在設計鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構時,還(huan)要考慮到金(jin)屬的鑄(zhu)(zhu)造性能優劣(lie)。否則鑄(zhu)(zhu)件就(jiu)會出現澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄(zhu)(zhu)造應(ying)力、變形(xing)和裂紋(wen)等(deng)。往往在采(cai)用更(geng)合理鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構后,便可以消除這些缺(que)(que)陷(xian)。因此,應(ying)使(shi)鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構有利于液體金(jin)屬的充(chong)型,并能減(jian)輕或避免由金(jin)屬收縮造成的鑄(zhu)(zhu)件缺(que)(que)陷(xian)。
1. 鑄件壁厚
鑄件(jian)壁厚(hou)(hou)要(yao)(yao)適當,某一種鑄造金(jin)屬都有(you)其適宜(yi)鑄件(jian)壁厚(hou)(hou)范(fan)圍,過厚(hou)(hou)或過薄都會(hui)對鑄件(jian)產生(sheng)不利影(ying)響。如果(guo)選(xuan)定(ding)金(jin)屬的適宜(yi)壁厚(hou)(hou)不能(neng)滿足(zu)零件(jian)的力學性(xing)能(neng)的要(yao)(yao)求,就應考慮改選(xuan)高強度的金(jin)屬或更合(he)理(li)的截面形狀。
鑄(zhu)(zhu)件壁(bi)厚要均勻(yun),壁(bi)厚不均勻(yun)的鑄(zhu)(zhu)件容易在壁(bi)厚處產生縮孔和縮松,并且壁(bi)厚不同(tong)冷卻速度也不同(tong),鑄(zhu)(zhu)造應力會引(yin)起(qi)鑄(zhu)(zhu)件變形或開裂(lie)。
由(you)于(yu)上述(shu)原因,所以在(zai)設(she)計鑄件(jian)(jian)時(shi),應(ying)(ying)力求(qiu)做到壁(bi)厚(hou)均勻(yun)。也就(jiu)是(shi)說,鑄件(jian)(jian)的(de)各(ge)部分應(ying)(ying)具有冷(leng)(leng)卻速度相近的(de)壁(bi)厚(hou),鑄件(jian)(jian)的(de)內壁(bi)因冷(leng)(leng)卻較(jiao)慢,其壁(bi)厚(hou)應(ying)(ying)略小(xiao)于(yu)外壁(bi)。
2. 鑄件壁厚的連接
鑄件壁間的連(lian)接應注(zhu)意(yi)以下幾個(ge)方(fang)面。
鑄件壁(bi)的(de)轉(zhuan)角(jiao)處(chu)應有結構圓角(jiao)。在鑄件的(de)轉(zhuan)角(jiao)處(chu)如果是直角(jiao)連(lian)接,則在此處(chu)不僅會形成熱節,容易(yi)產(chan)生(sheng)縮(suo)孔和(he)結晶脆(cui)弱區,而且(qie)因(yin)應力集(ji)中(zhong)易(yi)于導(dao)致結晶脆(cui)弱區產(chan)生(sheng)裂紋。
壁的連(lian)(lian)接(jie)處(chu)應(ying)(ying)避免過于厚大而(er)形成熱節(jie)。對(dui)于鑄(zhu)件結(jie)構(gou)(gou)中有兩個或三個甚(shen)至多個壁相連(lian)(lian)的情況,為避免連(lian)(lian)接(jie)處(chu)過于厚大而(er)形成熱節(jie),不應(ying)(ying)采(cai)用交叉相連(lian)(lian)或銳角(jiao)連(lian)(lian)接(jie),可(ke)采(cai)用交錯接(jie)頭或環形接(jie)頭結(jie)構(gou)(gou)。結(jie)構(gou)(gou)銳角(jiao)連(lian)(lian)接(jie)應(ying)(ying)采(cai)用過渡形式(shi),以(yi)防止產生縮孔、縮松及裂紋(wen)等缺陷。
不等(deng)厚度的壁相接時應逐漸過渡(du)。
3. 鑄件結(jie)構要有利于(yu)減小應力和防止變形
盡量(liang)使鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)能自由收(shou)(shou)縮。鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)在澆(jiao)注(zhu)后的凝(ning)固冷卻(que)過程中(zhong),其體積和(he)長度(du)都將減(jian)小。如果其收(shou)(shou)縮受阻,鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)內部將產生應(ying)力,導致變形、裂紋的產生。因此,在設(she)計鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)結構時(shi),應(ying)盡量(liang)使其能自由收(shou)(shou)縮。從而減(jian)小鑄(zhu)(zhu)造應(ying)力,防止發生裂紋。
采用對(dui)稱結(jie)向:對(dui)于容易產生變形(xing)的鑄件,如(ru)壁厚(hou)均勻的細長鑄件、面積較大的平板(ban)鑄件等,為減小變形(xing),可采用對(dui)稱式結(jie)構以(yi)使(shi)變形(xing)相互抵消(xiao)或(huo)增設防變形(xing)肋。
4. 鑄件結構(gou)應盡量避免有較大的(de)水平面
在鑄件澆(jiao)注位置上有過大(da)的水平(ping)面(mian),不利(li)于金屬液的充填,容易產生(sheng)澆(jiao)不到(dao)等(deng)缺陷,應盡量避(bi)免(mian)。因此,在進行鑄件結構設計時,應盡量將水平(ping)面(mian)設計成傾斜形狀。
以上所(suo)述關于(yu)鑄(zhu)(zhu)件結構工藝性(xing)的(de)要求都是一般性(xing)原則(ze),并且大多是針對(dui)砂型鑄(zhu)(zhu)造(zao)而言,對(dui)于(yu)采用特種鑄(zhu)(zhu)造(zao)的(de)鑄(zhu)(zhu)件,還應根據其相(xiang)應的(de)工藝特點考慮一些特殊要求。

