在(zai)(zai)設計鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件結構時(shi),還要考慮到(dao)金(jin)(jin)屬的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性能優劣。否則鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件就會出現澆注(zhu)不足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷(leng)隔、鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)應力、變形和裂紋等。往(wang)往(wang)在(zai)(zai)采用更合(he)理鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件結構后,便可以消除這些缺陷(xian)。因此,應使鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件結構有利于(yu)液體金(jin)(jin)屬的(de)充型,并能減(jian)輕(qing)或(huo)避免由(you)金(jin)(jin)屬收縮(suo)造(zao)成的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件缺陷(xian)。
1. 鑄件壁厚
鑄件(jian)壁厚要適(shi)(shi)當,某一種鑄造金(jin)屬(shu)都(dou)有其適(shi)(shi)宜(yi)鑄件(jian)壁厚范圍,過厚或(huo)過薄(bo)都(dou)會對(dui)鑄件(jian)產生不利影響。如果選定(ding)金(jin)屬(shu)的適(shi)(shi)宜(yi)壁厚不能(neng)(neng)滿(man)足(zu)零(ling)件(jian)的力學性能(neng)(neng)的要求,就應考(kao)慮改選高強度的金(jin)屬(shu)或(huo)更合理(li)的截(jie)面形狀。
鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁(bi)(bi)厚(hou)要均勻,壁(bi)(bi)厚(hou)不均勻的鑄(zhu)(zhu)件(jian)容(rong)易在壁(bi)(bi)厚(hou)處產(chan)生縮(suo)孔(kong)和(he)縮(suo)松,并(bing)且壁(bi)(bi)厚(hou)不同冷卻速度也(ye)不同,鑄(zhu)(zhu)造應力會引起鑄(zhu)(zhu)件(jian)變形或開(kai)裂。
由(you)于(yu)上述原因(yin),所以在設計鑄(zhu)件(jian)時,應力求做到壁厚(hou)均勻(yun)。也就是說,鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)各部分應具有冷(leng)卻(que)速度相近的(de)(de)壁厚(hou),鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)內壁因(yin)冷(leng)卻(que)較慢,其(qi)壁厚(hou)應略小于(yu)外壁。
2. 鑄件壁厚的連接
鑄件壁(bi)間的連(lian)接應注意以下幾個方面。
鑄(zhu)件(jian)壁的轉(zhuan)角處應(ying)有結(jie)構(gou)圓角。在(zai)鑄(zhu)件(jian)的轉(zhuan)角處如果是直角連接(jie),則在(zai)此處不僅會形成熱(re)節,容易產生(sheng)縮孔和(he)結(jie)晶脆弱區,而且因應(ying)力集中易于導(dao)致(zhi)結(jie)晶脆弱區產生(sheng)裂紋。
壁的連(lian)接處應避(bi)(bi)免過于(yu)(yu)厚大而(er)(er)形(xing)成(cheng)熱(re)節。對(dui)于(yu)(yu)鑄件結(jie)構(gou)中有兩個(ge)(ge)或(huo)三個(ge)(ge)甚至多個(ge)(ge)壁相(xiang)連(lian)的情況,為避(bi)(bi)免連(lian)接處過于(yu)(yu)厚大而(er)(er)形(xing)成(cheng)熱(re)節,不應采(cai)用(yong)交(jiao)叉相(xiang)連(lian)或(huo)銳角(jiao)連(lian)接,可(ke)采(cai)用(yong)交(jiao)錯接頭(tou)(tou)或(huo)環形(xing)接頭(tou)(tou)結(jie)構(gou)。結(jie)構(gou)銳角(jiao)連(lian)接應采(cai)用(yong)過渡形(xing)式,以(yi)防止產生縮孔、縮松及裂紋等缺陷。
不等(deng)厚(hou)度的(de)壁相(xiang)接時應逐漸過渡。
3. 鑄件結構要有(you)利于減小(xiao)應力和(he)防止變形
盡(jin)量使鑄件(jian)能自由(you)收(shou)縮(suo)。鑄件(jian)在澆注后的凝固冷卻(que)過程中,其體積(ji)和(he)長度都(dou)將減小(xiao)(xiao)。如果其收(shou)縮(suo)受阻,鑄件(jian)內(nei)部(bu)將產生(sheng)(sheng)應力,導致變形、裂紋(wen)(wen)的產生(sheng)(sheng)。因(yin)此,在設計鑄件(jian)結構時,應盡(jin)量使其能自由(you)收(shou)縮(suo)。從而(er)減小(xiao)(xiao)鑄造(zao)應力,防止發生(sheng)(sheng)裂紋(wen)(wen)。
采用(yong)(yong)對(dui)稱(cheng)(cheng)結向(xiang):對(dui)于(yu)容易產生變形的(de)鑄(zhu)件,如壁厚(hou)均勻(yun)的(de)細長(chang)鑄(zhu)件、面積較大的(de)平板鑄(zhu)件等,為減(jian)小變形,可采用(yong)(yong)對(dui)稱(cheng)(cheng)式結構以(yi)使變形相互抵消或增設防變形肋(lei)。
4. 鑄件結構應盡量(liang)避免(mian)有較大的水(shui)平面
在(zai)鑄件(jian)澆(jiao)注位置上有過大的水(shui)平(ping)面,不(bu)利(li)于金屬(shu)液的充填,容(rong)易(yi)產生澆(jiao)不(bu)到(dao)等缺陷,應盡(jin)(jin)量(liang)(liang)避免。因此(ci),在(zai)進(jin)行鑄件(jian)結(jie)構設計時,應盡(jin)(jin)量(liang)(liang)將水(shui)平(ping)面設計成傾(qing)斜形狀。
以上所(suo)述關于鑄(zhu)件結構工藝(yi)性(xing)(xing)的(de)要求都是(shi)一般性(xing)(xing)原則,并且大(da)多是(shi)針對(dui)(dui)砂(sha)型(xing)鑄(zhu)造而言(yan),對(dui)(dui)于采用特種鑄(zhu)造的(de)鑄(zhu)件,還應根據其相應的(de)工藝(yi)特點考(kao)慮一些特殊要求。

