在設(she)計(ji)鑄(zhu)(zhu)件結構時,還要考(kao)慮(lv)到金屬(shu)的鑄(zhu)(zhu)造(zao)性能優劣。否則鑄(zhu)(zhu)件就會出現(xian)澆注(zhu)不(bu)足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷隔、鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力(li)、變(bian)形和裂紋等(deng)。往(wang)往(wang)在采用更合理鑄(zhu)(zhu)件結構后,便可以消(xiao)除這些缺陷(xian)。因(yin)此(ci),應使(shi)鑄(zhu)(zhu)件結構有(you)利于液體金屬(shu)的充型(xing),并(bing)能減輕(qing)或避免由(you)金屬(shu)收縮(suo)造(zao)成的鑄(zhu)(zhu)件缺陷(xian)。
1. 鑄件壁厚
鑄(zhu)件(jian)(jian)壁厚(hou)要適當,某一種鑄(zhu)造金(jin)屬(shu)都(dou)有其(qi)適宜鑄(zhu)件(jian)(jian)壁厚(hou)范圍(wei),過厚(hou)或(huo)(huo)過薄都(dou)會(hui)對鑄(zhu)件(jian)(jian)產生(sheng)不(bu)(bu)利影響。如果選(xuan)(xuan)定金(jin)屬(shu)的(de)(de)適宜壁厚(hou)不(bu)(bu)能滿足(zu)零件(jian)(jian)的(de)(de)力學性能的(de)(de)要求,就應考慮改選(xuan)(xuan)高強(qiang)度的(de)(de)金(jin)屬(shu)或(huo)(huo)更(geng)合理的(de)(de)截面形狀。
鑄(zhu)(zhu)件壁厚(hou)要均(jun)勻(yun),壁厚(hou)不(bu)均(jun)勻(yun)的鑄(zhu)(zhu)件容易在壁厚(hou)處(chu)產(chan)生(sheng)縮(suo)(suo)孔和縮(suo)(suo)松,并且(qie)壁厚(hou)不(bu)同冷卻速(su)度也不(bu)同,鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力(li)會引起鑄(zhu)(zhu)件變形或開裂。
由(you)于上述原(yuan)因(yin),所以在設計鑄(zhu)件(jian)時,應力求做到壁(bi)(bi)厚均(jun)勻(yun)。也就是(shi)說(shuo),鑄(zhu)件(jian)的各部(bu)分應具有冷卻速度相近的壁(bi)(bi)厚,鑄(zhu)件(jian)的內壁(bi)(bi)因(yin)冷卻較(jiao)慢,其(qi)壁(bi)(bi)厚應略(lve)小于外壁(bi)(bi)。
2. 鑄件壁厚(hou)的連接(jie)
鑄件(jian)壁(bi)間的(de)連接(jie)應注(zhu)意以下幾個(ge)方面。
鑄(zhu)件壁的(de)轉角處應有結(jie)(jie)構圓角。在鑄(zhu)件的(de)轉角處如果是直角連(lian)接,則(ze)在此處不(bu)僅會(hui)形成熱(re)節,容易產生(sheng)縮孔和結(jie)(jie)晶(jing)脆弱區,而且因應力集中(zhong)易于導致結(jie)(jie)晶(jing)脆弱區產生(sheng)裂(lie)紋。
壁(bi)的(de)連(lian)接(jie)(jie)處應(ying)避免過(guo)于厚大(da)而(er)形成(cheng)熱(re)節。對(dui)于鑄(zhu)件結(jie)構中有兩個或三個甚至多個壁(bi)相連(lian)的(de)情(qing)況(kuang),為避免連(lian)接(jie)(jie)處過(guo)于厚大(da)而(er)形成(cheng)熱(re)節,不應(ying)采(cai)用(yong)交叉相連(lian)或銳(rui)角連(lian)接(jie)(jie),可采(cai)用(yong)交錯(cuo)接(jie)(jie)頭或環(huan)形接(jie)(jie)頭結(jie)構。結(jie)構銳(rui)角連(lian)接(jie)(jie)應(ying)采(cai)用(yong)過(guo)渡形式,以防止產生(sheng)縮孔、縮松及裂(lie)紋等缺陷。
不等厚度的壁相接時應逐漸(jian)過(guo)渡。
3. 鑄件結構要有利于減(jian)小應力(li)和防(fang)止變形
盡量使鑄(zhu)件(jian)能自(zi)由收(shou)縮。鑄(zhu)件(jian)在(zai)澆注后(hou)的(de)凝固冷卻過程中,其(qi)體(ti)積和長度都將減(jian)小。如果其(qi)收(shou)縮受(shou)阻,鑄(zhu)件(jian)內部(bu)將產(chan)生(sheng)應力,導致變形、裂(lie)紋的(de)產(chan)生(sheng)。因此(ci),在(zai)設(she)計鑄(zhu)件(jian)結(jie)構時(shi),應盡量使其(qi)能自(zi)由收(shou)縮。從而(er)減(jian)小鑄(zhu)造(zao)應力,防止發生(sheng)裂(lie)紋。
采(cai)用(yong)對(dui)稱(cheng)結(jie)向:對(dui)于容易(yi)產生變(bian)形(xing)的(de)鑄(zhu)件,如壁厚均(jun)勻的(de)細長鑄(zhu)件、面積較大的(de)平板(ban)鑄(zhu)件等,為減小變(bian)形(xing),可采(cai)用(yong)對(dui)稱(cheng)式結(jie)構以使變(bian)形(xing)相互抵消或(huo)增(zeng)設防變(bian)形(xing)肋。
4. 鑄件結構應盡量避(bi)免有較大(da)的水平面
在鑄件澆(jiao)注位置上有過大的水平面(mian),不利于金(jin)屬液(ye)的充填(tian),容易(yi)產生澆(jiao)不到等缺陷,應盡量避免(mian)。因此,在進行鑄件結構設計(ji)時,應盡量將水平面(mian)設計(ji)成(cheng)傾斜形(xing)狀。
以(yi)上所述(shu)關于鑄件(jian)結構工藝性的(de)要求(qiu)都是一般性原則,并且大多是針對砂型鑄造而言,對于采用(yong)特種鑄造的(de)鑄件(jian),還應(ying)根據其相應(ying)的(de)工藝特點考慮一些特殊要求(qiu)。

