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4.4.1 砂型铸造工艺对铸件结构的要求 4.4.2 合金铸造性能对铸件结构的要求 4.4.3 不同成形工艺对铸件结构的要求,4.4 液态金属成型件的结构设计,1,知识点:,2,1.铸件的外形设计,原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺,4.4.1 砂型铸造工艺对铸件结构的要求,实例分析：,3,实例分析：,4,实例分析：,5,2.铸件的内腔设计,原则：减少形芯数量，利于型芯的固定、排气和清理。,作用：防止偏芯、气孔等缺陷的产生； 简化造型工艺，降低成本。,铸件内腔设计,减少型芯的数量，避免不必要的型芯；,便于型芯的稳定、排气和铸件的清理。,6,减少型芯的数量，避免不必要的型芯,实例分析：,7,实例分析：,8,便于型芯的稳定、排气和铸件的清理,实例分析：,9,实例分析：,10,缺陷分析：,结论：铸件壁厚介于临界壁厚和最小壁厚之间,概念：,4.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求,1.铸件壁厚的设计,原则1：合理设计铸件壁厚,最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充满型腔的最小厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。 临界壁厚：各种铸造合金都存在一个临界壁厚，在砂型铸造条件下，各种铸造合金临界壁厚约等于其最小壁厚的3倍。,如果所设计铸件的壁厚小于允许的 “最小壁厚”，铸件就易产生浇不足、冷隔等缺陷。 在铸造厚壁铸件时，容易产生缩孔、 缩松、结晶组织粗大等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。,11,原则2: 铸件壁后应均匀， 避免厚大截面 缺陷分析： 铸铸件如果壁后过大会出现集中的缩孔,12,2.铸件壁的连接,原则： 1.铸件的结构圆角； 2.避免铸件壁的锐角连接； 3.厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡； 4.减缓肋、辐收缩的阻碍； 5.避免出现过大的水平面。,13,原则2：避免锐角连接 缺陷分析： 锐角连接处易出现热结合应力，并会导致应力集中，从 而产生裂纹、缩孔等缺陷。,14,原则4：减缓肋、辐收缩的阻碍 缺陷分析：铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致，形成较大的内应力。 当此应力超过合金的强度极限时，铸件会产生裂纹。 实例分析1：,15,实例分析2：改进后的交错接头或环状接头，其热节均较改进的小，且可通过微量变形来缓解内应力，抗裂性能均较好。,16,原则5：避免出现过大的水平面 缺陷分析：薄壁罩壳铸件，当其壳顶呈水平面时，因薄 壁件金属液散热冷却快，渣、气易滞留在顶 面，易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣缺陷。 实例：,17,4.3.3不同成型工艺对铸件结构的要求,1.压铸件的结构设计 2.熔模铸件的结构设计 3.铸件的组合设计,18,1.压铸件的结构设计,原则： 应尽量消除侧凹和深腔，在无法避免时，至少应便于抽芯，以便压铸件能从铸型中顺利取出。 实例：,19,原则： 孔、槽不易过小或过深，便于浸渍涂料和撒砂；尽量避免出现大平面。 实例：,2.熔模铸件的结构设计,20,组合设计： 可将大铸件或形状复杂的铸件，设计成几个较小的 铸件，经机加工后，再用焊接或螺纹连接方式将其组合 成整体。 实例1：,3.铸件的组合设计,21,实例2：,实例3：,22,思考题1：如图所示铸件结有何改进之处？怎样修改？,23,思考题2：为防止铸件缺陷产生，试修改图示铸钢机架的结 构。（孔的尺寸、形状不能变）,24,思考题3：图示压铸件的结构有何缺点，应如何改进？,25,
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