工程材料教學(xué)課件-第四節(jié)液態(tài)成形結(jié)構(gòu)_第1頁(yè)
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1、1、合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 2、砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 3、不同成形工藝對(duì)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(duì)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(guò)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(guò)渡,6、水平方向應(yīng)避免大平面(傾斜設(shè)置),7、對(duì)細(xì)長(zhǎng)件或大而薄的平板件 為防止彎曲變形,應(yīng)采用對(duì)稱或加肋的結(jié)構(gòu)。,二、成形工藝對(duì)結(jié)構(gòu)的要求 1、分型面應(yīng)盡量平直,少而簡(jiǎn)單,2、鑄件的外形必須力求簡(jiǎn)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

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(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。,問(wèn)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(guò)小或過(guò)深,便于浸漬涂料和撒砂,2、金屬型 鑄型無(wú)法破壞,必須考慮鑄型取出問(wèn)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(wú)法避免時(shí),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(lái)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(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 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(gè)是合理的,并說(shuō)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,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(shuō)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(jiǎn)單?并請(qǐng)明理由,答:分型方案()可使造型工藝更簡(jiǎn)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(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(jiǎn)化。,C6140車床進(jìn)給箱分型面

5、選擇圖,請(qǐng)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(shí),凸臺(tái)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(lái)形成,槽C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,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)定性好,不容易產(chǎn)生偏芯。其主要缺點(diǎn)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(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(lái)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(wú)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。,大批量生產(chǎn)條件下,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、合箱及鑄件的清理簡(jiǎn)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(tái)和凹槽均應(yīng)用型芯來(lái)形成。為了克服基準(zhǔn)面朝上的缺點(diǎn),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

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