金属工艺学第十章铸件结构工艺性讲解学习

金属工艺学第十章铸件结构工艺性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、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：铸造有点难二、铸造工艺对结构的影响铸件外形：——便于取模外部不应有不必要的凸缘分型面尽量为平面尽量减少分型面的数目凸台、肋等结构应便于起模结构斜度铸件内腔：尽量少用或不用型芯便于型芯的固定和排气利于型芯的去除便于取模-尽量减少分型面数目外部不应有不必要的凸缘取模方向三箱造型便于取模-尽量减少分型面数目套筒的结构设计便于取模-尽量减少分型面数目便于取模-分型面应尽量为平面便于取模-分型面应尽量为平面便于取模-分型面应尽量为平面摇臂结构（保证3个孔的位置关系）设计便于取模-凸台与筋板的设计便于取模-凸台与筋板的设计便于取模-凸台与筋板的设计便于取模-凸台与筋板的设计分散凸台的改进铸件垂直壁上凸台的设计便于取模-非加工表面应有结构斜度便于取模-非加工表面应有结构斜度缝纫机边脚铸件的结构斜度结构斜度和起模斜度便于取模

-尽量减少活块或型芯的数量发动机散热片的结构设计托架的结构设计便于取模-尽量减少型芯数目铸件外形及内腔的设计便于取模-尽量减少型芯数目轴承座的结构设计避免水平大平面避免容易热变形的结构避免容易热变形的结构不用或少用型芯自带型芯便于型芯固定和定位加强型芯头强度加强型芯头强度三、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1.铸件的壁厚最小壁厚限制浇不足、冷隔合理壁厚：避免厚大截面并非越大越好“丁、工”字形、槽形、箱形、加强筋铸件常用的截面形状大型铸件的壁厚仅15mm用加强筋减小壁厚平板铸件的结构设计合理壁厚：壁厚均匀顶盖的结构设计合理壁厚：壁厚均匀合理壁厚：壁厚均匀合理壁厚：顺序凝固与同时凝固收缩明显的合金：顺序凝固收缩小的合金：同时凝固合理壁厚：

便于实现顺序凝固，补缩铸造合金钢壳体的结构设计2.壁的过渡与连接圆角过渡－金属结晶圆角过渡－半径(a+b)/2≤88-1212-1616-2020-2727-3535-4545-60铸铁466810121620铸钢6681012162025几种铸件壁的连接形式及有关尺寸锐角过渡转角结构防裂筋减缓轮辐收缩阻碍轮辐的设计避免大的水平面罩壳的设计合理布置筋板位置避免阻碍铸件收缩总结各种铸造工艺方法的适用范围均有限结构工艺