金屬工藝學(xué)第十章鑄件結(jié)構(gòu)工藝性

金屬工藝學(xué)第十章鑄件結(jié)構(gòu)工藝性第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月一、常見鑄造合金黑色金屬鑄鐵，根據(jù)碳的存在形式分為：白口鑄鐵碳以化合物（Fe3C）的形式存在硬、脆、難以加工，較少使用灰口鑄鐵碳多以石墨（純碳相）形態(tài)存在是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的鑄造合金麻口鑄鐵大部分以化合物（Fe3C）的形式存在，少部分以石墨（純碳相）形態(tài)存在硬、脆、難加工，不使用鑄鋼有色金屬：鑄造銅合金和鑄造鋁合金第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄鋼件的鑄造工藝示例第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4.鑄造銅合金銅及銅合金按其成分不同可分為紫銅、黃銅、青銅和白銅紫銅工業(yè)純銅，熔點為1083℃，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，相對密度為8.9（為鎂的五倍）。比普通鋼還重約15%。其具有玫瑰紅色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般稱為紫銅。塑性好，但強(qiáng)度、硬度較差；具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐蝕性。主要用于制作發(fā)電機(jī)、母線、電纜、開關(guān)裝置、變壓器等電工器材和熱交換器、管道、太陽能加熱裝置的平板集熱器等導(dǎo)熱器材黃銅黃銅是由銅和鋅所組成的合金。只由銅、鋅組成的黃銅稱為普通黃銅。由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鉛、鐵、硅組成的銅合金。黃銅有較強(qiáng)的耐磨性能。特殊黃銅又叫特種黃銅，它強(qiáng)度高、硬度大、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)。還有切削加工的機(jī)械性能也較突出。由黃銅所拉成的無縫銅管，質(zhì)軟、耐磨性能強(qiáng)。黃銅無縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒材、管材以及鑄造零件等。含銅在62%～68%，塑性強(qiáng)，制造耐壓設(shè)備等如含鋅低于36％的黃銅合金由固溶體組成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含鋅30％的黃銅常用來制作彈殼﹐俗稱彈殼黃銅或七三黃銅第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3.鑄造銅合金生產(chǎn)特點極易氧化，形成氧化物（Cu2O）使合金力學(xué)性能下降鑄造工藝（1）鑄造黃銅熔點低、結(jié)晶溫度窄（30℃-70℃），流動性好、對型砂耐火度要求不高，可用細(xì)砂造型，以減小鑄件表面粗糙度值、減小加工余量，并可澆注薄壁鑄件。由于黃銅中的鋅本身就是良好的脫氧劑，所以熔化黃銅時，不需另加熔劑和脫氧劑。但其收縮率大、容易產(chǎn)生集中縮孔，鑄造時應(yīng)配置較大的冒口第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)鑄造工藝基礎(chǔ)流動性/充型能力/縮孔縮松/鑄造應(yīng)力/裂紋鑄造缺陷防止常見鑄造合金四種鑄鐵鑄鋼鑄造銅鋁合金：鑄造有點難第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、鑄造工藝對結(jié)構(gòu)的影響鑄件外形：——便于取模外部不應(yīng)有不必要的凸緣分型面盡量為平面盡量減少分型面的數(shù)目凸臺、肋等結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起模結(jié)構(gòu)斜度鑄件內(nèi)腔：盡量少用或不用型芯便于型芯的固定和排氣利于型芯的去除第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-盡量減少分型面數(shù)目外部不應(yīng)有不必要的凸緣取模方向三箱造型第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-盡量減少分型面數(shù)目套筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-盡量減少分型面數(shù)目第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-分型面應(yīng)盡量為平面第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-分型面應(yīng)盡量為平面第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-分型面應(yīng)盡量為平面搖臂結(jié)構(gòu)（保證3個孔的位置關(guān)系）設(shè)計第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-凸臺與筋板的設(shè)計第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-凸臺與筋板的設(shè)計第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-凸臺與筋板的設(shè)計第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-凸臺與筋板的設(shè)計分散凸臺的改進(jìn)鑄件垂直壁上凸臺的設(shè)計第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-非加工表面應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-非加工表面應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度縫紉機(jī)邊腳鑄件的結(jié)構(gòu)斜度結(jié)構(gòu)斜度和起模斜度第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模

-盡量減少活塊或型芯的數(shù)量發(fā)動機(jī)散熱片的結(jié)構(gòu)設(shè)計托架的結(jié)構(gòu)設(shè)計第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-盡量減少型芯數(shù)目鑄件外形及內(nèi)腔的設(shè)計第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于取模-盡量減少型芯數(shù)目軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月避免水平大平面第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月避免容易熱變形的結(jié)構(gòu)第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月避免容易熱變形的結(jié)構(gòu)第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月不用或少用型芯第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月自帶型芯第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月便于型芯固定和定位第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月加強(qiáng)型芯頭強(qiáng)度第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月加強(qiáng)型芯頭強(qiáng)度第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的影響鑄件的壁厚合適的壁厚，防止?jié)膊蛔?、冷隔壁厚力求均勻，避免形成縮孔、縮松和裂紋內(nèi)壁和外壁壁厚設(shè)計，應(yīng)使整個鑄件均勻冷卻或符合順序凝固原則壁的連接結(jié)構(gòu)圓角相交壁設(shè)計原則壁厚不均勻時，應(yīng)采用過渡結(jié)構(gòu)壁的設(shè)計應(yīng)考慮防止變形和裂紋的要求第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.鑄件的壁厚最小壁厚限制澆不足、冷隔第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理壁厚：避免厚大截面并非越大越好“丁、工”字形、槽形、箱形、加強(qiáng)筋第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄件常用的截面形狀第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月大型鑄件的壁厚僅15mm第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月用加強(qiáng)筋減小壁厚第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月平板鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理壁厚：壁厚均勻頂蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理壁厚：壁厚均勻第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理壁厚：壁厚均勻第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理壁厚：順序凝固與同時凝固收縮明顯的合金：順序凝固收縮小的合金：同時凝固第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理壁厚：

便于實現(xiàn)順序凝固，補(bǔ)縮鑄造合金鋼殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.壁的過渡與連接第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月圓角過渡－金屬結(jié)晶第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月圓角過渡－半徑(a+b)/2≤88-1212-1616-2020-2727-3535-4545-60鑄鐵466810121620鑄鋼6681012162025第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種鑄件壁的連接形式及有關(guān)尺寸第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月銳角過渡第50頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月防裂筋第52頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月減緩輪輻收縮阻礙輪輻的設(shè)計第53頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月避免大的水平面罩殼的設(shè)計第54頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月合理布置筋板位置第55頁，課件共58頁，創(chuàng)