3.3 铸造结构工艺性 一、零件结构的工艺性： 1.定义: 指在一定生产批量和制造条件下，零件结构能否用最经济的方法制造出来并符合设计要求的能力。 2.考虑因素： （1）毛坯制造、切削加工、装配和维修； （2）零件材质、生产批量、加工设备和工 艺技术等。 二、零件结构的铸造工艺性 概述： 零件结构的铸造工艺性：（铸件结构工艺性） 指铸件结构的设计能否用最经济的方法 制造出来并符合设计要求的能力。 1.合金的铸造性能对零件结构的要求 （1）铸件壁厚 1）铸件壁厚应适当 2）铸件壁厚应均匀： 铸件各部位应均匀一致，以利于减少热节，防止产生缩孔、缩松、裂纹等缺陷。 3）内壁厚度应小于外壁： 铸件内部的肋、壁等散热条件差，冷却速度慢， 故内壁厚度应比外壁薄，以使整个铸件均匀冷却，从而减少内应力和防止裂纹产生。 （2）铸件壁的连接： 1）转角处采用圆角热节过渡： 以防止形成热节而 产生内应力、缩孔、缩松等缺陷。 2）应避免壁的交叉和锐角连接： 壁或肋的交叉或锐 角连接均易形成热节 而产生铸造缺陷。 中小件可采用交错 接头， 大件可采用环状接头。 3）应避免壁厚突变： 在厚、薄壁连接处应避免壁厚突变，以防产生应力集中而开裂。 ●壁厚差别较小时可采用圆角过渡； ●壁厚差别较大时可采用楔形连接。 （3）防止铸件变形： 1）壁厚不均匀的梁、杆件，产生扰曲变形。 2）壁厚虽均匀但结构刚度差的梁、杆件及较大的平板件，可能引起变形。 力求壁厚均匀、结构对称或设置加强筋。 （4）避免较大的水平面： 铸件上较大的水平面浇注时，极易产生夹砂、气孔、浇不到等缺陷，应尽量设计成倾斜面。 （5）减少轮形铸件的内应力： 轮形铸件中部轮毂壁厚较大，易产生较大的拉应力，可能产生裂纹。轮辐宜设计成弯曲状或改为辐板状，以减少铸件刚性和增大轮辐处的横截面。 2. 铸件工艺对零件结构的要求 （1）铸件外形： 1）应利于减少和简化铸型的分型面 铸型的分型面数目应尽量少，并应尽量避免不平的分型面，以利于造型。 2）侧凹和凸台不应妨碍起模 应尽量避免外部侧凹和凸台，或将侧凹延伸至铸件小端，凸台延伸至铸件大端。 3）垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度： 结构斜度：是零件结构本身所具有的斜度。 目的：便于造型时取出模样。内外壁应有相应斜度，且内壁倾斜还有利于以砂垛取代型芯。 （2）铸件的内腔 1）内腔形状应利于制芯或省去型芯： 简单的内腔形状， 可简化芯盒结构及便于制芯。 2）应利于型芯的固定、排气和清理： 当芯头数量不足时，下芯时需采用吊芯、芯撑等，造型费工，排气和清理困难。 措施：增设工艺孔，可增加芯头数目。 （3）大件和形状复杂件可采用组合结构： 组合铸件： 即将其分为若干件分别铸造，再通过焊接或机械连接等方法组合为一体。 优点： 1）简化工艺，保证质量； 2）减少设备，缩短生产周期； 3）可解决切削加工工艺上的一些困难。 一、 浇注位置及分形面的选择 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置； 可采用：立浇、卧浇、斜浇等浇注位置。 分 型 面：是指两半铸型（上、下型）或多个铸型（多箱造型）相互接触、配合的表面。 铸件的造型位置由分型面决定，而铸件的浇注位置与造型位置通常是一致的。 浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很大影响。 选择原则：着眼于控制铸件的凝固顺序 估计到铸件发生缺陷的可能 1.浇注位置的选择原则 车床床身铸件的浇注位置方案 由于床身导轨面是关键表面，不容许有明显的表面缺陷，而且要求组织致密，因此通常都将导轨面朝下浇注。 (2)铸件的大平面应朝下，减少辐射防开裂夹渣。 铸件的大平面若朝上，容易产生夹砂缺陷。 这是由于在浇注过程中金属液对型腔上表面有强烈的热辐射，型砂因急剧热膨胀和强度下降而拱起或开裂，于是铸件表面形成夹砂缺陷。 因此，平板、圆盘类铸件的大平面应朝下。 (3)面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置，防止产生浇不足冷隔。 为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置。图为油盘铸件的合理浇注位置。 (4)对于容易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在铸型的上部或侧面，以便在铸件厚壁处直接安置冒口，使之实现自下而上的定向凝固 铸钢卷扬筒，浇注时厚端放在上部是合理的； 反之，若厚端放在下部，则难以补缩。 (5)
