在設計鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)(gou)時,還要考(kao)慮到金(jin)屬(shu)(shu)的(de)鑄(zhu)(zhu)造性能優劣。否則鑄(zhu)(zhu)件(jian)就會(hui)出現澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄(zhu)(zhu)造應(ying)力、變(bian)形和裂紋等。往往在采(cai)用更合理鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)(gou)后(hou),便可以消除這些缺陷(xian)。因(yin)此,應(ying)使鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)(gou)有(you)利于液(ye)體金(jin)屬(shu)(shu)的(de)充型,并能減輕或避免由金(jin)屬(shu)(shu)收縮造成的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)缺陷(xian)。
1. 鑄件壁厚
鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁(bi)厚(hou)要適(shi)當,某一種(zhong)鑄(zhu)(zhu)造金屬都有其適(shi)宜鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁(bi)厚(hou)范圍,過(guo)厚(hou)或過(guo)薄都會對鑄(zhu)(zhu)件(jian)產(chan)生(sheng)不利影響。如果選定金屬的適(shi)宜壁(bi)厚(hou)不能滿足零件(jian)的力學性能的要求,就應考(kao)慮改選高強度的金屬或更合理的截面形(xing)狀。
鑄件壁(bi)厚(hou)要均(jun)勻,壁(bi)厚(hou)不均(jun)勻的鑄件容易(yi)在壁(bi)厚(hou)處產生縮孔(kong)和縮松(song),并(bing)且壁(bi)厚(hou)不同冷(leng)卻速(su)度也不同,鑄造應力會引起(qi)鑄件變形(xing)或開裂(lie)。
由于上述原因,所以在設計鑄(zhu)件(jian)時,應(ying)(ying)力求(qiu)做(zuo)到壁(bi)(bi)厚均勻。也就是說,鑄(zhu)件(jian)的各部分應(ying)(ying)具有冷(leng)卻(que)速度相近(jin)的壁(bi)(bi)厚,鑄(zhu)件(jian)的內壁(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(zhu)件壁間(jian)的連接應注(zhu)意(yi)以下幾個方面。
鑄(zhu)件(jian)壁的轉角(jiao)處應(ying)有結構(gou)圓角(jiao)。在鑄(zhu)件(jian)的轉角(jiao)處如果是直角(jiao)連接(jie),則(ze)在此(ci)處不僅會形(xing)成熱節(jie),容易(yi)產生(sheng)縮孔和結晶脆弱區,而(er)且因(yin)應(ying)力集中易(yi)于導致結晶脆弱區產生(sheng)裂紋。
壁的(de)連(lian)(lian)接(jie)處應避(bi)免過(guo)于厚大(da)而(er)形成熱(re)節。對于鑄(zhu)件結(jie)構中有兩個(ge)或三(san)個(ge)甚至多個(ge)壁相(xiang)連(lian)(lian)的(de)情況(kuang),為避(bi)免連(lian)(lian)接(jie)處過(guo)于厚大(da)而(er)形成熱(re)節,不應采用交叉(cha)相(xiang)連(lian)(lian)或銳(rui)角連(lian)(lian)接(jie),可采用交錯(cuo)接(jie)頭或環形接(jie)頭結(jie)構。結(jie)構銳(rui)角連(lian)(lian)接(jie)應采用過(guo)渡形式,以防止產生縮孔、縮松及裂紋等缺陷。
不等厚(hou)度的壁相(xiang)接時應逐漸過渡。
3. 鑄件結構要有利于減小應力和防止(zhi)變形
盡量使鑄(zhu)件能自由(you)(you)收縮。鑄(zhu)件在(zai)澆注后(hou)的凝固(gu)冷卻(que)過程中(zhong),其(qi)體(ti)積和長度都將減小(xiao)(xiao)。如果其(qi)收縮受(shou)阻,鑄(zhu)件內部將產生(sheng)(sheng)應(ying)力,導(dao)致變(bian)形、裂紋的產生(sheng)(sheng)。因此,在(zai)設計鑄(zhu)件結(jie)構時,應(ying)盡量使其(qi)能自由(you)(you)收縮。從(cong)而減小(xiao)(xiao)鑄(zhu)造應(ying)力,防止發生(sheng)(sheng)裂紋。
采用對(dui)稱(cheng)結(jie)向:對(dui)于容(rong)易產生變形的(de)鑄件,如壁厚均勻的(de)細長鑄件、面積(ji)較大(da)的(de)平板鑄件等,為減小變形,可采用對(dui)稱(cheng)式(shi)結(jie)構以使變形相互(hu)抵消或增(zeng)設防變形肋。
4. 鑄件結構(gou)應盡量(liang)避免有較大的水平面
在鑄件澆(jiao)注位置上有過大的(de)水平面(mian),不利于金屬液的(de)充填,容易產(chan)生(sheng)澆(jiao)不到等(deng)缺陷,應(ying)盡(jin)量(liang)避免(mian)。因(yin)此(ci),在進行鑄件結(jie)構(gou)設(she)計(ji)時,應(ying)盡(jin)量(liang)將水平面(mian)設(she)計(ji)成傾斜形狀。
以上所述關于鑄件結構工藝性的(de)要(yao)(yao)求都是一般(ban)性原(yuan)則,并且大多是針對砂型鑄造而言,對于采用特(te)種鑄造的(de)鑄件,還應根據其相應的(de)工藝特(te)點考(kao)慮一些特(te)殊要(yao)(yao)求。

