铸件结构设计要点概述(精)
铸件的结构设计
（a）直角连接 （b）圆角连接 图6-35 转角处的热节
（a）直角连接 （b）圆角连接 图6-36 金属结晶的方向性
2．避免锐角连接
如图6-37（a）所示，锐角连接会由于 内角散热条件差而增大热节，容易产生缩 孔、缩松等铸造缺陷。若两壁间的夹角小 于90°，则应采取过渡形式，如图6-37（b） 所示。
（b）改进后
图6-31 内腔的两种结构
2．便于砂芯固定、排气和铸件清理
如图6-32（a）所示，轴承架铸件的内腔需要采用两个砂芯，其中较 大的砂芯呈悬臂状，需用型芯撑支撑固定；如图6-32（b）所示，将轴承 架铸件的内腔改为整体砂芯，则砂芯的稳定性大大提高，并有利于排气。
（a）改进前
（b）改进后
图6-32 轴承架铸件
铸件中垂直于分型面的不 加工表面最好有结构斜度，以 便于起模或者便于用砂垛代替 砂芯。如图6-34（a）所示的铸 件结构设计不合理，对铸件的 结构斜度进行改进后的合理设 计如图6-34（b）所示。
（a）改进前
（b）改进后
图6-34 结构斜度的设计
二、合金铸造性能对铸件结构的要求
（一）铸件壁厚设计合理
工程材料及成形工艺
铸件的结构设计
一、铸造工艺对铸件结构的要求
铸件的结构设计不应只考虑对其结构性能的影响，还应有利于提高 铸件的工艺水平。所以铸件结构应尽可能使制模、造型、造芯、合箱和 清理过程简单化，防止产生废品，并为实现机械化生产创造条件。铸件 外形力求简单，铸件内腔设计合理是铸造工艺对铸件结构的主要要求。
为保证金属液充满铸型，避免浇不足、冷隔等缺陷的产生，铸件应当有合理 的壁厚。每种铸造合金都有其适宜的壁厚，选择得当，既能保证铸件力学性能， 又能防止铸造缺陷的产生。几种常用铸件在砂型铸造时的最小壁厚如表6-7所示。
铸件结构设计——铸件结构与铸造工艺的关系(精)
2.内腔设计少用芯 安芯排气与清理 事先考虑想仔细
3.“结构斜度”为起模； 设计图上画清晰。 “ 拔模斜度 ”模样留 工艺设计想周细。
减少应力避缺陷。
3. 正确连接铸件壁， 拐弯之处大弧渡， 厚薄不同缓慢过， 过渡结构代锐角。
4. 避免较大水平面
筋辐设计为强化，
合理布置效果显。
作业：
适当倾斜易成形
6.铸钢、铝件易裂处
薄壁筋条防裂好。
7.筋辐设计为强化，
合理布置效果显。
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小结; 以下原则要在熟记同时不断深化理解， 力求能应用于工程实践之中。 4.组合铸件 一、结构应使工艺简化 化繁为简，大切小， 具体对铸件而言：
1.简化外形，分形少；
凸肋设计避活块
简化工艺再组合。
二、结构力求避免缺陷 1.壁厚 过厚过薄不合理， 添筋设肋降壁厚， 细化组织省金属， 减少热节防缺陷。 2.铸件壁厚求均匀，
第五章铸件结构设计第五章铸件结构设计铸件结构是指铸件的外形内腔壁厚及壁之铸件结构是指铸件的外形内腔壁厚及壁之间的连接形式加强肋板及凸台等
第五章铸件结构设计
铸件结构是指铸件的外形、内腔、壁厚及壁之 间的连接形式、加强肋板及凸台等。
进行铸件设计不仅要保证其工作要求和 力学性能，还必须考虑铸造工艺和合金铸造 性能对铸件结构的要求。 铸件结构合理与否，对提高铸件质量， 降低成本，增强产品的竞争力有直接关系。 这实际是学习本课的核心、关键、重中 之重，必须用心、努力掌握之。
.
工艺台阶利加工 薄壁筋条防裂好。
铸钢、铝件易裂处
P88～2、3、 5、6、7
化繁为简，大切小， 简化工艺再组合。
二、结构力求避免缺陷
（一）壁厚
1.4 铸件结构设计
机械制造工艺基础----铸造工艺
机械制造工艺基础----铸造工艺
机械制造工艺基础----铸造工艺
3、铸件的结构斜度： 在垂直于分型面的非加工面上设 计结构斜度以便于起模。 结构斜度与起模斜度的区别。
机械制造工艺基础----铸造工艺
二、铸件的内腔设计：
1、减少型芯数量，避免不必要的型芯。 采用自带型芯。尽量采用堆砂。
机械制造工艺基础----铸造工艺
1.4 铸件结构设计
铸件的结构工艺性: 铸件结构主要指铸件的外形、内 腔、壁厚及壁间的连接形式等。
结构工艺性指铸件结构须满足铸
造工艺及合金铸造性能的要求。
机械制造工艺基础----铸造工艺
1.4.1 铸造工艺对铸件结构的要求
一、铸件的外形设计： 1、铸件的形状应尽可能由规则的几何 形体所组成。 2、铸件的外形应方便起模。 铸件外形上的凸台、耳、筋、外圆角等 结构设计常直接影响铸件起模的难易程度。 改进阻碍起模的凸台、凸缘和筋板的结构。 铸件外表尽可能不要有侧凹，减少砂芯数 量。
机械制造工艺基础----铸造工艺
2、铸件的内腔形状设计应有利于型芯的固 定、排气及铸件清理。
机械制造工艺基础----铸造工艺
3、铸件要有结构斜度
机械制造工艺基础----铸造工艺
1.4.2 合金铸造性能对铸件结构的要求
1、铸件的壁厚应均匀，不应过厚或过薄。 壁厚过厚，易产生缩孔、缩松和晶粒粗大； 壁厚过薄，易产生白口、浇不足和冷隔。 铸件尺寸愈大、壁厚可愈厚。但在满足浇注的情 况下，尽可能用筋来减少壁厚。 （1）采用挖空、设筋等减薄铸件壁厚。
机械制造工艺基础----铸造工艺
（2）合理设计铸件 壁厚： • 确定最小允许壁 厚。 • 推荐铸件最大壁 厚约等于三倍的 最小壁厚。 • 铸件的外壁、内 壁与筋的厚度比 约为1：0.8：0.6。
铸件的结构设计
避免大水平壁的结构
6、铸件结构应避免冷却收缩受阻和有利于减小变形
铸件在结构设计时，应尽量使其能自由收缩，以减小应力， 避免裂纹。如图所示的弯曲轮辐和奇数轮辐的设计，可使铸件 能较好地自由收缩。
拔模斜度在铸造工艺图上或 模型图上标出。它是对零件图 上没有结构斜度的立壁（垂直 于分型面的非加工面上），给 予的一个较小角度。
（二）铸件内腔的设计 1、 有利于砂芯的固定和排气
型芯的固定主要依靠芯头来保证，若采用图a的结构，则需要 两个型芯，而且其中大的型芯呈悬臂状态，装配时必须采用芯撑 作辅助支撑，若改成图b所示的形状，采用一个整体型芯来形成 铸件的空腔，则既可增加型芯的稳固性，又改善了型芯排气和清 理条件，显然后者的设计是合理的。
1、铸件应有合理的壁厚（铸件壁厚介于临界壁厚和最小壁
厚之间）
最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充满型腔的最小厚度。 主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。 临界壁厚：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。
缺陷：如果所设计铸件的壁厚小于允许的 “最小壁厚”，铸件就 易产生浇不足、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，从而使铸件的力学性能下降。
铸件壁联结应尽量避免金属积聚
3）铸件壁与壁的连接 • 设计结构圆角（减小热节、内应力）
转角处形 成分界面，集 中许多杂质， 为铸件的薄弱 环节。
4、防止产生变形
某些壁厚均匀的细长铸件，较大面积的平板铸件，以及壁 厚不均匀的长形箱体都会由于应力而产生翘曲变形，应采用合 理的结构设计予以解决。
铸件结构设计
三、铸件内腔的设计 原则：减少型芯数量，利于型芯 的固定、排气和清理。 作用：防止偏芯、气孔等缺陷的 产生；简化造型工艺，降低成本。 1. 尽量节省型芯，避免不必要的 型芯
壁厚不均匀 →冷却速度不同→收缩不一致→产生热应力→厚薄连接处产生裂纹。
第二节 不同成型工艺对铸件结构的要求
原 为则防1止：热合裂理增，设可计加在铸铸件工件壁易厚艺裂处孔增设，防裂可筋。型芯定位稳固，有利于排气和清理。加工后
堵住。 > 500
15 ~ 20 10 ~ 15
12 ~ 20 ----
2）如采用丁字形、工字形、槽形或箱形结构，脆弱处安加强筋。
◆外圆角还可美化铸件外形；
原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺。
设计铸件壁的连接或转角时，也应尽力避免金属的积聚和内应力的产生。
◆注意与拔模斜度的区别：
第二节 铸件结构与合金铸造性能的关系
拔模斜度：是在制定铸造工艺时，为了拔模方便而加上去的，一般要切削掉。
表2-13 砂型铸造铸件的最小壁厚 (mm)
原则2：铸件壁后应均匀，避免厚大截面 所谓铸件壁厚的均匀性是使铸件各壁的冷却速度相近，并非 要求所有的壁厚完全相同。 ◆缺陷分析： 壁厚差别过大 → 厚壁处易于产生缩孔、缩松缺陷。 壁厚不均匀 →冷却速度不同→收缩不一致→产生热应力→ 厚薄连接处产生裂纹。
2、铸件壁的连接 设计铸件壁的连接或转角时，也应尽力避免金属的积聚和内 应力的产生。 原则1： （1）铸件的结构圆角 ——铸件结构的基本特征 结构圆角可使铸件壁间的转角处避免热节、减轻应力集中、 改善结晶方向，从而提高转角处的机械性能。 ◆外圆角还可美化铸件外形；内圆角还可防止金属液冲坏型 腔尖角。铸造内圆角的大小应与铸件的壁厚相适应。表2-15。
《铸件结构设计》课件
2
刚度原则
铸件应设计成足够刚度，以保证在工作载荷下不易出现变形或弹性变形，以保证工作的稳定 性和精度。
3
密封原则
当铸件需要有密封性能时，应考虑设计中的各个部位形状和尺寸要求，以保证密封性能达到 要求。ห้องสมุดไป่ตู้
4
工艺性原则
铸件结构设计要充分考虑其铸造工艺的可行性和合理性，以便在制造过程中保证尽可能高的 效率和质量。
铸件结构设计的对象和 内容
铸件结构设计主要面对的是 铸造件的结构设计，包括铸 件的形状、尺寸、结构布局、 壁厚和加工余量等方面的设 计。
铸造工艺及质量要求
铸造工艺的种类
铸造工艺包括砂型铸造、永久模 铸造、压力铸造、熔模铸造和精 密铸造等多种方法，各种方法的 适用范围和优缺点不同。
铸造工艺对铸件质量的影响 铸件的质量要求
5
经济性原则
铸件结构设计要考虑其生产成本和整体能耗，以保证生产过程合理、经济、环保。
铸件结构设计方法
铸件形状和尺寸的确定
铸件的形状和尺寸是根据使用要 求来确定的，同时也受到各种因 素的限制，例如铸造工艺、加工 工艺和热处理等因素。
铸件外形的确定
铸件的外形应该尽可能地简单明 了，以便于加工和生产。同时， 还要考虑各种安全保护措施和外 观装饰要求。
铸件结构设计实例
小齿轮铸件
受力状态复杂，要求高精度、高 强度和高韧性。设计中需要考虑 齿面与轴的径向和轴向间隙、连 通孔位置和形状、冷却设计等问 题。
大型车轮铸件
铸造难度大，生产环境复杂，设 计中要考虑车轮齿面和轮胎的结 合方式和位置、轮缘厚度分布、 余量和受力分析等问题。
冷却器外罩铸件
要求外观美观、耐腐蚀、耐高温、 变形小。设计中需要考虑壁厚的 变化、缩短性和焊接等方面。
《铸件结构设计》课件
实例二：机床床身铸件结构设计
总结词
机床床身铸件结构设计需要满足高精度、高稳定性和高刚度的要求，以确保机 床加工的精度和稳定性。
详细描述
机床床身铸件结构设计是保证机床加工精度和稳定性的关键。设计时需要充分 考虑床身的受力情况，保证其具有足够的刚度和稳定性。同时，床身的结构形 式和材料选择也需要考虑到散热性能和热变形等因素。
目的
确保铸件具有良好的铸造性能、 机械性能、使用性能和经济效益 ，满足生产和使用要求。
铸件结构设计的重要性
01
02
03
提高产品质量
合理的铸件结构设计可以 有效减少铸造缺陷，提高 铸件质量，从而保证产品 的可靠性。
降低生产成本
合理的铸件结构设计可以 减少材料浪费，降低生产 成本，提高企业的经济效 益。
环保和可持续发展
铸件结构设计应考虑环保和可 持续发展要求，采用环保材料
和工艺，降低能耗和排放。
02
铸件结构设计的工艺性
铸造工艺对铸件结构设计的要求
1 2 3
铸件结构应便于制造
铸造工艺需要将金属液体倒入模具中，因此铸件 结构应尽量简单，易于制造和组装。
铸件结构应有利于充型和补缩
铸造过程中，金属液体需要充满模具并形成完整 的铸件，因此铸件结构应有利于金属液体的流动 和补缩。
。
国际化合作
加强国际合作与交流，引进先进 技术和经验，提升我国铸件结构
设计水化的铸件结构
设计人才。
THANKS
感谢观看
提升生产效率
合理的铸件结构设计可以 简化生产流程，提高生产 效率，降低生产周期。
铸件结构设计的基本原则
满足使用要求
铸件结构设计应满足产品使用 要求，确保其具有足够的强度
铸件设计规范
小鸭模具铸件设计规范一、铸件的铸造精度※模具设计时必须考虑要铸件的铸造精度二、铸件的结构设计1>筋的厚度及间距筋的厚度及间隙应注意看与厂家签订的技术要求，一般筋厚不低于30mm；筋的间距（图中A、B尺寸）一般为筋厚（T）8~12倍。
压料圈的筋间距一般取10倍，压料板可以取12~14倍，模板外周加强筋的间距可取至14~18倍2>筋的布置尽量避免斜交差米字型筋▼非直角时加大圆角▼筋设置避免集中交叉(T 字型筋为首选▼筋厚尽量均匀▼铸造困难处、或埋死、或开孔实型贴角困难处，手指不能伸进处都可视为铸造性不佳▼不同宽的筋交叉时的注意事项▼3>铸造孔设计减重孔▼可能情况下，筋全部设减重孔，但是铸件强度不足时，应慎重对待。
窥视孔从侧面查看压料板等是否到底▼为测定间隙，在上、下模的压件器，导向腿处开40X60 的窥视孔▼连接功能铸造孔▼偏重心的铸空，当浇入铁水，实型气化后，砂芯会因偏重而变形，特别是铸空大、偏重心大时，必须在侧设置铸造孔与另一砂芯连接，以实现加强的功能。
废料滑道用铸孔，为方便安装滑道、清砂等▼安装零件用铸造孔▼安装冲孔凸模和斜楔滑块等用铸造孔排水孔▼模具清洗时，在模具不翻转的情况下保证清洗液流出，特别是带侧冲部件等；清除机械加工时的碎屑；漏水孔应该设计在立筋之间，应在铸造时铸出必须图纸说明，下凹的部件应设置一个以上装夹孔▼拉延凸模、压料板和侧冲滑块等铸件装夹用，设置于侧面最小100×40铸出孔或凹槽带型面的铸件如拉延凸模，在型面一侧应加工艺凸台H<3A 或3B 时，上下侧挖空；H＞3A 或3B 时，侧面挖空▼侧挖空尺寸▼注：A＜100 时，则B=A；200＜A＜100 时，则B=1.5A；A>200 时，B(最大)=3A 超过上述规定时，在上、下底面及侧筋上开孔，见下图▼三、铸件的空刀设计加工面的空刀一般取10mm，挡块部分可取5mm两加工面相交处的空刀槽，宽度最小30mm，深度最大20mm四、倒角设计原则上凸角取5 X45°，凹角取15X45°，有强度要求时也可取大于上述值；铸件起吊时钢丝绳经过的部分去R20以上。
铸型设计知识点
铸型设计知识点铸造是一种常见的金属成型工艺，通过将熔融金属倒入铸型中，在冷却凝固后获得所需形状的制品。
在铸造过程中，铸型设计起到至关重要的作用，直接影响到成品的质量和生产效率。
本文将介绍一些铸型设计的基本知识点。
一、铸型的分类铸型是用来形成铸造件空腔的模具，它根据不同的制作材料和制作方法，可以分为砂型、金属型、陶瓷型等几种类型。
其中，砂型是最常见的铸型，在铸造工艺中占据重要地位。
二、砂型的制作砂型的制作是铸造过程中的关键步骤之一。
砂型的制作需要根据铸造件的形状，选择合适的砂料，并结合铸件的结构特点进行设计。
在制作砂型时，需要控制砂型中砂的用量、湿度和密实度等参数，以确保铸件的尺寸精度和表面质量。
三、铸型结构设计铸型的结构设计是指根据铸件形状和要求，设计适合的铸型几何形状和内部结构。
铸型结构设计的原则是尽量简化结构，避免出现棱角过多、内腔过深或结构复杂等问题。
合理的结构设计可以提高铸件的密实性，避免缺陷的产生。
四、浇注系统的设计浇注系统是将熔融金属引导到铸型中的通道系统，它由浇包、浇口、向导管、浇道等组成。
浇注系统的设计要考虑金属液对模具的填充情况、金属流动阻力和温度变化等因素。
合理的浇注系统设计可以提高填充率和减少缺陷的产生。
五、冷却系统的设计冷却系统是控制铸件冷却过程的关键。
冷却系统的设计要考虑金属的凝固特性、冷却速度和铸件中心温度等因素。
合理的冷却系统设计可以提高铸件的显微组织和力学性能。
六、铸型材料的选择铸型的材料选择要考虑的因素包括铸造金属的特性、铸造温度、制作成本和模具寿命等。
常见的铸型材料有砂型材料、金属型材料、陶瓷型材料等。
选择合适的铸型材料可以提高铸造的精度和质量。
七、铸型设计的CAD技术应用现代铸型设计通常借助计算机辅助设计（CAD）技术进行。
CAD技术可以实现铸型设计的三维建模、装配与仿真，提高设计效率和准确性。
通过CAD技术的应用，可以对铸型进行虚拟装配和冲击分析，预测和解决可能出现的问题。
第5章铸件结构设计
③一些合金的结晶过程中，将形成垂直于铸件表面的柱状晶。若采用直 角联接，则因结晶的方向性，在转角的分角线上形成整齐的分界面(图 2-54a)，在此分界面上集中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节。
铸 造 铸件尺寸 方 （mm） 法
砂 <200×200 型 200×20~ 铸 500×500 造 >500×500
合金种类
铸钢 灰口铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 铝合金
8
5～6
6
5
3
10～12 6～10128 Nhomakorabea4
15～20
15第 ～52章0铸件结构15设～计20 10～12
6
铜合金 3～5 6～8 10～12
b＞2a
R≥(1/6~1/3)(a+b)/2；R1≥R+(a+b)/2 C≈3(b-a)1/2，h≥（4~5）C
第5章铸件结构设计
22
4．减缓筋、辐收缩的阻碍
缺陷分析：铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致，形成较大的 内应力。当此应力超过合金的强度极限时，铸件会产生裂纹。
• 实例分析：轮缘、轮辐、轮毂间若比例不当，
第5章铸件结构设计
3
第一节 铸件设计 的内容
一、铸件外形的设计
1 ．避免外部侧凹、凸起； 2 ．分型面应尽量为平直面； 3 ．凸台、筋条的设计应便于起模。
下
中
中
下
上
上
第5章铸件结构设计
4
避免铸件的外形有侧凹。
第5章铸件结构设计
5
第5章铸件结构设计
6
结构斜度
精密铸件的结构设计要点
精密铸件的结构设计要点
精密铸件结构设计除应该符合机器设备本身的要求和机械加工工艺性的要求外，还应该符合铸造工艺的要求，铸件的结构设计应该注意以下几点：
一、要便于制造模型、芯盒和造型：
（1）铸铁件（灰铸铁件、球墨铸铁件）的外形应该力求简单，以便于起模，应该尽量使铸造分型面为平面，且数目最小；（2）铸件的内腔应该力求铸造时不用或少用型芯，当采用型芯时，应该方便其支撑、固定及排气出砂，必要时应该设有足够的工艺孔；（3）对于铸件内外侧面及加强肋等结构，应该在起模方向设有一定的结构斜度；（4）铸件上的凸台部分与铸件本体不应该相差过大，最好取同一高度，同一面上的距离较近的几个凸台，最好连成整体的凸起部分。
二、要减少产生铸造缺陷的倾向：
（1）铸铁件的壁厚应该力求均匀，以防止缩孔、热裂，当需保证顺序凝固条件时，应该尽量使其具有朝一个方向变化的壁厚，当需保证同时凝固条件时，应该尽量使其具有等断面壁厚；（2）铸铁件壁与壁之间的连接应该严防尖角和金属集聚，厚壁与薄壁之间应该逐渐过渡，严防突变，以免造成热节和应该力集中，形成热裂、缩松等；（3）铸件的局部厚断面，应该尽可能采用挖空或铸孔结构，并以加强肋适当加固；（4）铸铁件平面壁上的铸孔，应该用凸边加固，以减少壁厚；（5）铸铁件结构应该尽可能使其冷却时能无阻碍地收缩；（6）应该尽量避免铸件内具有大的水平面；（7）铸铁件内水路、气路等大面积的夹层腔，应该有若干连接柱。
三、要确保铸铁件有良好的成形性，控制铸铁件的最小壁厚不低于允许值。
温馨提示：沧州同和重工机械公司专业生产精密铸件,球墨铸铁件、灰铁件、大型机床铸件、平板量具系列(平台量具）、机床床身铸件、覆膜砂铸件、铸铁平板、基础平台，我厂工艺精湛，生产和检测设备齐全，技术力量雄厚。
铸件设计规范
小鸭模具铸件设计规范一、铸件的铸造精度※模具设计时必须考虑要铸件的铸造精度二、铸件的结构设计1>筋的厚度及间距筋的厚度及间隙应注意看与厂家签订的技术要求，一般筋厚不低于30mm；筋的间距（图中A、B尺寸）一般为筋厚（T）8~12倍。
压料圈的筋间距一般取10倍，压料板可以取12~14倍，模板外周加强筋的间距可取至14~18倍2>筋的布置尽量避免斜交差米字型筋▼非直角时加大圆角▼筋设置避免集中交叉(T 字型筋为首选▼筋厚尽量均匀▼铸造困难处、或埋死、或开孔实型贴角困难处，手指不能伸进处都可视为铸造性不佳▼不同宽的筋交叉时的注意事项▼3>铸造孔设计减重孔▼可能情况下，筋全部设减重孔，但是铸件强度不足时，应慎重对待。
窥视孔从侧面查看压料板等是否到底▼为测定间隙，在上、下模的压件器，导向腿处开40X60 的窥视孔▼连接功能铸造孔▼偏重心的铸空，当浇入铁水，实型气化后，砂芯会因偏重而变形，特别是铸空大、偏重心大时，必须在侧设置铸造孔与另一砂芯连接，以实现加强的功能。
废料滑道用铸孔，为方便安装滑道、清砂等▼安装零件用铸造孔▼安装冲孔凸模和斜楔滑块等用铸造孔排水孔▼模具清洗时，在模具不翻转的情况下保证清洗液流出，特别是带侧冲部件等；清除机械加工时的碎屑；漏水孔应该设计在立筋之间，应在铸造时铸出必须图纸说明，下凹的部件应设置一个以上装夹孔▼拉延凸模、压料板和侧冲滑块等铸件装夹用，设置于侧面最小100×40铸出孔或凹槽带型面的铸件如拉延凸模，在型面一侧应加工艺凸台4>挖空设计H<3A 或3B 时，上下侧挖空；H＞3A 或3B 时，侧面挖空▼侧挖空尺寸▼注： A＜100 时，则B=A； 200＜A＜100 时，则B=1.5A； A>200 时，B(最大)=3A 超过上述规定时，在上、下底面及侧筋上开孔，见下图▼三、铸件的空刀设计加工面的空刀一般取10mm，挡块部分可取5mm两加工面相交处的空刀槽，宽度最小30mm，深度最大20mm四、倒角设计原则上凸角取5 X45°，凹角取15X45°，有强度要求时也可取大于上述值；铸件起吊时钢丝绳经过的部分去R20以上。
第五章 铸件的结构设计
(b)一个分型面的结构
35
容筒铸件的结构
2）应尽量不用或少用型芯
铸件结构设 不合理的结构 计要求 原结构带加 强肋的外形 要用砂芯形 成。结构改 进后，取消 了 外 形 砂 芯，铸件的 强度甚至比 原结构还好。 合理的结构
36
3）铸件结构应方便起模
铸件结构设 计要求 与分型面 垂 直 的 铸 壁，应有铸 造斜度 与分型面 垂 直 的 肋 条，应与分 型面垂直。 不合理的结构 合理的结构
灰铸铁具有抗压强度与钢相近而抗拉强度较低的特性，因 此，在设计灰铸铁件的结构时，应用其抗压强度好的长处， 避其抗拉强度差的不足。
图5-15
灰铸铁支座件
20
二 、铸件的结构应考虑不同铸造工艺的特殊性 1 ．熔模铸件的设计
1）便于从压型中取出蜡模和型芯，如下图所示。
a) 改进前
b) 改进后
2）熔模铸造工艺上一般不用冷铁，少用冒口，多用直浇口 直接补缩，故壁厚要均匀，或是壁厚分布满足顺序凝固要 求，无分散热节。
第一节 铸件设计的内容
• 一、铸件的外形设计 • 1、铸件的形状应可能由规则的几何体组成 • 2、铸件的外形应方便起模
• 这一要求不仅对砂型铸造的铸件如此，即使对熔模和气 化模铸件也应如此。它们虽然造型中不需起模，但在压 制蜡模和在金属型中发泡气化模时，同样存在起模问题。 • 铸件外形上的凸台、肋、耳、凹槽、外圆角等结构 设计中，常常直接影响铸件起模的难易程度。
图5-16 熔模铸件平面上的工艺孔和工艺筋 22
2 ．压铸件的设计
压铸件的设计应尽量避免侧凹坑和深腔，在无法避免时，至 少应便于抽芯，以便压铸件能从压铸型中顺利取出。
图5-17
压铸件的两种设计方案
23
铸件的结构设计
热节大
第 10 页
不合理结构
合理结构
第 11 页
返 回
（3）铸件厚壁与薄壁间的连接要逐渐过渡
当设计铸件的壁厚不能完全均匀时，厚壁与薄壁的联接 应采用逐步过渡的连接方法，避免由于壁厚的突变而产生应
力集中。
b
R
a
b
L
a
R
第 12 页
原则4：减缓肋、辐收缩的阻碍
缺陷分析：铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致，形成较大的内应力。
第五节 液态金属成型件的结构设计
§1 合金铸造性能对铸件结构的要求 §2 砂型铸造工艺对铸件结构的要求 §3 不同成形工艺对铸件结构的要求
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§1 合金铸造性能对铸件结构的要求
Requirements of Foundry Technological Properties to Casting Structure 1.铸件壁厚的设计
当此应力超过合金的强度极限时，铸件会产生裂纹。 实例分析1：肋板的应用和布置
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实例分析2：改进后的交错接头或环状接头，其热节均较改进的小，且可 通过微量变形来缓解内应力，抗裂性能均较好。
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原则5：避免出现过大的水平面
缺陷分析：薄壁罩壳铸件，当其壳顶呈水平面时，因薄 壁件金属液散热冷却快，渣、气易滞留在顶 面，易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣缺陷。 实例：
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减少型芯的数量，避免不必要的型芯—方法 ：1、2
实例分析1：
实例分析2
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实例分析：
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便于型芯的稳定、排气和铸件的清理-1、2、3 实例分析：
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实例分析：综合分析
铸件造型知识点总结大全
铸件造型知识点总结大全铸件是指利用金属或非金属材料，通过灌注熔化的金属或非金属材料到模具中，并冷却固化后形成的一种零件。
铸件广泛应用于各种机械设备、汽车、航空航天、石油化工等领域，是制造业中不可或缺的关键零部件之一。
铸件的造型设计是非常重要的，它直接影响到铸件的质量和使用性能。
以下是铸件造型知识点的总结：一、铸件造型设计的基本原则1. 可铸性：铸件的形状设计应尽量避免对铸造工艺造成困难，应尽量降低缩孔、气孔等缺陷的产生。
2. 成形性：铸件的设计应该符合模具加工制造的要求，模具结构要合理，易于制造和使用。
3. 使用性：铸件的设计应该满足其在使用中的力学性能、热处理性能、表面处理性能和装配、维修等方面的要求。
4. 经济性：铸件的设计应尽可能减少材料消耗和加工工序，提高制造效率，降低成本。
5. 造型美观：铸件的造型设计应该考虑产品的外观要求，符合美学审美需求。
二、铸件的设计原则1. 结构合理：铸件的结构应该满足受力要求，尽量降低应力集中和变形，避免裂纹和变形的产生。
2. 壁厚均匀：铸件的壁厚应该尽量均匀，避免在浇注和冷却过程中产生过大的应力。
3. 防止孔眼：铸件设计时应避免产生孔眼，如果有孔眼应合理布局，以减小对铸件性能的影响。
4. 减小热态减薄：铸件制造过程中，热态减薄是不可避免的，但设计时应尽可能降低热态减薄的影响。
5. 减小冷态减薄：在浇注后，铸件的凝固过程中会产生冷态减薄，设计时应尽量减小冷态减薄的影响。
6. 合理设备冷却孔：铸件设计时应合理设置冷却孔，以促进铸件的冷却和凝固，避免缺陷的产生。
7. 考虑浇注系统：浇注系统对铸件的成形过程影响很大，设计时应合理设置浇注系统，以保证铸件的完整性和质量。
三、铸件的几种常见造型1. 实心铸件：实心铸件是指在铸件内部没有中空的设计，结构简单，易于制造，但密度大、成本高，在实心铸件的设计时，应考虑受力和流体流动的影响。
2. 中空铸件：中空铸件是指在铸件内部有中空的设计，可以减小铸件的重量、成本，但复杂结构的中空铸件在设计时应考虑到中空部分受力和冷却的影响。
详解压铸零件结构设计-精
压铸件设计规范目录铸圆脱铸缘压铸压铸内压铸压铸级压铸压铸一、壁厚1、压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响。
以铝合金为例，薄壁比厚壁具有更高的强度和良好的致密性。
因此，在保证铸件有足够的强度和刚性的条件下，应尽可能减少其壁厚，并保持壁厚均匀一致。
2、铸件壁太薄时，使金属熔接不好，影响铸件的强度，同时给成型带来困难；壁厚过大或严重不均匀则易产生缩瘪及裂纹。
厚壁压铸件，其壁中心层的晶粒粗大，易产生缩孔、缩松等缺陷，同样降低铸件的强度。
3、压铸件的壁厚一般以2.5～4mm为宜，同一压铸件内昀大壁厚与昀小壁厚之比不要大于3∶1，壁厚超过6mm的零件不宜采用压铸。
推荐值见表1。
我司的铝压铸件，按如下要求选取壁厚：散热齿一般取2.0～2.5mm，（自然散热）间距取10～12mm，（强迫风冷）间距取8～10mm.其余壁厚取4.5～5.0mm；螺纹孔为M3的PCB支撑柱，直径取6.5～7.5mm；接地螺纹孔处的壁厚取：M4 9.5～10.5mm， M5 10.5～11mm。
表1 压铸件的最小壁厚和正常壁厚二、铸造圆角和脱模斜度1、铸造圆角压铸件各部分相交应有圆角（分型面处除外），使金属填充时流动平稳，气体容易排出，并可避免因锐角而产生裂纹。
对于需要进行电镀和涂饰的压铸件，圆角可以均匀镀层，防止尖角处涂料堆积。
压铸件的圆角半径R一般不宜小于1mm，最小圆角半径为0.5 mm，见表2。
铸造圆角半径的计算见表3。
我司铝压铸件的圆角一般取R1.0mm，无配合处最小取R3.0mm（有外观要求的除外）。
表2 压铸件的最小圆角半径（mm）①、对锌合金铸件，K=1/4；对铝、镁合金铸件， K=1/2。
②、计算后的最小圆角应符合表2的要求。
表3 铸造圆角半径的计算（mm）2、脱模斜度设计压铸件时，就应在结构上留有脱模斜度，无脱模斜度时，在需要之处，必须有脱模的工艺斜度。
斜度的方向，必须与铸件的脱模方向一致。
推荐的脱模斜度见表4。
我司现采用的脱模斜度一般取前模1.5°，后模1.0°。
铝合金压铸件产品结构设计要点
铝合金压铸件的结构设计要点简介为了提升铝合金铸件产品研发的合格率，在结构设计、开发时应注意以下几方面的内容：铸件壁厚相差不能过大，厚度的差距过大会对填充带来影响，且一般浇口部分的肉厚要大于零件的平均肉厚，目的是减少多铝液的压力损失；脱模问题，这点在压铸过程中非常重要，现实中脱模往往容易出现问题，这比注塑脱模麻烦多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1°~3°，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模1°，而内拔模要2°～3°左右。
设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽芯位，尽量放两边，最好不要放在下位抽芯，这样时间长了下抽芯会容易出问题；有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油、喷粉等，这时就要使结构上避开重要外观位置，便于设置浇口溢流槽；在结构上尽量的避免出现导致模具结构复杂的情况出现，如不得不使用多个抽芯或螺旋抽芯等。
对于需进行表面加工的零件，在零件设计时给适合的加工留量，不能太多，会把里面的气孔都暴露出来的；不能太少，否则粗精定位一加工，黑皮还没加工掉，你就等再在模具上打火花了，留量最好不要大于0.8mm，这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。
选料应注意选用ADC12还是A380等，但同时也要看具体的要求——销往法国的铝压铸件，如果有FDA的要求，就不能用ADC-12，须用ADC-3T代替；铝合金没有弹性，要做扣位只有和塑料配合。
一般不能做深孔，在开模具时只做点孔，然后在后加工；如果是薄壁件，不能太薄，而且一定要用加强肋，增加抗弯能力。
由于铝铸件的温度要在800摄氏度左右，模具寿命一般比较短，如电机外壳一般只有80K左右；压铸件的设计与塑胶件的设计比较相似，塑胶件的一些设计常规也适用于压铸件，压铸模具一般是不允许靠破的。
对于铝合金，模具所受温度和压力比塑胶的大很多，对设计的正确性要求特严，即使很好的模具材料，一旦有焊接，模具就几乎无寿命可言，锌合金跟塑胶差不多，模具寿命较好；不能有凹的尖角，避免模具崩角。
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一、要便于制造模型、芯盒和造型:
1铸件的外形应力求简单,以便于起模,应尽量使铸造分型面为平面,且数目最小;
2铸件的内腔应力求铸造时不用或少用型芯,当采用型芯时,应方便其支撑、固定及排气出砂,必要时应设有足够的工艺孔;
3对于铸件内外侧面及加强肋等结构,压铸应在起模方向设有一定的结构斜度;
4铸件上的凸台部分与铸件本体不应相差过大,最好取同一高度,同一面上的距离较近的几个凸台,最好连成整体的凸起部分。
二、要减少产生铸造缺陷的倾向:
1铸件的壁厚应力求均匀,以防止缩孔、热裂,当需保证顺序凝固条件时,应尽量使其具有朝一个方向变化的壁厚,当需保证同时凝固条件时,应尽量使其具有等断面壁厚;
2铸件壁与壁之间的连接应严防尖角和金属集聚,压铸厚壁与薄壁之间应逐渐过渡,严防突变,以免造成热节和应力集中,形成热裂、缩松等;
3铸件的局部厚断面,应尽可能采用挖空或铸孔结构,压铸并以加强肋适当加固;
4铸件平面壁上的铸孔,应用凸边加固,以减少壁厚;
5铸件结构应尽可能使其冷却时能无阻碍地收缩;
6应尽量避免铸件内具有大的水平面;
7铸件内水路、气路等大面积的夹层腔,应有若干连接柱。
三、要确保铸件有良好的成形性,压铸控制铸件的最小壁厚不低于允许值。