金属工艺学-第2篇-热加工工艺基础-

1、金属工艺学主讲教师：李 建 辉联络：17656978电子信箱：ljh_hit126冶金与资料工程学院LJHCQUST.金属热加工工艺 金属液态凝固成形铸造 金属固态塑性成形锻压 金属衔接成形焊接热加工工艺.铸件构造工艺性设计原那么 合金铸造性能铸件质量对铸件构造工艺性的要求砂型铸造工艺对铸件构造设计的要求 当采用砂型铸造来消费零件毛坯或直接成形时，除进展外形和尺寸设计以外，还必需进展构造设计。 铸件构造工艺性设计目的，就是在构造设计上不仅能保证铸件的质量，满足运用要求，同时可以满足铸造工艺简单，消费率高等要求。 第三节 铸件的构造工艺性.缺陷分析：结论：合理的铸件壁厚应介于最小壁厚和临界壁厚之

2、间。概念： 最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充溢型腔的最小厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及外形等要素。 临界壁厚：铸件壁厚超越临界壁厚时，铸件壁的中心冷却慢，会呵斥晶粒粗大、缩孔、缩松等缺陷，从而使铸件的力学性能不升反降。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。 假设所设计铸件的壁厚小于允许的“最小壁厚，铸件就易产生浇缺乏、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，使铸件的力学性能下降。一、铸件质量对铸件构造的要求一铸件壁厚的设计.1. 合理设计铸件壁厚合理的铸件壁厚应介于最小壁厚和临界壁厚之

3、间。假设临界壁厚不能到达强度要求，那么可经过采用加强筋或合理截面设计来满足。不合理合理一、铸件质量对铸件构造的要求.2. 铸件的壁厚应尽能够均匀铸件壁厚力求均匀，防止部分过厚构成热节构造；同时由于内壁散热条件差，冷却速度比外壁慢，为使内外壁同时凝固，减缓应力以防止变形及裂纹等缺陷，内壁尺寸应比外壁薄一些普通相差10-30%。不合理合理一、铸件质量对铸件构造的要求.2. 铸件的壁厚应尽能够均匀不合理合理一、铸件质量对铸件构造的要求铸件壁厚力求均匀，防止部分过厚构成热节构造；同时由于内壁散热条件差，冷却速度比外壁慢，为使内外壁同时凝固，减缓应力以防止变形及裂纹等缺陷，内壁尺寸应比外壁薄一些普通相差

4、10-30%。.铸件的各壁之间应均匀过渡，两个非加工外表所构成的内角应设计成圆角。不合理合理二铸件壁的衔接一、铸件质量对铸件构造的要求.铸件的各壁之间应均匀过渡，两个非加工外表所构成的内角应设计成圆角。二铸件壁的衔接不合理合理一、铸件质量对铸件构造的要求.应尽量使其能自在收缩，以减小应力，防止裂纹。如下图的弯曲轮辐和奇数轮辐的设计，可使铸件能较好地自在收缩。三 轮辐和筋的设计 减缓肋、辐收缩的妨碍a 不合理，b、c 合理一、铸件质量对铸件构造的要求.交叉接头因交叉处热节较大，内应力难以松弛，较易产生裂纹。交错接头和环状接头热节较小，且都可经过微量变形缓解内应力，抗裂性能较好。a、c 不合理，b

5、、d 合理a b c d 一、铸件质量对铸件构造的要求三 轮辐和筋的设计 减缓肋、辐收缩的妨碍.易裂处增设肋板以防热裂，厚度普通为衔接壁厚的1/4-1/3。不合理合理一、铸件质量对铸件构造的要求三 轮辐和筋的设计 减缓肋、辐收缩的妨碍.防止铸件产生翘曲变形。四防止变形的设计不合理合理一、铸件质量对铸件构造的要求.不合理合理防止铸件产生翘曲变形。一、铸件质量对铸件构造的要求四防止变形的设计.五尽量防止过大的程度面或采用倾斜的外表不合理合理防止铸件程度方向出现较大平面而产生夹砂、浇缺乏等缺陷。一、铸件质量对铸件构造的要求.铸造工艺对铸件构造的要求原那么在满足运用要求的前提下，尽能够使制模、外型、造

6、芯、合箱和清理等过程简化。 二、铸造工艺对零件构造的要求铸件构造工艺性分析符合铸造消费的工艺要求技术经济合理.一 防止铸件起模方向存在外部侧凹不合理合理铸件整体构造应能选出适宜的分型面，其数量应少，铸件外形应便于取出容貌。二、铸造工艺对零件构造的要求.二尽量使分型面为平面不合理合理平直的分型面可防止操作费时的挖砂外型或假箱外型；同时，铸件的毛边少，便于清理。二、铸造工艺对零件构造的要求.三凸台和筋条构造应便于起模合理设计凸台和防止侧壁具有防碍拔模的部分凹陷构造。不合理合理二、铸造工艺对零件构造的要求.合理设计凸台和防止侧壁具有防碍拔模的部分凹陷构造。不合理合理二、铸造工艺对零件构造的要求三凸台

7、和筋条构造应便于起模.设计铸件应合理确定其构造斜度。不合理合理起模斜度是外型过程中为便于起模而额外加的斜度，假设是加工面，铸后必需经过机械加工切除；构造斜度是设计铸件构造时直接带的，这样可以不用再特意设置拔模斜度，铸完不用切除。二、铸造工艺对零件构造的要求四垂直分型面的非加工外表应设计一定的斜度 称为构造斜度.五尽量不用和少用型芯以简化工艺不用或少用型芯可以节省制造芯盒、造芯和烘干等工序的工具和资料，可防止型芯在制造过程中的变形、合箱中的偏向，从而提高铸件精度。不合理合理二、铸造工艺对零件构造的要求.不用或少用型芯可以节省制造芯盒、造芯和烘干等工序的工具和资料，可防止型芯在制造过程中的变形、合

8、箱中的偏向，从而提高铸件精度。不合理合理二、铸造工艺对零件构造的要求五尽量不用和少用型芯以简化工艺.六铸件内腔构造应有利于型芯的固定、排气和清理铸件构造应有利于型芯的固定、排气和清理。不合理合理二、铸造工艺对零件构造的要求.铸件构造应有利于型芯的固定、排气和清理。不合理合理二、铸造工艺对零件构造的要求六铸件内腔构造应有利于型芯的固定、排气和清理三、不同铸造合金对铸件构造的要求表 11-7.薄而大的平板，收缩易发生翘曲变形，加上几条筋之后便可防止，如以下图所示。铸件壁较厚，容易产生缩孔。将壁厚减薄，采用加强筋，可防止缩孔。 .习 题一、判别题1. 砂型铸造是铸造消费中独一的铸造方法。 2. 砂型

9、铸造时，木模尺寸应与铸件尺寸完全一样。 3. 铸件的重要受力面、主要加工面，浇注时应朝上。 4. 圆角是铸件构造的根本特征。 5. 机器外型消费率高，铸件精度较高，因此运用广泛。 .二、选择题1. 铸件的重要加工面，应尽量放在铸型的 a. 侧面b. 下面c. 上面2. 外型方法按其手段的不同，可分为 a.分模外型和挖砂外型b.整模外型和刮板外型 c.手工外型和机器外型3. 机器外型要求操作技术不高，适宜于 a. 二箱外型 b. 活块外型 c. 三箱外型4. 分型面应选择在 a. 受力面的上面 b. 加工面上 c. 铸件的最大截面处5. 普通车床床身浇注时，导轨面应 a. 朝左侧b. 朝右侧c. 朝下d.