第二章铸件结构工艺性
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第二章铸件结构工艺性
（3）铸件上凸台和筋条的设计，应考虑其结构 便于造型。
如下图为箱体铸件，其原设计的结构a）有凸 台，就需要采用活块造型、工艺复杂，且凸台的 位置尺寸难于保证；否则采用外型芯来形成会增 加铸件成本。若改为方案b）便于采用机器造型。
第二章铸件结构工艺性
还有如下图a）、c）所示的铸件凸台的设 计，只能采用活块或外型芯才能起模。将其改 为图b）、d）的结构，可避免活块。
第二章铸件结构工艺性
图(a)所示杠杆铸件的分型面是不直的，改为 图(b)结构，分型面变成平面，方便了制模和造 型，分型面设计是合理的。
(a) 不合理
(b) 合理
杠杆铸件结构 第二章铸件结构工艺性
如图a）所示的托架铸件，设计了不必要的 外圆角，使造型工序复杂。去掉外圆角的结构 图b），便于整模造型。
第二章铸件结构工艺性
3、在铸件上设计结构斜度 铸件垂直于分型面的不加工表面，应设计出 结构斜度，如图(b)所示，在造型时容易起模， 不易损坏型腔，有结构斜度是合理的。图(a)所 示为无结构斜度的不合理结构。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
结构斜度的大小，随垂直壁的高度而异。高 度愈小，斜度愈大；内侧面的斜度应大于外侧面 的。具体数值可参考表
第三节 铸件结构工艺性
在设计铸件结构时，不仅应考虑到能否满足 铸件的使用性能和力学性能需要，还应考虑到 铸造工艺和所选用合金的铸造性能对铸件结构 的要求。铸件结构的工艺性好坏，对铸件的质 量、生产率及其成本有很大影响。
第二章铸件结构工艺性
一、 铸件工艺对铸件结构的要求
(一)铸件外形的设计要求 1、铸件的外形应力求简化，造型时便于起 模。 （1）避免铸件的外形有侧凹。 如下图所示的机床铸件，结构a）的侧凹处 在造型时另需两个外型芯来形成。而结构b）在 满足使用要求的前提下，将凹坑一直扩展到底 部省去了外型芯，降低了铸件成本。
铸件的结构斜度（Q/ZB 158-78）(如下表)
第二章铸件结构工艺性
Fra Baidu bibliotek二章铸件结构工艺性
图为缝纫机边脚的结构，其各部分非加工 面设有30°左右的结构斜度，方便了起模。
第二章铸件结构工艺性
总之，铸件的结构斜度与拔模斜度不同，结 构斜度由设计零件的人确定，且斜度值较大； 拔模斜度由铸造工艺人员在绘制铸造工艺图时 设计，且只对没有结构斜度的立壁给予较小的 角度（0.5～3.0°）。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
必要时可在薄弱部位设置加强肋板，从而避免 厚大截面，如图2-35所示。此外，为了有利于铸件 各部分冷却速度均匀，内壁厚 度要比外壁厚度小 一些，肋板厚度比铸件壁厚要小一些。
第二章铸件结构工艺性
2．铸件避厚应尽可能均匀 铸件壁厚均匀是为了铸件各部分冷却速度相 接近，形成同时凝固，避免因壁厚差别而形成热 节，产生缩孔、缩松，也避免薄弱环节产生变形 和裂纹。
3、应避免封闭内腔 图(a)所示铸件为封闭空腔结构，其型芯安放 困难、排气不畅、无法清砂、结构工艺性极差。 若改为图 (b)所示结构，上述问题迎刃而解，结 构设计是合理的。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
如下图所示的紫铜风口图a）。从使用出发 只需两个通循环水的孔即可，但从铸造工艺的 角度看，该型芯只靠这两个芯头来固定、排气 和清理显然很困难。为此在法兰面上增设工艺 孔，如图b）所示，该型芯采用吊芯，通过6个 芯头固定在上型盖上，省去了芯撑，改善型芯 的稳固性，并使其排气顺畅和清理方便。
第二章铸件结构工艺性
(二)铸件内腔的设计 1、铸件内腔尽量不用或少用型芯，以简化 铸造工艺。 如图为支柱的两种结构设计。采用方案b） 可以省去型芯。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
a) 不合理
悬臂支架
第二章铸件结构工艺性
b)合理
还有如下图所示的圆盖铸件内腔的设计方案。 方案b）的内腔设计可以省去型芯，采用自带型芯 形成，减少了制芯工序，降低了铸件成本。
第二章铸件结构工艺性
2、铸件的外形应尽可能使铸件的分型面数 目最少。
铸件的分型面数目减少，不仅减少砂箱数 目、降低造型工时，还可以减少错箱、偏芯等 的机会，提高铸件的尺寸精度。
第二章铸件结构工艺性
下图为端盖结构的两种设计。图a）的结构 有两个分型面，需采用三箱造型，使选型工序 复杂。若是大批量地生产，只有增设环状型芯 才可采用机器造型。将端盖的结构设为图b）的 设计，就只有一个分型面，使造型工序简化。
第二章铸件结构工艺性
2、应考虑好型芯的稳固、排气顺畅和清理 方便。
如下图所示，为轴承架内腔的两种设计。方 案a）需要两个型芯，其中较大的型芯呈悬臂状 态，需用型芯撑A支承其无芯头的一端；若将轴 承架内腔改成方案b），则型芯的稳定性大大提 高，而且型芯的排气顺畅、也易于清理。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
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二、 铸造性能对铸件结构的要求 铸件结构的设计应考虑到合金的铸造性能的 要求，生编孔、缩松、浇不足、变形和裂纹等 铸造缺陷。
1、合理设计铸件壁厚 不同的合金、不同的铸造条件，对合金的 流动性影响很大。为了获得完整、光滑的合格 铸件，铸件壁厚设计应大于该合金在一定铸造 条件下所能得到的“最小壁厚”。表2-9列举了 在砂型铸造条件下铸件的最小壁厚。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
铸件壁厚也不宜选择过厚。 由于铸件中心部位冷却缓慢、晶粒粗大，容 易产生缩松、缩孔等缺陷，其承载能力并非按 壁厚截面增加而成比例增加，所以壁厚应选择 得适当。 为了保证铸件的承裁能力，对强度和刚度要 求较高的铸件，应根据载荷的性质和大小，选 挥合理的截面形状，如图2-34所示。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
还有缸体的设计。原设计a）的结构有内凹， 造型时起模困难，也只能采用外型芯。而将其改为 图b）的结构，则可省去外型芯，简化造型工序。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
（2）尽可能使分型面为平面，去掉不必要的 外圆角。因为平面分型面可以避免挖砂和假箱 造型、生产率高。
（3）铸件上凸台和筋条的设计，应考虑其结构 便于造型。
如下图为箱体铸件，其原设计的结构a）有凸 台，就需要采用活块造型、工艺复杂，且凸台的 位置尺寸难于保证；否则采用外型芯来形成会增 加铸件成本。若改为方案b）便于采用机器造型。
第二章铸件结构工艺性
还有如下图a）、c）所示的铸件凸台的设 计，只能采用活块或外型芯才能起模。将其改 为图b）、d）的结构，可避免活块。
第二章铸件结构工艺性
图(a)所示杠杆铸件的分型面是不直的，改为 图(b)结构，分型面变成平面，方便了制模和造 型，分型面设计是合理的。
(a) 不合理
(b) 合理
杠杆铸件结构 第二章铸件结构工艺性
如图a）所示的托架铸件，设计了不必要的 外圆角，使造型工序复杂。去掉外圆角的结构 图b），便于整模造型。
第二章铸件结构工艺性
3、在铸件上设计结构斜度 铸件垂直于分型面的不加工表面，应设计出 结构斜度，如图(b)所示，在造型时容易起模， 不易损坏型腔，有结构斜度是合理的。图(a)所 示为无结构斜度的不合理结构。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
结构斜度的大小，随垂直壁的高度而异。高 度愈小，斜度愈大；内侧面的斜度应大于外侧面 的。具体数值可参考表
第三节 铸件结构工艺性
在设计铸件结构时，不仅应考虑到能否满足 铸件的使用性能和力学性能需要，还应考虑到 铸造工艺和所选用合金的铸造性能对铸件结构 的要求。铸件结构的工艺性好坏，对铸件的质 量、生产率及其成本有很大影响。
第二章铸件结构工艺性
一、 铸件工艺对铸件结构的要求
(一)铸件外形的设计要求 1、铸件的外形应力求简化，造型时便于起 模。 （1）避免铸件的外形有侧凹。 如下图所示的机床铸件，结构a）的侧凹处 在造型时另需两个外型芯来形成。而结构b）在 满足使用要求的前提下，将凹坑一直扩展到底 部省去了外型芯，降低了铸件成本。
铸件的结构斜度（Q/ZB 158-78）(如下表)
第二章铸件结构工艺性
Fra Baidu bibliotek二章铸件结构工艺性
图为缝纫机边脚的结构，其各部分非加工 面设有30°左右的结构斜度，方便了起模。
第二章铸件结构工艺性
总之，铸件的结构斜度与拔模斜度不同，结 构斜度由设计零件的人确定，且斜度值较大； 拔模斜度由铸造工艺人员在绘制铸造工艺图时 设计，且只对没有结构斜度的立壁给予较小的 角度（0.5～3.0°）。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
必要时可在薄弱部位设置加强肋板，从而避免 厚大截面，如图2-35所示。此外，为了有利于铸件 各部分冷却速度均匀，内壁厚 度要比外壁厚度小 一些，肋板厚度比铸件壁厚要小一些。
第二章铸件结构工艺性
2．铸件避厚应尽可能均匀 铸件壁厚均匀是为了铸件各部分冷却速度相 接近，形成同时凝固，避免因壁厚差别而形成热 节，产生缩孔、缩松，也避免薄弱环节产生变形 和裂纹。
3、应避免封闭内腔 图(a)所示铸件为封闭空腔结构，其型芯安放 困难、排气不畅、无法清砂、结构工艺性极差。 若改为图 (b)所示结构，上述问题迎刃而解，结 构设计是合理的。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
如下图所示的紫铜风口图a）。从使用出发 只需两个通循环水的孔即可，但从铸造工艺的 角度看，该型芯只靠这两个芯头来固定、排气 和清理显然很困难。为此在法兰面上增设工艺 孔，如图b）所示，该型芯采用吊芯，通过6个 芯头固定在上型盖上，省去了芯撑，改善型芯 的稳固性，并使其排气顺畅和清理方便。
第二章铸件结构工艺性
(二)铸件内腔的设计 1、铸件内腔尽量不用或少用型芯，以简化 铸造工艺。 如图为支柱的两种结构设计。采用方案b） 可以省去型芯。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
a) 不合理
悬臂支架
第二章铸件结构工艺性
b)合理
还有如下图所示的圆盖铸件内腔的设计方案。 方案b）的内腔设计可以省去型芯，采用自带型芯 形成，减少了制芯工序，降低了铸件成本。
第二章铸件结构工艺性
2、铸件的外形应尽可能使铸件的分型面数 目最少。
铸件的分型面数目减少，不仅减少砂箱数 目、降低造型工时，还可以减少错箱、偏芯等 的机会，提高铸件的尺寸精度。
第二章铸件结构工艺性
下图为端盖结构的两种设计。图a）的结构 有两个分型面，需采用三箱造型，使选型工序 复杂。若是大批量地生产，只有增设环状型芯 才可采用机器造型。将端盖的结构设为图b）的 设计，就只有一个分型面，使造型工序简化。
第二章铸件结构工艺性
2、应考虑好型芯的稳固、排气顺畅和清理 方便。
如下图所示，为轴承架内腔的两种设计。方 案a）需要两个型芯，其中较大的型芯呈悬臂状 态，需用型芯撑A支承其无芯头的一端；若将轴 承架内腔改成方案b），则型芯的稳定性大大提 高，而且型芯的排气顺畅、也易于清理。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
二、 铸造性能对铸件结构的要求 铸件结构的设计应考虑到合金的铸造性能的 要求，生编孔、缩松、浇不足、变形和裂纹等 铸造缺陷。
1、合理设计铸件壁厚 不同的合金、不同的铸造条件，对合金的 流动性影响很大。为了获得完整、光滑的合格 铸件，铸件壁厚设计应大于该合金在一定铸造 条件下所能得到的“最小壁厚”。表2-9列举了 在砂型铸造条件下铸件的最小壁厚。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
铸件壁厚也不宜选择过厚。 由于铸件中心部位冷却缓慢、晶粒粗大，容 易产生缩松、缩孔等缺陷，其承载能力并非按 壁厚截面增加而成比例增加，所以壁厚应选择 得适当。 为了保证铸件的承裁能力，对强度和刚度要 求较高的铸件，应根据载荷的性质和大小，选 挥合理的截面形状，如图2-34所示。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
还有缸体的设计。原设计a）的结构有内凹， 造型时起模困难，也只能采用外型芯。而将其改为 图b）的结构，则可省去外型芯，简化造型工序。
第二章铸件结构工艺性
第二章铸件结构工艺性
（2）尽可能使分型面为平面，去掉不必要的 外圆角。因为平面分型面可以避免挖砂和假箱 造型、生产率高。