金属工艺学铸件结构工艺性.pptx

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1、铸钢件的铸造工艺示例第1页/共57页第2页/共57页第3页/共57页4.铸造铜合金铜及铜合金按其成分不同可分为紫铜、黄铜、青铜和白铜紫铜工业纯铜，熔点为1083，无同素异构转变，相对密度为8.9（为镁的五倍）。比普通钢还重约15%。其具有玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般称为紫铜。塑性好，但强度、硬度较差；具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材 黄铜黄铜是由铜和锌所组成的合金。只由铜、锌组成的黄铜称为普通黄铜。由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍

2、、铅、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材以及铸造零件等。含铜在62%68%，塑性强，制造耐压设备等 如含锌低于36的黄铜合金由固溶体组成具有良好的冷加工性能如含锌30的黄铜常用来制作弹壳俗称弹壳黄铜或七三黄铜 第4页/共57页3.铸造铜合金生产特点极易氧化，形成氧化物（Cu2O）使合金力学性能下降铸造工艺（1）铸造黄铜熔点低、结晶温度窄（30-70），流动性好、对型砂耐火度要求

3、不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值、减小加工余量，并可浇注薄壁铸件。由于黄铜中的锌本身就是良好的脱氧剂，所以熔化黄铜时，不需另加熔剂和脱氧剂。但其收缩率大、容易产生集中缩孔，铸造时应配置较大的冒口第5页/共57页第6页/共57页小结铸造工艺基础流动性/充型能力/缩孔缩松/铸造应力/裂纹铸造缺陷防止常见铸造合金四种铸铁铸钢铸造铜铝合金：铸造有点难第7页/共57页二、铸造工艺对结构的影响铸件外形：便于取模1.外部不应有不必要的凸缘2.分型面尽量为平面3.尽量减少分型面的数目4.凸台、肋等结构应便于起模5.结构斜度铸件内腔：1.尽量少用或不用型芯2.便于型芯的固定和排气3.利于型芯的去除第8

4、页/共57页便于取模-尽量减少分型面数目外部不应有不必要的凸缘取模方向取模方向三箱造型三箱造型第9页/共57页便于取模-尽量减少分型面数目套筒的结构设计套筒的结构设计第10页/共57页便于取模-尽量减少分型面数目第11页/共57页便于取模-分型面应尽量为平面第12页/共57页便于取模-分型面应尽量为平面第13页/共57页便于取模-分型面应尽量为平面摇臂结构（保证摇臂结构（保证3个孔的位置关系）设计个孔的位置关系）设计第14页/共57页便于取模-凸台与筋板的设计第15页/共57页便于取模-凸台与筋板的设计第16页/共57页便于取模-凸台与筋板的设计第17页/共57页便于取模-凸台与筋板的设计分散

5、凸台的改进分散凸台的改进铸件垂直壁上凸台的设计铸件垂直壁上凸台的设计第18页/共57页便于取模-非加工表面应有结构斜度第19页/共57页便于取模-非加工表面应有结构斜度缝纫机边脚铸件缝纫机边脚铸件的结构斜度的结构斜度结构斜度和起模斜度结构斜度和起模斜度第20页/共57页便于取模 -尽量减少活块或型芯的数量发动机散热片发动机散热片的结构设计的结构设计托架的结构设计托架的结构设计第21页/共57页便于取模-尽量减少型芯数目铸件外形及内腔的设计铸件外形及内腔的设计第22页/共57页便于取模-尽量减少型芯数目轴承座的结构设计轴承座的结构设计第23页/共57页避免水平大平面第24页/共57页避免容易热变

6、形的结构第25页/共57页避免容易热变形的结构第26页/共57页不用或少用型芯第27页/共57页自带型芯第28页/共57页便于型芯固定和定位第29页/共57页加强型芯头强度第30页/共57页加强型芯头强度第31页/共57页三、合金铸造性能对铸件结构工艺性的影响铸件的壁厚合适的壁厚，防止浇不足、冷隔壁厚力求均匀，避免形成缩孔、缩松和裂纹内壁和外壁壁厚设计，应使整个铸件均匀冷却或符合顺序凝固原则壁的连接结构圆角相交壁设计原则壁厚不均匀时，应采用过渡结构壁的设计应考虑防止变形和裂纹的要求第32页/共57页1.铸件的壁厚最小壁厚限制浇不足、冷隔第33页/共57页合理壁厚：避免厚大截面并非越大越好“丁、

7、工”字形、槽形、箱形、加强筋第34页/共57页铸件常用的截面形状第35页/共57页大型铸件的壁厚仅15mm第36页/共57页用加强筋减小壁厚第37页/共57页平板铸件的结构设计第38页/共57页合理壁厚：壁厚均匀顶盖的结构设计顶盖的结构设计第39页/共57页合理壁厚：壁厚均匀第40页/共57页合理壁厚：壁厚均匀第41页/共57页合理壁厚：顺序凝固与同时凝固收收缩明明显的合的合金：金：顺序序凝固凝固收收缩小的小的合金：合金：同同时凝固凝固第42页/共57页合理壁厚：便于实现顺序凝固，补缩铸造合金钢壳体的结构设计铸造合金钢壳体的结构设计第43页/共57页2.壁的过渡与连接第44页/共57页圆角过渡

8、金属结晶第45页/共57页圆角过渡半径(a+b)/288-1212-16 16-20 20-27 27-35 35-45 45-60铸铁466810121620铸钢6681012162025第46页/共57页几种铸件壁的连接形式及有关尺寸第47页/共57页锐角过渡第48页/共57页转角结构第49页/共57页防裂筋第50页/共57页减缓轮辐收缩阻碍轮辐的设计轮辐的设计第51页/共57页避免大的水平面罩壳的设计罩壳的设计第52页/共57页合理布置筋板位置第53页/共57页避免阻碍铸件收缩第54页/共57页总结各种铸造工艺方法的适用范围均有限结构工艺性与铸造方法有关与合金铸造性能有关第55页/共57页圆角和结构斜度如图圆角合理吗？如图的结构斜度方向有问题“结构斜度”还是“起模斜度”？第56页/共57页感谢您的观看。第57页/共57页