『壹』 从铸件结构和铸造工艺两方面,如何防止铸件的内力,变形和裂纹
1:从铸件结构方面讲:因尽量避免相邻处截面差过大;设置必要的拉筋,但尽可能不要对称设置;设置合适的圆角尽量避免锐角存在,必须存在尽量倒钝;根据零件材质要求保证合适的厚度;
2:从铸造工艺方面讲:根据零件的工艺特点合理设置浇、冒系统,尽量避免局部过热现象;合理设置工艺拉筋,以防止因收缩变形而形成裂纹;合理添加内、外冷铁,以控制热接处温度,达到同时凝固或顺序凝固效果;薄壁零件,芯子(或是箱体零件)型砂具有一定的溃散性,以防止收缩阻碍拉裂;严格控制开箱时间,以确保毛坯因急剧降温而导致变形;毛坯没有完全冷却,不允许敲击乱放........
『贰』 在铸造箱体设计时,如何考虑铸造工艺性和机械加工工艺性
芯子的排气定位,重要加工面在上,金属液的流动性,主要壁厚,机械加工主要考虑金属液的收缩,收缩大就加大余量还有不住出孔和槽,要考虑箱体和其他零件的配合等等
『叁』 铝合金铸造工艺
一、铸造概论
铝合金铸造的种类如下:
由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能
铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
(2) 收缩性
收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。
①体收缩
体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固。
②线收缩
线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大;冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率,即使同一合金,铸件不同,收缩率也不同,在同一铸件上,其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。
(3) 热裂性
铝铸件热裂纹的产生,主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件的端面。
不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同,这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大,合金收缩率就越大,产生热裂纹倾向也越大,即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型,或改进铸铝合金的浇注系统等措施,使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。
(4) 气密性
铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度,气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性质有关,合金凝固范围越小,产生疏松倾向也越小,同时产生析出性气孔越小,则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏,还与铸造工艺有关,如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等,均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
(5) 铸造应力
铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。
①热应力
热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均,冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力,导致在铸件中残留应力。
②相变应力
相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变,随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均,不同部位在不同时间内发生相变所致。
③收缩应力
铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的,铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当,则常常会造成热裂纹,特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。
铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能,影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好,冷却过程中无相变,只要铸件结构设计合理,铝铸件的残留应力一般较小。
(6) 吸气性
铝合金易吸收气体,是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。
铝合金熔液温度越高,吸收的氢也越多;在700℃时,每100g铝中氢的溶解度为0.5~0.9,温度升高到850℃时,氢的溶解度增加2~3倍。当含碱金属杂质时,氢在铝液中的溶解度显著增加。
铸铝合金除熔炼时吸气外,在浇入铸型时也会产生吸气,进入铸型内的液态金属随温度下降,气体的溶解度下降,析出多余的气体,有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔,这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起,铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大,则气孔表面光滑,孔的周围有一圈光亮层;若气泡产生的压力小,则孔内表面多皱纹,看上去如“苍蝇脚”,仔细观察又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高,铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性,还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件,关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护,合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理,可有效控制铝液中的含氢量。
二、砂型铸造
采用砂粒、粘土及其他辅助材料制成铸型的铸造方法称为砂型铸造。砂型的材料统称为造型材料。有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成。
铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程。铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型,砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用。因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外,还必须正确设计型(芯)砂的配比、造型及浇注等工艺。
三、金属型铸造
1、简介及工艺流程
金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造,是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法,铝合金金属型铸造大多采用金属型芯,也可采用砂芯或壳芯等方法,与压力铸造相比,铝合金金属型使用寿命长。
2、铸造优点
(1) 优点
金属型冷却速度较快,铸件组织较致密,可进行热处理强化,力学性能比砂型铸造高15%左右。
金属型铸造,铸件质量稳定,表面粗糙度优于砂型铸造,废品率低。
劳动条件好,生产率高,工人易于掌握。
(2) 缺点
金属型导热系数大,充型能力差。
金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。
金属型无退让性,易在凝固时产生裂纹和变形。
3、金属型铸件常见缺陷及预防
(1) 针孔
预防产生针孔的措施:
严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料。
控制熔炼工艺,加强除气精炼。
控制金属型涂料厚度,过厚易产生针孔。
模具温度不宜太高,对铸件厚壁部位采用激冷措施,如镶铜块或浇水等。
采用砂型时严格控制水分,尽量用干芯。
(2) 气孔
预防气孔产生的措施:
修改不合理的浇冒口系统,使液流平稳,避免气体卷入。
模具与型芯应预先预热,后上涂料,结束后必须要烘透方可使用。
设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。
(3)氧化夹渣
预防氧化夹渣的措施:
严格控制熔炼工艺,快速熔炼,减少氧化,除渣彻底。Al-Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。
熔炉、工具要清洁,不得有氧化物,并应预热,涂料涂后应烘干使用。
设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。
采用倾斜浇注系统,使液流稳定,不产生二次氧化。
选用的涂料粘附力要强,浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。
(4) 热裂
预防产生热裂的措施:
实际浇注系统时应避免局部过热,减少内应力。
模具及型芯斜度必须保证在2°以上,浇冒口一经凝固即可抽芯开模,必要时可用砂芯代替金属型芯。
控制涂料厚度,使铸件各部分冷却速度一致。
根据铸件厚薄情况选择适当的模温。
细化合金组织,提高热裂能力。
改进铸件结构,消除尖角及壁厚突变,减少热裂倾向。
(5) 疏松
预防产生疏松的措施:
合理冒口设置,保证其凝固,且有补缩能力。
适当调低金属型模具工作温度。
控制涂层厚度,厚壁处减薄。
调整金属型各部位冷却速度,使铸件厚壁处有较大的激冷能力。
适当降低金属浇注温度。
『肆』 铸件在结构的合理性方面有哪些要求
铸件材料不同铸造流动性就不同,合理选择最小壁厚;铸件壁厚应均匀和均匀过渡;合理的凸台结构……太多啦,建议查阅《机械设计手册》。
网络一下 (网页) 机械设计手册(新版)第1卷.pdf 免费下载的。
查阅“铸件结构设计工艺性”。
『伍』 铸件质量包括哪些内容,影响铸件质量的因素有哪些方面
铸件要用到铸造模具,铸造模具也是影响铸件质量的一项因素其次是确性和外表光洁度,直接影响泵和液压系统的办公速率,能+羭缕耗费和气蚀的进展等;柴油机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管儿等铸件的强度和耐激冷激热性,直接影响引擎发动机的办公生存的年限。
影响铸件品质的因素众多,第1是铸件的预设工艺性。施行预设时,除开要依据办公条件和金属材料性能来确认铸件几何式样、尺寸体积外,还务必从铸造合金和铸造工艺特别的性质的角度来思索问题预设的合理性,即表面化的尺寸效应和凝结、收缩、应力等问题,以防止或减损铸件的成分偏析、变型、出现裂缝等欠缺的萌生。第二要有合理的铸造工艺。即依据铸件结构、重量和尺寸体积,铸造合金特别的性质和出产条件,挑选合宜的分型面和造型、造芯办法,合理设置铸造筋、冷铁、冒口和浇注系统等。以保障取得优质铸件。第三是铸造用原材料的品质。金属炉料、耐火物质、燃烧材料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂粘结剂、漆片等材料的品质不符合标准,会使铸件萌生命力孔、针孔、夹渣、粘砂等欠缺,影响铸件外观品质和内里品质,严重特殊情况使铸件废弃。第四是工艺操作,要制定合理的工艺操作规程,增长工人的技术水准,使工艺规程获得准确实行。
铸造出产中,要对铸件的品质施行扼制与检查验看。首先要制定从原材料、匡助材料到每种具体产品的扼制和检查验看的工艺遵守的规则与技术条件。对每道工序都严明按工艺遵守的规则和技术条件施行扼制和检查验看。最终对成品铸件作品质检查验看。要配备合理的检验测定办法和合宜的检验测定担任职务的人。普通对铸件的外观品质,可用比较样块来判断铸件外表光洁度;外表的微小裂纹可用着色法、磁粉法查缉。对铸件的内里品质,可用音频、超声、涡电流、爱克斯射线和γ射线等办法来查缉和判断。
『陆』 在铸造箱体设计时,如何考虑铸造工艺性和机械加工工艺性
1 壁厚的均匀性
2 过度圆角不应太小
3 加强筋的合理布置
4 尽量避免热应力的集中
5 机加工的工艺装夹位置
『柒』 试述铸钢的铸造性能及铸造工艺特点
铸造性能:①钢液的流动性差;②铸钢的体积收缩率和线收缩率大;③易吸气氧化和粘砂;④铸钢的铸造性能较差,易产生缩孔和裂纹等缺陷。
工艺特点:铸钢件在铸造工艺上必须首先考虑补缩问题,防止产生缩孔和裂纹等缺陷,铸件壁厚要均匀,避免尖角和直角结构,还可设置铸造小肋(防止铸件结构内侧因收缩应力而产生热裂)、提高型砂和型芯的退让性、多开内浇道、设置冒口和冷铁。
请采纳
如果你认可我的回答,敬请及时采纳,
~如果你认可我的回答,请及时点击【采纳为满意回答】按钮
~~手机提问的朋友在客户端右上角评价点【满意】即可。
~你的采纳是我前进的动力
~~O(∩_∩)O,记得好评和采纳,互相帮助
『捌』 铸件结构的铸造工艺性是什么
零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产工艺的要求
『玖』 铸造生产有哪些优点和缺点
优点:
1.可以生产形状复杂的零件毛坯或零件;
2.铸件的应用范围广泛,不受尺寸,形状,重量的限制;
3.铸造生产成本较低;
4.铸件切削加工量较少,可减少加工成本。
缺点:
1.铸件组织不够致密,存在缩孔、气孔、渣、裂纹等缺陷,晶粒粗细不均,铸件力学性能较低,耐冲击能力较低;
2.铸造生产工序较多,工艺过程控制较繁琐,易于产生废品。
拓展资料:
应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法。包括铸件工艺,浇铸系统,补缩系统,出气孔,激冷系统,特种铸造工艺等内容。
铸造工艺设计内容包括:铸件工艺图的设计,铸件图的设计,铸型装配图的设计以及工艺卡的制作等。
铸造是一种古老的制造方法,在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展,铸大型铸件的质量直接影响着产品的质量,因此,铸造在机械制造业中占有重要的地位。铸造技术的发展也很迅速,特别是19世纪末和20世纪上半叶,出现了很多的新的铸造方法,如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等,在20世纪下半叶得到完善和实用化。