三、液态金属成形件工艺设计.pptx

第三讲 液态金属成形件工艺设计;液态金属成形件工艺设计;分型面 如何选 ;;确定合箱图;第一节 铸件结构的工艺性分析;;;;二、铸造合金对铸件结构的要求;; 3. 铸件壁的联接 (1) 铸件的结构圆角 铸件壁间转角处一般应具有结构圆角。 ① 直角联接处形成了金属的积聚， 而内侧散热条 件差，较易产生缩松和缩孔； ② 在载荷的作用下, 直角处的内侧产生应力集中， 使内侧实际承受的应力较平均应力大大增加； ③ 若采用直角联接，则因结晶的方向，在转角的 分角线上形成整齐的分界面，在此分界面上集 中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节。;;(2)避免锐角联接 减小热节和内应力 (3)厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡 ; 4. 防裂筋的应用 ◆防止热裂。 ◆筋的方向必须与机械应力方向相一致, 而且筋的厚度应为联接壁厚的1/4～1/3。（筋先凝固） ;5. 减缓筋、辐收缩的阻碍 ;第二节 铸造工艺方案的确定;一、铸造工艺方法的选择 ;;二、浇注位置和分型面的选择; (2) 铸件的大平面应朝下 ：避免夹砂结疤类缺陷 (3) 铸件薄壁部分应置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置：浇不足、冷隔 (4) 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：缩孔 ;2. 分型面的选择;应保证模样能顺利从铸型中取出（之一）;应保证模样能顺利从铸型中取出（之二）;应尽量减少分型面的数量（之一）;应尽量减少分型面的数量（之二）;应尽量使分型面是一个平直的面;应尽量使型芯和活块的数量减少;应使铸件的全部或者大部分位于同一砂箱;三、型（砂）芯设计;;2、确定砂芯形状（分块）及分盒面选择的基本规则;3、芯头设计;第三节 铸造工艺参数的确定 ;一、铸件尺寸公差 ;二、机械加工余量 ;逐渐增加;三、铸件工艺补正量 ;四、起模斜度 为了使模样(或型芯)便于从砂型(或芯盒)中取出, 凡垂直于分型面的立壁在制造模样时, 必须留出一定的倾斜度。 取决于：立壁的高度、造型方法、模样材料，通常为15′～3°(内壁3° ～10 °）; 由于合金在凝固时存在着线收缩，铸件冷却后尺寸比型腔略小，因此模型尺寸应放大。放大量等于收缩量。 常用合金的线收缩率 ; 铸件上的孔和槽类这部分结构是否铸出，取决于工艺的可行性和必要性。 一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。 设计时查手册。; 灰铸铁件铸孔尺寸（最小铸出孔）;浇注系统;一、类型及应用 1、按液态金属引入铸型型腔的位置分类 ;顶注式浇注系统的优点： 1）有利于铸件自下而上顺序凝固，能够有效地发挥顶部冒口的补缩作用。 2）液流流量大，充型时间短，充型能力强。 3）造型工艺简单，模具制造方便，浇注系统和冒口消耗金属少，浇注系统切割清理容易。;顶注式浇注系统最大的缺点 ： 液体金属进入型腔后，从高处落下，对铸型冲击大，容易导致液态金属的飞溅、氧化和卷入气体，形成氧化夹渣和气孔缺陷 顶注式浇注系统适用于质量不大、高度不高、形状简单的中小铸件 ;位置（2）－底注式 ;优点： 1）合金液从下部充填型腔，流动平稳。 2）无论浇道比多大，横浇道基本处于充满状态，有利于挡渣。 缺点 ： 1）削弱了顶部冒口的补缩作用。 2）铸件底部易产生缩松、缩孔、晶粒粗大等缺陷。; 3）充型能力较差，对大型薄壁铸件容易产生冷隔和浇不足的缺陷。 4）造型工艺复杂，金属消耗量大。 底注式浇注系统广泛应用于铝镁合金铸件的生产，也适用于形状复杂，要求高的各种黑色铸件 ;位置（3）－中间注入式 ;位置（4）－阶梯式 ;2、按浇注系统各单元断面积的比例分类;二、浇注系统的尺寸计算 ;第五节 冒口和冷铁设计 ; 常用冒口类型 a)铸钢件 b)铸铁件 1－明顶冒口 2－暗顶冒口 3－侧冒口 4－铸件;2.冒口补缩原理 ;;（2）选择冒口位置的原则 1）冒口应就近设在铸件热节（hot spot)的上方或侧旁； 2）冒口应尽量设在铸件最高、最厚的部位； 3）冒口不应设在铸件重要的、受力大的部位； 4）冒口不应选在应力集中处； 5）应尽量用一个冒口补缩几个热节或铸件； 6）冒口不应在加工面上； 7）不同高度上的冒口，可应用冷铁使各个冒口的补缩范围隔开。;（3）冒口有效补缩距离的确定 ;表1 板状铸件冒口的有效补缩距离 ;表2 杆状铸件冒口的有效补缩距离 ;;3.影响补缩的因素;（2）铸件结构的影响;（3）冷铁的影响 ;4.冒口尺寸的确定 ;（1）利用热节圆计算冒口模数;