在(zai)設計(ji)鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構時,還要考慮到金屬的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)性能(neng)優劣。否則鑄(zhu)(zhu)件(jian)就會出現澆(jiao)注不足、縮孔、縮松、冷(leng)隔、鑄(zhu)(zhu)造(zao)應(ying)力(li)、變形和(he)裂紋等。往往在(zai)采用更合理鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構后,便可以消除這些缺陷(xian)。因此(ci),應(ying)使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構有利于液體金屬的(de)充(chong)型,并能(neng)減輕或避免由金屬收(shou)縮造(zao)成的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)缺陷(xian)。
1. 鑄件壁厚
鑄件壁厚(hou)要(yao)適當,某一種鑄造金屬(shu)都有其適宜鑄件壁厚(hou)范(fan)圍,過(guo)厚(hou)或過(guo)薄都會對鑄件產生(sheng)不利影響。如果選定(ding)金屬(shu)的(de)(de)適宜壁厚(hou)不能(neng)滿(man)足零(ling)件的(de)(de)力學性能(neng)的(de)(de)要(yao)求,就應考(kao)慮改(gai)選高強度的(de)(de)金屬(shu)或更合理的(de)(de)截面形狀(zhuang)。
鑄(zhu)(zhu)件壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)要均勻,壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)不均勻的鑄(zhu)(zhu)件容易在壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)處產生縮孔和縮松(song),并且壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)不同(tong)冷(leng)卻速度也不同(tong),鑄(zhu)(zhu)造應力會引(yin)起(qi)鑄(zhu)(zhu)件變形或開裂。
由于上述原因,所以(yi)在設計(ji)鑄(zhu)件時,應(ying)(ying)力(li)求做到壁(bi)(bi)厚均(jun)勻。也就是說,鑄(zhu)件的(de)各(ge)部分應(ying)(ying)具有冷(leng)卻(que)速度相(xiang)近的(de)壁(bi)(bi)厚,鑄(zhu)件的(de)內壁(bi)(bi)因冷(leng)卻(que)較慢,其壁(bi)(bi)厚應(ying)(ying)略(lve)小(xiao)于外壁(bi)(bi)。
2. 鑄件壁厚的連接(jie)
鑄件(jian)壁間(jian)的連接(jie)應注意(yi)以下幾個方面。
鑄(zhu)件壁的轉(zhuan)角(jiao)處應有結構(gou)圓角(jiao)。在(zai)鑄(zhu)件的轉(zhuan)角(jiao)處如果是直角(jiao)連接,則(ze)在(zai)此處不僅會形成熱節,容易(yi)產(chan)生縮孔(kong)和結晶脆弱(ruo)區,而且(qie)因應力集中易(yi)于導致結晶脆弱(ruo)區產(chan)生裂紋(wen)。
壁(bi)的(de)連接處應(ying)(ying)避免(mian)過(guo)于厚大(da)而(er)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熱節。對(dui)于鑄件結(jie)構(gou)中有(you)兩個(ge)或(huo)(huo)三個(ge)甚至多個(ge)壁(bi)相連的(de)情況,為(wei)避免(mian)連接處過(guo)于厚大(da)而(er)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)熱節,不應(ying)(ying)采(cai)用交(jiao)叉相連或(huo)(huo)銳(rui)角(jiao)連接,可采(cai)用交(jiao)錯(cuo)接頭或(huo)(huo)環形(xing)(xing)(xing)接頭結(jie)構(gou)。結(jie)構(gou)銳(rui)角(jiao)連接應(ying)(ying)采(cai)用過(guo)渡形(xing)(xing)(xing)式,以(yi)防止產生縮(suo)孔、縮(suo)松及(ji)裂(lie)紋等缺陷。
不(bu)等(deng)厚(hou)度的壁相接時(shi)應(ying)逐(zhu)漸過渡(du)。
3. 鑄件結(jie)構(gou)要有(you)利于(yu)減小應力和(he)防(fang)止變形
盡量(liang)使(shi)鑄(zhu)件(jian)能(neng)自(zi)由(you)收(shou)縮。鑄(zhu)件(jian)在澆注(zhu)后(hou)的(de)凝固冷卻過程(cheng)中(zhong),其(qi)體積和長度(du)都將(jiang)減(jian)小(xiao)。如果其(qi)收(shou)縮受阻,鑄(zhu)件(jian)內部將(jiang)產生(sheng)應(ying)力(li),導(dao)致變(bian)形(xing)、裂(lie)紋(wen)的(de)產生(sheng)。因此,在設計鑄(zhu)件(jian)結構時,應(ying)盡量(liang)使(shi)其(qi)能(neng)自(zi)由(you)收(shou)縮。從而(er)減(jian)小(xiao)鑄(zhu)造(zao)應(ying)力(li),防(fang)止發生(sheng)裂(lie)紋(wen)。
采用對稱(cheng)結(jie)向:對于容易產生變(bian)形(xing)的鑄件,如(ru)壁厚(hou)均勻的細長鑄件、面積較大(da)的平(ping)板(ban)鑄件等,為(wei)減小變(bian)形(xing),可采用對稱(cheng)式結(jie)構以使變(bian)形(xing)相互抵消或增設防變(bian)形(xing)肋。
4. 鑄件結構應盡量避免有較(jiao)大(da)的水平面
在(zai)鑄件澆注位置(zhi)上有過(guo)大(da)的(de)水(shui)平面(mian),不利于金屬液(ye)的(de)充填,容易產生澆不到等缺陷,應盡(jin)量避免。因此,在(zai)進行(xing)鑄件結構(gou)設(she)計時(shi),應盡(jin)量將(jiang)水(shui)平面(mian)設(she)計成傾斜(xie)形狀。
以上所述關(guan)于鑄(zhu)(zhu)件結構工(gong)藝性的(de)要(yao)求都是一般性原(yuan)則,并且大(da)多是針對(dui)砂型(xing)鑄(zhu)(zhu)造而言,對(dui)于采(cai)用特(te)種鑄(zhu)(zhu)造的(de)鑄(zhu)(zhu)件,還應(ying)根據(ju)其相應(ying)的(de)工(gong)藝特(te)點考慮一些特(te)殊(shu)要(yao)求。

