铸件的结构设计
39页1、第 页,1,1 合金铸造性能对铸件结构的要求 2 砂型铸造工艺对铸件结构的要求 3 不同成形工艺对铸件结构的要求,第五节 液态金属成型件的结构设计,第 页,2,结论:铸件壁厚介于临界壁厚和最小壁厚之间,1 合金铸造性能对铸件结构的要求Requirements of Foundry Technological Properties to Casting Structure,1.铸件壁厚的设计,原则1:合理设计铸件壁厚,概念:最小壁厚:在各种工艺条下,铸造合金能充满型腔的最小厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。 临界壁厚:各种铸造合金都存在一个临界壁厚,在砂型铸造条件下,各种铸造合金临界壁厚约等于其最小壁厚的3倍。,缺陷分析: 如果所设计铸件的壁厚小于允许的 “最小壁厚”,铸件就易产生浇不足、冷隔等缺陷。在铸造厚壁铸件时,容易产生缩孔、 缩松、结晶组织粗大等缺陷,从而使铸件的力学性能下降。,第 页,3,原则2: 铸件壁后应均匀, 避免厚大截面常用的方法: 避免厚大截面的设计(第4-6张) 保证刚度的设计 (第7张) 缺陷分析: 铸铸件如果壁厚过大会出现集中的缩孔防止缩孔采用
2、的设计(第8张),第 页,4,返 回,不合理结构,合理结构,筋的作用,第 页,5,返 回,不合理结构,合理结构,第 页,6,不合理结构,合理结构,第 页,7,第 页,8,第 页,9,2.铸件壁的连接,结构要素: 1.铸件的结构圆角; 2.避免铸件壁的锐角连接; 3.厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡; 4.减缓肋、辐收缩的阻碍; 5.避免出现过大的水平面。,第 页,10,原则2:避免锐角连接 缺陷分析: 锐角连接处易出现热结合应力,并会导致应力集中,从 而产生裂纹、缩孔等缺陷。,第 页,11,返 回,不合理结构,合理结构,第 页,12,(3)铸件厚壁与薄壁间的连接要逐渐过渡,当设计铸件的壁厚不能完全均匀时,厚壁与薄壁的联接应采用逐步过渡的连接方法,避免由于壁厚的突变而产生应力集中。,第 页,13,原则4:减缓肋、辐收缩的阻碍 缺陷分析:铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致,形成较大的内应力。 当此应力超过合金的强度极限时,铸件会产生裂纹。 实例分析1:肋板的应用和布置,第 页,14,第 页,15,实例分析2:改进后的交错接头或环状接头,其热节均较改进的小,且可通过微量变形来缓解内应力,抗裂性能
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