在設計鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結(jie)構時,還要考慮到金屬(shu)(shu)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性能(neng)優劣。否則(ze)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件就會(hui)出現澆(jiao)注不足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷隔、鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)應(ying)(ying)力(li)、變(bian)形和裂紋(wen)等(deng)。往往在采用(yong)更合(he)理鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結(jie)構后,便(bian)可以消除(chu)這些缺陷。因(yin)此,應(ying)(ying)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結(jie)構有(you)利(li)于(yu)液(ye)體金屬(shu)(shu)的(de)充型,并能(neng)減輕或(huo)避免由(you)金屬(shu)(shu)收(shou)縮(suo)造(zao)成的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件缺陷。
1. 鑄件壁厚(hou)
鑄(zhu)件壁(bi)厚要適(shi)當,某一種鑄(zhu)造金屬都(dou)有其適(shi)宜(yi)鑄(zhu)件壁(bi)厚范(fan)圍,過厚或過薄都(dou)會對鑄(zhu)件產生不(bu)利(li)影響。如果選定金屬的(de)(de)適(shi)宜(yi)壁(bi)厚不(bu)能滿足(zu)零件的(de)(de)力學性能的(de)(de)要求,就應考慮改選高強度的(de)(de)金屬或更(geng)合理的(de)(de)截面形狀。
鑄件壁(bi)(bi)厚(hou)要均勻(yun),壁(bi)(bi)厚(hou)不均勻(yun)的(de)鑄件容易在壁(bi)(bi)厚(hou)處產生縮(suo)孔和縮(suo)松(song),并且(qie)壁(bi)(bi)厚(hou)不同(tong)冷卻速(su)度也不同(tong),鑄造應力(li)會引起鑄件變形(xing)或開(kai)裂。
由于上述原因,所以在設計鑄件時(shi),應力求做到(dao)壁(bi)厚均勻。也就是說,鑄件的(de)各(ge)部分(fen)應具有冷卻(que)速度相(xiang)近的(de)壁(bi)厚,鑄件的(de)內(nei)壁(bi)因冷卻(que)較慢,其壁(bi)厚應略小于外壁(bi)。
2. 鑄件壁厚的連接(jie)
鑄(zhu)件壁間的(de)連接應(ying)注(zhu)意以下幾個方面。
鑄件壁的(de)轉角處應有結(jie)構圓(yuan)角。在鑄件的(de)轉角處如(ru)果(guo)是直角連接,則在此(ci)處不(bu)僅(jin)會形(xing)成熱節,容易(yi)產生縮孔和結(jie)晶脆弱區,而(er)且因應力集中(zhong)易(yi)于(yu)導致結(jie)晶脆弱區產生裂紋(wen)。
壁(bi)的(de)連接(jie)處應避免過于(yu)厚大而形(xing)成(cheng)熱(re)節。對于(yu)鑄件(jian)結構中有兩個或(huo)三個甚至多(duo)個壁(bi)相連的(de)情況,為避免連接(jie)處過于(yu)厚大而形(xing)成(cheng)熱(re)節,不應采(cai)用交(jiao)叉相連或(huo)銳角連接(jie),可采(cai)用交(jiao)錯(cuo)接(jie)頭或(huo)環形(xing)接(jie)頭結構。結構銳角連接(jie)應采(cai)用過渡形(xing)式(shi),以防止產(chan)生縮孔、縮松及(ji)裂(lie)紋等缺陷。
不等厚(hou)度的(de)壁相接時應逐漸過(guo)渡。
3. 鑄件結(jie)構要有利于(yu)減小應力和防止變形(xing)
盡量使(shi)鑄件能(neng)自由(you)收(shou)縮。鑄件在澆注(zhu)后的凝固冷(leng)卻過程中,其(qi)體積和長度都將(jiang)減小(xiao)。如果(guo)其(qi)收(shou)縮受阻,鑄件內部將(jiang)產(chan)生(sheng)應(ying)力(li),導致(zhi)變(bian)形(xing)、裂紋的產(chan)生(sheng)。因此,在設計鑄件結構時,應(ying)盡量使(shi)其(qi)能(neng)自由(you)收(shou)縮。從(cong)而減小(xiao)鑄造應(ying)力(li),防止(zhi)發生(sheng)裂紋。
采(cai)用對(dui)稱結向:對(dui)于容易產生(sheng)變形的鑄件(jian),如壁厚(hou)均勻的細長鑄件(jian)、面(mian)積較大的平板鑄件(jian)等,為減小(xiao)變形,可采(cai)用對(dui)稱式結構以使變形相互抵消或增設防(fang)變形肋。
4. 鑄件結構應(ying)盡量避免有(you)較大的水平(ping)面
在鑄件(jian)澆(jiao)(jiao)注位置上有過(guo)大的水(shui)平(ping)(ping)面,不利于(yu)金屬液的充填,容易產生澆(jiao)(jiao)不到等缺陷,應盡量避免(mian)。因此(ci),在進行鑄件(jian)結構設(she)計時,應盡量將水(shui)平(ping)(ping)面設(she)計成(cheng)傾斜形(xing)狀。
以上所述關(guan)于(yu)鑄(zhu)件結構工藝性的要(yao)求都是一(yi)般性原則,并(bing)且大多是針對(dui)砂型(xing)鑄(zhu)造(zao)而(er)言(yan),對(dui)于(yu)采(cai)用特(te)種鑄(zhu)造(zao)的鑄(zhu)件,還(huan)應(ying)根據其相應(ying)的工藝特(te)點考慮一(yi)些特(te)殊(shu)要(yao)求。