件應(yīng)具有最少的分型面，并盡量使分型面呈平面鑄件應(yīng)具有最少的分型面，并盡量使分型面呈平面 圖圖1-34 （a）所示鑄件因側(cè)壁凹入，有兩個分型面，需）所示鑄件因側(cè)壁凹入，有兩個分型面，需采

29、用三箱造型，造型效率低，而且易產(chǎn)生錯型缺陷。在不影采用三箱造型，造型效率低，而且易產(chǎn)生錯型缺陷。在不影響使用性能的前提下，改為圖響使用性能的前提下，改為圖1-34 （b）所示結(jié)構(gòu)后，只）所示結(jié)構(gòu)后，只有一個分型面，可采用兩箱造型。有一個分型面，可采用兩箱造型。 3.鑄件應(yīng)有起模斜度鑄件應(yīng)有起模斜度 為了起模方便，在模樣或芯盒的出模方向留有一定斜度，為了起模方便，在模樣或芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯。這個在鑄造工藝設(shè)計時所規(guī)定的斜度以免損壞砂型或砂芯。這個在鑄造工藝設(shè)計時所規(guī)定的斜度稱為起模斜度。稱為起模斜度。上一頁 下一頁返回第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性 4.鑄件

30、應(yīng)盡量少使用活塊或型芯鑄件應(yīng)盡量少使用活塊或型芯 活塊或型芯會增加鑄造工藝的復(fù)雜性，增加工作量，提高成活塊或型芯會增加鑄造工藝的復(fù)雜性，增加工作量，提高成本，容易產(chǎn)生缺陷。圖本，容易產(chǎn)生缺陷。圖1-35(a)所示鑄件的凸臺，通常需采所示鑄件的凸臺，通常需采用活塊。圖用活塊。圖1-35 ( b)將鑄件凸臺加長后，可不用活塊，使將鑄件凸臺加長后，可不用活塊，使起模方便，從而簡化了造型工藝。起模方便，從而簡化了造型工藝。5.型芯的設(shè)置要穩(wěn)固并有利于排氣與清理型芯的設(shè)置要穩(wěn)固并有利于排氣與清理圖圖1-36為軸承支架鑄件，為獲得圖中的空腔結(jié)構(gòu)需要采用為軸承支架鑄件，為獲得圖中的空腔結(jié)構(gòu)需要采用兩個型芯，

31、如圖兩個型芯，如圖1-36 ( a)所示。其中大的呈懸臂狀，必須所示。其中大的呈懸臂狀，必須增設(shè)芯撐，型芯排氣不暢，清理也不方便。如果能按圖增設(shè)芯撐，型芯排氣不暢，清理也不方便。如果能按圖1-36(b)進行改進，使兩個空腔連通，則只需一個型芯，而且進行改進，使兩個空腔連通，則只需一個型芯，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠、裝配簡便、易于排氣和便于清理。結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠、裝配簡便、易于排氣和便于清理。上一頁 返回第六節(jié)特種鑄造第六節(jié)特種鑄造一、金屬型鑄造一、金屬型鑄造 金屬型鑄造是指在重力作用下將熔融金屬澆入金屬鑄型獲金屬型鑄造是指在重力作用下將熔融金屬澆入金屬鑄型獲得鑄件的方法。圖得鑄件的方法。圖1-37為垂分形式金屬型。為垂分形式金屬型。二、壓力鑄造二、壓力鑄造 壓力鑄造是將熔融金屬在高壓下高速充填金屬型腔，并在壓力鑄造是將熔融金屬在高壓下高速充填金屬型腔，并在壓力下凝固的鑄造方法。壓力鑄造在壓鑄機上進行，圖壓力下凝固的鑄