在設計鑄件(jian)(jian)(jian)結(jie)(jie)構時(shi),還要考慮(lv)到(dao)金屬(shu)的鑄造性能(neng)(neng)優劣(lie)。否則(ze)鑄件(jian)(jian)(jian)就會出(chu)現澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄造應(ying)(ying)力、變形和裂紋等。往(wang)往(wang)在采(cai)用更合理鑄件(jian)(jian)(jian)結(jie)(jie)構后,便可以消除這些缺陷。因(yin)此,應(ying)(ying)使鑄件(jian)(jian)(jian)結(jie)(jie)構有利于液體(ti)金屬(shu)的充型,并能(neng)(neng)減輕或避免由金屬(shu)收(shou)縮造成的鑄件(jian)(jian)(jian)缺陷。
1. 鑄(zhu)件壁厚(hou)
鑄(zhu)(zhu)件壁厚要適當,某一種鑄(zhu)(zhu)造金屬都有其適宜(yi)鑄(zhu)(zhu)件壁厚范圍,過厚或過薄都會對鑄(zhu)(zhu)件產生(sheng)不利(li)影響。如(ru)果選定金屬的(de)適宜(yi)壁厚不能滿足零件的(de)力學(xue)性能的(de)要求,就(jiu)應考慮改選高強度的(de)金屬或更合(he)理的(de)截面(mian)形(xing)狀。
鑄件壁厚要均勻,壁厚不均勻的(de)鑄件容易在壁厚處產(chan)生縮孔和縮松,并且壁厚不同冷卻速度也(ye)不同,鑄造應(ying)力會引起鑄件變形或開(kai)裂。
由于(yu)上述原因(yin),所以在設(she)計鑄件時,應力(li)求做到壁厚均勻。也就是(shi)說(shuo),鑄件的各部(bu)分應具有冷卻(que)速度相(xiang)近的壁厚,鑄件的內壁因(yin)冷卻(que)較(jiao)慢,其壁厚應略小(xiao)于(yu)外壁。
2. 鑄件壁厚的連接
鑄件壁(bi)間的連接應注意以下幾個方面(mian)。
鑄件(jian)壁的轉(zhuan)角處應(ying)有結(jie)構(gou)圓(yuan)角。在鑄件(jian)的轉(zhuan)角處如果是直角連接,則在此(ci)處不僅會形(xing)成(cheng)熱(re)節,容易(yi)(yi)產生縮孔和(he)結(jie)晶脆弱區,而且因應(ying)力(li)集(ji)中易(yi)(yi)于導致結(jie)晶脆弱區產生裂紋。
壁的連(lian)接處應避免過于(yu)厚大而形成熱節(jie)。對于(yu)鑄(zhu)件結(jie)構(gou)(gou)中有兩個或(huo)(huo)三個甚至多(duo)個壁相連(lian)的情況,為避免連(lian)接處過于(yu)厚大而形成熱節(jie),不應采用交叉相連(lian)或(huo)(huo)銳(rui)角(jiao)連(lian)接,可(ke)采用交錯(cuo)接頭或(huo)(huo)環形接頭結(jie)構(gou)(gou)。結(jie)構(gou)(gou)銳(rui)角(jiao)連(lian)接應采用過渡形式(shi),以防(fang)止產生縮(suo)孔、縮(suo)松及裂紋等缺陷。
不等厚度(du)的壁相接(jie)時應逐漸過渡。
3. 鑄(zhu)件結構要有(you)利于減小應力和(he)防(fang)止變形(xing)
盡量(liang)使(shi)鑄(zhu)(zhu)件能自由收縮。鑄(zhu)(zhu)件在澆注后(hou)的凝固冷卻(que)過程中,其體積和長度(du)都將減小。如果其收縮受阻,鑄(zhu)(zhu)件內(nei)部將產生(sheng)應力,導致變形、裂(lie)(lie)紋的產生(sheng)。因此(ci),在設計鑄(zhu)(zhu)件結構時,應盡量(liang)使(shi)其能自由收縮。從(cong)而減小鑄(zhu)(zhu)造應力,防止發生(sheng)裂(lie)(lie)紋。
采用(yong)對(dui)稱(cheng)結(jie)向:對(dui)于(yu)容(rong)易產生(sheng)變形(xing)的鑄(zhu)件,如(ru)壁厚均(jun)勻的細(xi)長鑄(zhu)件、面積較大的平(ping)板鑄(zhu)件等,為(wei)減小變形(xing),可采用(yong)對(dui)稱(cheng)式結(jie)構(gou)以使變形(xing)相互抵消或增設防變形(xing)肋。
4. 鑄件結構應(ying)盡(jin)量避免有較大的水平面(mian)
在(zai)鑄件澆(jiao)注(zhu)位置上有過大的水平面(mian),不利于(yu)金屬液的充填,容易(yi)產生澆(jiao)不到等缺陷,應盡(jin)量避免。因此(ci),在(zai)進(jin)行鑄件結構設(she)計(ji)時,應盡(jin)量將水平面(mian)設(she)計(ji)成傾斜形狀。
以上所述關于鑄件結構工藝性的要求都(dou)是一(yi)般性原則(ze),并且大多是針對(dui)砂(sha)型鑄造而言,對(dui)于采用特種鑄造的鑄件,還應根據其(qi)相應的工藝特點(dian)考慮(lv)一(yi)些特殊要求。