在(zai)設(she)計(ji)鑄(zhu)件結構(gou)(gou)時,還(huan)要考慮到金(jin)(jin)屬(shu)的(de)鑄(zhu)造性能優劣。否則鑄(zhu)件就會出現澆注不足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷(leng)隔、鑄(zhu)造應力、變形和裂(lie)紋等。往往在(zai)采(cai)用更合理鑄(zhu)件結構(gou)(gou)后(hou),便可(ke)以消除(chu)這些缺陷。因此,應使鑄(zhu)件結構(gou)(gou)有利于液體金(jin)(jin)屬(shu)的(de)充型,并能減輕或避(bi)免由金(jin)(jin)屬(shu)收(shou)縮(suo)造成(cheng)的(de)鑄(zhu)件缺陷。
1. 鑄件(jian)壁厚
鑄(zhu)件(jian)壁(bi)厚要適當(dang),某一種鑄(zhu)造金屬(shu)都有(you)其適宜鑄(zhu)件(jian)壁(bi)厚范圍,過(guo)厚或(huo)過(guo)薄都會對鑄(zhu)件(jian)產生不利影響。如果選定金屬(shu)的(de)適宜壁(bi)厚不能滿(man)足零件(jian)的(de)力(li)學性能的(de)要求(qiu),就應考慮改選高強度的(de)金屬(shu)或(huo)更合理的(de)截面(mian)形狀。
鑄件壁(bi)(bi)厚(hou)要均勻(yun),壁(bi)(bi)厚(hou)不均勻(yun)的鑄件容易在壁(bi)(bi)厚(hou)處產生縮孔和縮松,并且壁(bi)(bi)厚(hou)不同冷卻速(su)度也不同,鑄造應(ying)力會(hui)引起(qi)鑄件變形或(huo)開裂。
由(you)于上述(shu)原因,所以在設計鑄件時,應力求做到(dao)壁(bi)厚均勻。也(ye)就是說(shuo),鑄件的(de)各(ge)部分應具有冷卻速度相(xiang)近的(de)壁(bi)厚,鑄件的(de)內壁(bi)因冷卻較慢,其壁(bi)厚應略小于外壁(bi)。
2. 鑄(zhu)件(jian)壁厚的連接
鑄件壁間的連接應注意(yi)以(yi)下幾個方面(mian)。
鑄(zhu)件壁(bi)的轉角(jiao)處應(ying)(ying)有(you)結(jie)構圓角(jiao)。在鑄(zhu)件的轉角(jiao)處如果是(shi)直角(jiao)連接,則在此處不(bu)僅(jin)會(hui)形成熱節,容易產(chan)生(sheng)縮孔和結(jie)晶脆弱(ruo)區,而且因應(ying)(ying)力集中易于導致結(jie)晶脆弱(ruo)區產(chan)生(sheng)裂(lie)紋。
壁的(de)連(lian)接(jie)處應避(bi)免過(guo)于(yu)厚大(da)而形(xing)成熱(re)節。對于(yu)鑄(zhu)件結(jie)構(gou)中有兩個或三個甚至多(duo)個壁相連(lian)的(de)情況,為(wei)避(bi)免連(lian)接(jie)處過(guo)于(yu)厚大(da)而形(xing)成熱(re)節,不應采(cai)用(yong)交叉相連(lian)或銳(rui)角連(lian)接(jie),可采(cai)用(yong)交錯接(jie)頭或環形(xing)接(jie)頭結(jie)構(gou)。結(jie)構(gou)銳(rui)角連(lian)接(jie)應采(cai)用(yong)過(guo)渡(du)形(xing)式,以防止產生(sheng)縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松及(ji)裂紋(wen)等(deng)缺(que)陷。
不(bu)等厚度的壁相接時應逐漸過(guo)渡。
3. 鑄件結構要有利于減小應力(li)和(he)防(fang)止變(bian)形
盡(jin)量使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)能自由收(shou)(shou)縮(suo)。鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)在澆注后的凝固冷(leng)卻過(guo)程中,其體積和(he)長度都(dou)將減(jian)小。如果其收(shou)(shou)縮(suo)受阻,鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)內部將產生(sheng)應力(li),導致變形(xing)、裂(lie)(lie)紋的產生(sheng)。因此,在設計鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)結構時,應盡(jin)量使其能自由收(shou)(shou)縮(suo)。從而(er)減(jian)小鑄(zhu)(zhu)(zhu)造應力(li),防止發(fa)生(sheng)裂(lie)(lie)紋。
采用對稱結向:對于容易產生變形(xing)的(de)鑄(zhu)件(jian),如(ru)壁厚均(jun)勻(yun)的(de)細長鑄(zhu)件(jian)、面積較大的(de)平板鑄(zhu)件(jian)等,為減小變形(xing),可采用對稱式結構以使(shi)變形(xing)相互抵(di)消或增設防變形(xing)肋。
4. 鑄件結(jie)構應盡量(liang)避免有較大的水(shui)平面
在鑄件澆注位置上(shang)有過大(da)的水平面(mian),不(bu)利于金屬液的充填,容易產(chan)生澆不(bu)到等缺陷,應盡量(liang)避免。因(yin)此,在進行鑄件結構設計(ji)時(shi),應盡量(liang)將水平面(mian)設計(ji)成傾斜形狀。
以上所述關于鑄(zhu)件(jian)結構工藝性(xing)(xing)的要求都是一般(ban)性(xing)(xing)原則,并且大多是針對(dui)砂型(xing)鑄(zhu)造而言(yan),對(dui)于采用特種鑄(zhu)造的鑄(zhu)件(jian),還應根據其相(xiang)應的工藝特點(dian)考慮一些(xie)特殊(shu)要求。