铸件的设计与加工,材料起着重要的作用,那么铸件材料特性及有点有哪些?铸件零件设计应该注意什么?下面我们就一起来了解铸件材料特性及设计注意事项。

  一、材料特性说明

  在设备研发过程中,零件的材料选取至关重要,而灰口铸铁作为绝大多数设备大件(主体结构件,例如底座、床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、铣头壳、横梁等)的主要材料,其性能有着其它材料无法比拟的优点:

  1、材料特性的优点:

  1) 材料的热流动性能好。

  2、)材料的线收缩率与体积收缩率小。

  3) 缺口敏感性小。

  具有抗压强度大,为本身抗拉强度的3-4倍,消震能力强,比铸钢件大10倍等较好的综合力学性能。

  2、结构特性的优点:

  1、 可获得比铸钢更薄而复杂的铸件,铸件中残余内应力及翘曲变形较铸钢小。

  2、 表面光洁,因而加工余量比铸钢小,表面加工质量不高对疲劳极限不利影响小。

  3、 消震性高,常用来做承受振动的机座。

  4、 不同截面上性能较均匀,适于做要求高,而截面不一的较厚(大型)铸件。

  3、铸造零件设计注意事项

  1)结构设计尽量采用对称的结构形式,在零件的轮廓上尽量采用直线型轮廓(便于铸造),这样便于结构的受力均匀和形变均匀。

  2)铸件的壁厚尽量均匀而过渡平滑,不要有太大的突兀,一些折边或转角尽量用较大的圆弧过渡,以免产生铸造应力和加工应力。

  3)筋板的布置要均匀而有序,或成矩形,或成环型,既不能布置过密(结构上导致无法铸造),也不能布置太稀疏(结构刚性不足),要充分考虑铸造零件的受力特点,该加筋板的地方加筋板,该留空的地方尽量留空。

  4)轮廓最小化处理,在满足刚性要求和结构特点的前提下,要尽量缩小铸造零件的体积(外形尺寸),这样不仅可以节约铸造成本,也更便于铸造造型(木模设计与制作),同时也可以让零件结构更紧凑。

  5)机械加工面尽量减少,一些不重要的面或者没有要求的面,不要放置加工符号,因为放置了加工符号就意味着这个面会预留加工余量,无论是从铸造成本和加工成本来说都是不合算的。

  当然如果是一定要保证的面那也一定要放置加工符号,如果没有加工符号,那铸造出来的零件可能没有加工余量,所以加工符号的放置一定要谨慎而严谨。

  6) 充分考虑铸造过程中的分型面的设置和离心的放置问题,还有不要有封闭的型腔,因为这在最后将导致无法清理废沙等,如果自己无法命了所有知识点,建议多和铸造厂的技术工程师沟通,并按他们的要求对图纸作相应的修改,这样是最理想的途径。

  7) 一定要设置吊装孔,这是很多初学设计的人容易忘记的一个点,因为一般牵涉到要铸造的零件,很多都是很大很重的零件,如何吊装是必须要考虑的,吊装孔的设置不单要考虑单个零件的吊装,还要考虑整台设备如何吊装,所以吊装孔的位置就显得尤为重要了。

  8)对铸件成型后的热处理要求(去除铸造内应力)——时效处理,这个要作为一个硬性规定写进图纸的技术要求里面,同时要在和铸造厂签订的合同里有所体现,以保证铸件的材质均匀和稳定性。

2017年12月20日

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