鑄造工藝設(shè)計基礎(chǔ)

1、鑄造工藝設(shè)計基礎(chǔ)2020年5月29日文檔僅供參考第1章鑄造工藝設(shè)計基礎(chǔ)1-1零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性分析 1-2鑄造工藝方案的確定 1-3鑄造工藝參數(shù)的確定 1-4砂芯設(shè)計鑄造生產(chǎn)周期較長，工藝復雜繁多。為了保證鑄件質(zhì)量 ，鑄造工 作者應(yīng)根據(jù)鑄件特點，技術(shù)條件和生產(chǎn)批量等制訂正確的工藝方案 編制合理的鑄造工藝流程，在確保鑄件質(zhì)量的前提下，盡可能地降低 生產(chǎn)成本和改進生產(chǎn)勞動條件。本章主要介紹鑄造工藝設(shè)計的基 礎(chǔ)知識，使學生掌握設(shè)計方法，學會查閱資料，培養(yǎng)分析問題和解決 問題的能力。 1-1零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性分析鑄造工藝性，是指零件結(jié)構(gòu)既有利于鑄造工藝過程的順利進行 ： 又有利于保證鑄件質(zhì)量。還可

2、定義為：鑄造零件的結(jié)構(gòu)除了應(yīng)符合機器設(shè)備本身的使用 性能和機械加工的要求外，還應(yīng)符合鑄造工藝的要求。這種對鑄造 工藝過程來說的鑄件結(jié)構(gòu)的合理性稱為鑄件的鑄造工藝性。2020年5月29日文檔僅供參考另定義:鑄造工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質(zhì)，簡化鑄造工藝過程和降低成本。鑄造工藝性不好，不但給鑄造生產(chǎn)帶來麻煩，不便于操作，還會造 成鑄件缺陷。因此，為了簡化鑄造工藝，確保鑄件質(zhì)量，要求鑄件必 須具有合理的結(jié)構(gòu)。一、鑄件質(zhì)量對鑄件結(jié)構(gòu)的要求.鑄件應(yīng)有合理的壁厚某些鑄件缺陷的產(chǎn)生，往往是由于鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理而造成的。采用合理的鑄件結(jié)構(gòu)，可防止許多缺陷。每一種鑄造合金，都有一

3、個合適的壁厚范圍，選擇得當，既可保證 鑄件性能（機械性能）要求，又便于鑄造生產(chǎn)。在確定鑄件壁厚時一 般應(yīng)綜合考慮以下三個方面：保證鑄件達到所需要的強度和剛度；盡可能節(jié)約金屬；鑄造時沒有多大困難。（1）壁厚應(yīng)不小于最小壁厚在一定的鑄造條件下，鑄造合金能充滿鑄型的最小壁厚稱為該鑄造合金的最小壁厚。為了避免鑄件的澆不足和冷隔等缺陷，應(yīng)使鑄件的設(shè)計壁厚不小于最小壁厚。各種鑄造工藝條件下 ，鑄件最小 允許壁厚見表 7-1表7-5表1-1砂型鑄造時鑄件最小允許壁厚 （單位:mm）合金種類鑄件最大輪廓尺寸為下列值時/mm200200-400400800800-12501250-2020年5月29日文檔僅供參

4、考碳素鑄鋼89111416 1820低合金鋼8-99-1012162025高鎰鋼8-91012162025不銹鋼、耐熱鋼8-1110-1212-1616-2020-25-灰鑄鐵3-44-55-66-88-1010-12孕育鑄鐵5-66-88-1010-1212-1616-20（HT300 以上）3-44-88-1010-1212-1414-16球墨鑄鐵鑄件最大輪廓為下列值時mm鑄造鋁合金3504.05.0一3.54.03.54.0表1-3金屬型鑄件的最小壁厚（單位：mm）鑄件尺寸/mm最小壁厚/mm鋁硅合金鋁鎂合金、鎂合金銅合金灰鑄鐵鑄鋼50X502.232.535100X1002.53338

5、225X225343.5410350X3504545122020年5月29日文檔僅供參考表1-4壓鑄件的最小壁厚（單位:mm）壓鑄件面積/cm 2鋅合金鋁合金鎂合金銅合金 4002.02.52.02.53.03.5鑄件的臨界壁厚在鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了充分發(fā)揮金屬的潛力，節(jié)約金屬，必須考 慮鑄造合金的力學性能對鑄件壁厚的敏感性。厚壁鑄件容易產(chǎn)生 縮孔、縮松、晶粒粗大、偏析和松軟等缺陷，從而使鑄件的力學性能下降。從這個方面考慮，各種鑄造合金都存在一個臨界壁厚。鑄 件的壁厚超過臨界壁厚后，鑄件的力學性能并不按比例地隨著鑄件 壁厚的增加而增加，而是顯著下降。因此，鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)科學地 選擇壁厚，以節(jié)

6、約金屬和減輕鑄件重量。在砂型鑄造工藝條件下，各種合金鑄件的臨界壁厚可按最小壁厚的3倍來考慮。鑄件壁厚應(yīng)隨鑄件尺寸增大而相應(yīng)增大，在適宜壁厚的條件下，既方便鑄造又能 充分發(fā)揮材料的力學性能。表7-5，表7-6給出砂型鑄造各種鑄造合金的臨界壁厚。表1-5砂型鑄造各種鑄造合金的臨界壁厚（單位：mm）合金種類與牌號當鑄件重量（kg）為下列值時0.12.52.510 10HT100,HT15081010152025灰鑄鐵HT200,HT250121512151218HT3001218151825HT35015201520252020年5月29日文檔僅供參考可鍛鑄鐵KTH300-06KTH390-86101212-KTH350-10KTH370-26101012-球墨鑄鐵QT400-15QT450-1010152050QT500-7QT230-31418182060碳素鑄鋼ZG200-400ZG230-4501825-ZG270-500ZG310-5701520-ZG340-6401520-鋁合金鎂合金 錫合金6101014-6121218 681014- -表1-6碳素鑄鋼件砂型鑄造的臨界壁厚(單位:mm)含碳量0.100.200.300.400.50臨界壁厚1113.518.52539鑄件的內(nèi)壁厚度砂型鑄造時，鑄件內(nèi)壁散熱條件差，即使內(nèi)壁厚度與外壁 厚度相等，但