铸件结构工艺性~

1-3铸件结构工艺性铸件结构工艺性是指铸件结构应符合铸造生产要求，即满足铸造性能和铸造工艺对铸件结构的要求。总的原则是：优质、高产、低耗。一、铸造性能对铸件结构的要求RequirementsofFoundryTechnologicalPropertiestoCastingStructure从避免铸造缺陷出发，与合金的铸造性能有关的铸造缺陷如：浇不到、缩孔、缩松、铸造应力、变形和裂纹等与铸件结构的关系很密切。如果采用更合理的铸件结构，便可消除这些缺陷。铸件壁及肋的结构特点1.铸件的壁厚2.壁的连接3.避免变形和裂纹的结构二、铸造工艺对铸件结构的要求RequirementsofFoundryTechnologytoCastingStructure从简化铸造工艺过程出发，高效率、低成本地生产出合格铸件。铸件外形及内腔的结构特点1.铸件外形力求简单2、铸件的内腔设计3.组合铸件作业：1、为什么要规定铸件的最小壁厚？2、为什么铸件要有结构圆角？为什么圆角过大和过小都不好？§1－6特种铸造一、熔模铸造1、定义：是在易熔模样表面包覆数层耐火涂料，待其硬化干燥后，将模样熔去而制成型壳，经浇注而获得铸件的一种方法。2、熔模铸造的工艺过程如图所示3、熔模铸造的结构特点(1)铸孔的直径不要太小和太深，孔太小时，涂料和砂粒很难进入腊模的孔洞内。一般孔直径大于2mm，通孔的深度和直径的最大比值为4～6，盲孔的比值为2左右。（2）铸槽的宽度大于2mm，槽深为槽宽的2～6倍。（3）铸件的壁厚一般为2～8mm（4）由于熔模铸造不用冷铁、少用冒口，多用直浇口直接补缩，因此要求铸件壁厚均匀或壁厚分布满足顺序凝固要求。4、熔模铸造的特点和适用范围（1)铸件的精度和表面质量较高，尺寸公差等级为IT11～IT13。表面粗糙度为Ra12.5～1.6μm。(2)适用于各种合金铸件，尤其适用于高熔点及难加工的高合金钢，如耐热钢、不锈钢、磁钢等。（3）可制成形状复杂的铸件最小孔径为1.5mm，最小壁厚可达0.7mm。（4）工艺过程复杂。生产周期长，铸件成本较高，铸件重量不超过25kg。应用：在汽车、拖拉机、汽轮机仪表、刀具和武器等行业中都得到广泛应用。二、金属型铸造1、定义：在重力下将金属液浇入金属铸型中，以获得铸件的方法。2、金属型的结构如图所示（见金属型动画片）3、金属型铸造的工艺特点（1）金属型预热（2）刷涂料（3）浇注（4）开型时间4、金属型铸造的特点及应用范围金属型铸造的优点：（1）铸型冷却快，组织致密，机械性能高。（2）铸件的精度和表面质量较高尺寸公差为IT11-IT14,表面粗糙度Ra值可达12.5～6.3μm。（3）浇冒口尺寸较小节约金属。（4）不用砂或少用砂，节约造型材料。（5）实现了“一型多铸”，提高了生产率，改善了劳动条件。金属型铸造的缺点是：金属型不透气、无退让性、铸件冷却速度大、易产生各种缺陷。因此，对铸造工艺要严格控制。必须采用机械化和自动化，否则劳动条件差。金属型铸造的应用：金属型铸造使用于大批生产的有色金属铸件，如铝合金的活塞、汽缸体、气缸盖、铜合金的轴瓦、轴套等。对黑色金属铸件只限于形状简单的中小铸件。三、压力铸造1、定义：将熔融金属以高速压射入金属型内并在压力下结晶。2、压铸机和压铸工艺过程3、压铸件的结构特点（1）压铸件尽可能采用薄壁并保证壁厚均匀，如锌合金为1－4mm，铝合金为1.5－5mm，铜合金为2－5mm。（2）压力铸造可铸出细小的螺纹、孔、齿、槽、凸纹和文字。但有尺寸限制。4、压力铸造的特点和应用范围（1）铸件的尺寸精度最高，表面粗糙度最小，铸件可不经机械加工直接使用。（2）铸件的强度和表面硬度都较高。因为表层金属晶粒较细，组织致密。（3）生产效率高，易于机械化和自动化。压铸的缺点：（1）高速液流会包住大量气体铸件表面形成许多气孔故不能进行较多的切削加工，以免气孔暴露出来。也不能进行热处理，高温加热时，气孔内气体膨胀使铸件表面鼓泡或变形。（2）压铸黑色金属时铸型寿命很低，困难大。（3）设备投资大，生产准备时间长，只有大量生产时才合算。压铸的应用：压铸的应用很广泛，目前主要用于有色金属铸件。应用最多的是汽车、拖拉机制造业，其次是仪表制造和电子仪器工业、农业机械、国防工业、计算机等。生产的零件如发动机汽缸体、气缸盖等。重量从几克～50kg。四、离心铸造1、定义：将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下，成形并凝固的铸造方法。可用金属型，也可用砂型，适合铸造中空铸件，又能铸造成形铸件。2、离心铸造机：分为立式和卧式二大类，如图所示。立式离心铸机的铸型绕垂直轴旋转，生产高度小于直径的圆环类铸件（注意有二个缺点：上薄下厚和内表面气体及夹杂多）；卧式铸机绕水平轴旋转，主要生产长度大于直径的管、套类铸件。离心铸机示意图3、离心铸造的特点离心铸造的优点：（1）铸件组织致密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷。这些均集中在内表面。（2）铸造中空铸件时，不用型芯和浇注系统。金属液的充型能力得到提高，可浇注流动性较差的合金铸件和薄壁铸件。如涡轮和叶轮等。（3）便于铸造双金属铸件。离心铸造的缺点是铸件易产生偏析，内孔不准确、内表面较粗糙。需要增大加工余量。4、离心铸造的应用生长管、套类零件如铸铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等。此外，也生产耐热钢管道、特殊钢无缝钢管毛坯等。铸件内径从φ7mm～φ3m,长8m。可重达十几吨。作业1、试比较熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造的特点及应用范围？