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

1、1、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 2、砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 3、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,一、鑄造性能對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求 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,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、鑄件的外形必須力求簡單、造型方便 鑄件側(cè)面的凹槽、凸臺的設(shè)計應(yīng)有利于取模，盡量避免不必要的型

2、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)計工藝孔）,6、避免不合理凸臺、凸緣、肋條,7、鑄件設(shè)計應(yīng)注意避免不必要的曲線和圓角結(jié)構(gòu)， 否則會使制模、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)計斜度 結(jié)構(gòu)斜度。便于脫模，防止裝配干涉。,問題,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，便于浸漬涂料和撒砂,2、金屬型 鑄型無法破壞，必須考慮鑄型取出問題 設(shè)計抽取斜度、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，至少應(yīng)便

3、于抽芯，以便壓鑄件能從鑄型中順利取出。,4、離心鑄造,內(nèi)外徑不宜相差太大，由鑄件直徑的大小來確定轉(zhuǎn)速 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,組合設(shè)計： 可將大鑄件或形狀復(fù)雜的鑄件，設(shè)計成幾個較小的 鑄件，經(jīng)機(jī)加工后，再用焊接或螺紋連接方式將其組合 成整體。,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）,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，用符號標(biāo)識出分型面。,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

4、工藝更簡單？并請明理由,答：分型方案()可使造型工藝更簡單。 鑄件全部置于下型、垂直位置，這樣便于造型、下芯、合箱和檢驗鑄件壁厚，既避免鑄件產(chǎn)生錯型缺陷，又保證了鑄件的全部側(cè)表面質(zhì)量均勻一致，同時，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，主要應(yīng)著眼于工藝上的簡化。,C6140車床進(jìn)給箱分型面

5、選擇圖，請比較圖示三方案，敘述適用不同同生產(chǎn)批量的方案與理由。,方案I：分型面在軸孔的中心線上。此時，凸臺A因距分型面較近，又處于上型，若采用活塊，型砂易脫落，故只能用型芯來形成，槽C可用型芯或活塊制出。本方案的主要優(yōu)點是適于鑄出軸孔，鑄后軸孔的飛邊少，便于清理。同時，下芯頭尺寸較大，型芯穩(wěn)定性好，不容易產(chǎn)生偏芯。其主要缺點是基準(zhǔn)面D朝上，使該面較易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，且型芯的數(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，凸臺A不妨礙起模，但凸臺E和槽C妨礙起模，也需采用活塊或型芯來克服。它的缺點除基準(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)點是鑄件不會產(chǎn)生錯型缺陷；基準(zhǔn)面朝下，其質(zhì)量容易保證；同時，鑄件最薄處在鑄型下部，金屬液易于充滿鑄型。缺點是凸臺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，其缺點與方案II相同。,大批量生產(chǎn)條件下，為減少切削加工工作量，九個軸孔需要鑄出。此時，為了使下芯、合箱及鑄件的清理簡便，只能按照方案I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，必須加大D面的加工余量。 單件、小批量生產(chǎn)條件下，因采用手工造型，使用活塊造