关于天津SEW减速机铸件浇注的结构设计的研究

关于天津sew减速机铸件浇筑的结构设计的相关研究

 

1）考虑凝固顺序设计天津sew减速机铸件壁厚

按结构要求，有的铸件不能保持壁厚均匀，这时可以将铸件设计成自上而下逐渐增厚或上厚下薄的结构，使铸件有较高的质量。

2）内壁厚应小于外厚壁

形状较复杂或尺寸较大的铸件，内部壁厚应小于外壁厚，因内壁散热条件较差，所以冷却速度比外壁慢，且当外壁慢，且当外壁冷却后，内壁不能自由收缩，容易产生内应力或裂纹。

3）天津sew减速机铸件壁厚逐渐过渡

铸件两相邻的部位壁厚应是平稳而圆滑的过渡，要使厚壁的截面逐渐过渡到薄壁的截面，不应有壁厚突变或尖角。

4）两壁相交时夹角不宜太小

铸件的相邻两壁相交时，特别是小于75°的斜向连接，单纯以圆角作为过渡不能满足工艺要求，应有一过渡部分。

5）铸件壁厚力求均匀

均匀的壁厚可以提高铸件的中断面厚度大的部分，避免金属聚集以致产生缩孔或缩松。

6）用加强肋使壁厚均匀

用肋板代替厚壁，可以保证壁厚原来的刚度，又使得壁厚均匀，结构合理，减轻质量。

7）大型铸件外表面不应有小的凸出部分

大型铸件外表面上，不应有薄壁边槽，此部位冷却块，容易造成内应力，而且在清理时容易损伤。

8）化大为小，化繁为简

对大型铸件，在不影响强度和刚度额情况下，可以分为几块铸造、加工、再装配起来、以便铸造、加工和运输。如16m立式车床的工作台就是分成两半制造的。

9）避免较大又薄的水平面

薄壁零件，尤其是面积较大的薄壁，不应是面积较大的薄壁，不应设计成水平的平面结构。水平平面浇铸时，由于铁液漫流容易造成冷隔或形成气孔，渣眼或夹砂，改为有斜坡的平面，有利于排除液态金属中的杂质和由于铁液漫流造成的冷隔等缺陷。

10）减速机箱体铸钢件结构形状不宜复杂

铸钢件在浇注时流动性差，体积收缩大，对缺口敏感，因此结构形状应力求简单。

11）铸钢件形状应有利于顺序凝固

对铸造合金钢等收缩较大的铸件，如果设计成各个部分壁厚相同，则由于冷却速度相同，则其一下部分超出冒口的有效作用而产生缩松。

壁厚向上逐渐增加，有利于凝固和补缩，提高了铸件的质量。

12）铸件壁厚不可小于最小壁厚

铸件壁厚太薄则铁液流动不畅而容易冷却，会产生浇注不到，冷隔等缺陷。最小壁厚值可以参考相关资料。

13）铸件壁厚不宜大于临界壁厚

超过临界壁厚的铸件中心部分晶粒粗大，常出现缩孔，缩松，偏析等缺陷。砂型铸造临界壁厚值可以参考相关资料。临界壁厚可以按照最小壁厚的2-3倍估算。

1、铸件材料的选择。

1）可锻铸铁不可锻

可锻铸铁是白口铸铁经石墨化或脱碳处理而得。它在使用的时候受压，弯可以有一些塑性变形，但是不能经受锻造工艺。黑心可以锻铸铁强度高，耐磨性好而韧性较差。由于可锻铸铁所需热处理时间长，采用它逐渐减少，由球墨铸铁替代。

2）铸钢应慎用

铸钢多采用电炉，耗电量大。由于它收缩量大，需较大的浇冒口，与铸件成品重量接近，而且切除困难。因此，一般工程用铸钢目前多用球墨铸铁代。

3）大型球墨铸铁件，可以加入适量的铜，以提高其力学性能

替当设计厚大剖断面的球墨铸铁零件时（例如直径超过1m的大型球铁齿轮），往往难以保证机械的性能的要求。如果采用对大型零件的热处理方式来改善性能，则困难较大，并且零件各部分的性能很难均匀。这时，可以采用在球墨铸铁中加入适量的铜，来提高性能。

适量的铜在液体球墨铸铁中冷却形成一次结晶时，有促进石墨化和稳定奥氏体的作用，到达共析转变时则会阻止进一步石墨化和帮助奥氏体转变为珠光体，使球墨铸铁的珠光体含量增加，石墨也更为细化。明显提高了强度、硬度和耐磨性，并且使厚大断面组织的性能更加均匀。

4）灰铸铁对应力集中不敏感

灰铸铁中有大量片状石墨，相当于存在许多裂纹，零件形状产生的应力集中还没有这些裂纹严重，所以显示不出。

5）钢、铸钢等的吸振性差

灰铸铁中的石墨破坏了金属的连续性，其吸振性强，有利于做机床床身。

6）不可随意提高铸铁的牌号

如某机构架采用灰铁铸HT200铸造，如果为了提高产品质量，改用高一些的牌号HT350，这样做未必是可取的，因为低牌号的灰铸铁组织中的片状石墨比较粗大，有较好的吸收机械振动的能力。随意提高牌号，强度不必要的增大储备，而吸振能力降低。

2、有利于铸件刚度的结构设计。

1）保证铸件自由收缩，避免产生缺陷

为避免铸件冷却时阻碍金属收缩，产生内应力而导致轮福产生裂纹，将直福条改为弧形，冷却时辐条能够自由收缩，结构较合理，但木模制造工作量大。

2）注意肋受力

铸铁件的加强肋应承受压力，因为铸件的抗压强度比抗拉强度高的多，如果肋板承受拉力，则结构不合理，应改变结构使铸铁肋板受压力。

3）肋的设置要考虑结构稳定性

铸件内部肋的安装应考虑几何原理。加强肋如按矩形分布，对铸件强度和刚度只有较小的影响，因矩形不稳定的形状，若按三角形安置，形状稳定，造型较好，结构比较合理。

4）避免采用产生较大内应力的形状

两截面交接处有直角形转弯，产生较大的应力集中，改为斜面和圆弧过渡时，可以减少应力集中，防止热裂，结构较合理，此种情况对于收缩量大的铸件（如铸钢件）尤其明显。

5）注意铸件的合理传力和支持

铸件的箱壁应可靠地支持在地面上，以保持它的强度和刚度。

6）铸件的孔变边应有凸台

铸件的孔周围应该有凸台（尤其是当壁较薄时），以避免铸孔边缘产生裂纹，可以在壁的一面或两面设置凸台。

7）圆角半径应足够大以避免产生大的应力集中

不同的圆角半径与不同的壁厚之比，铸钢件的应力集中系数则不同。

8）尽量避免铸铁件受拉伸应力。

铸铁的金相组织决定了它的抗压性能要优于抗拉性能

表示了承受在中心向下载荷的底座平台铸铁件结构，由于底座平台幅板向下倾斜，结构收到了拉伸载荷

底座平台幅板向上倾斜，结构则受压缩载荷，有利于发挥铸铁的力学性能。提高了铸件的承载能力。

3、容模铸件结构设计的注意事项。

1)在长度方向壁厚不宜有突变

壁厚沿零件长度方向的变化应该平稳变化，如有突然变化，则可能因冷却速度差而产生变形或裂纹。

2)两壁相交出避免尖角

两壁相交出圆角太小则容易产生裂纹，应该避免应使圆角保持一定尺寸。

3）凸台应有圆角，孔尽量铸出以减少热节

凸角和转角都应该是有圆角，孔应尽量铸出，以免零件太厚。

4)容模铸件的最小的壁厚小于磨砂铸件。

容模铸件的最小壁厚推荐值，见下表，最小值比推荐值可小0.5-1.5mm，尺寸大的减小量可取大值。

4、压铸件结构设计的注意事项。

1）压铸用于有色金属件制造

据统计压铸件中，铝合金占70%-75%，铝合金件占20%-25%，铜合金件、镁合金件各2%左右，镁合金件增长较快。

2）压铸件壁厚不宜太薄或太厚

3）压铸件壁厚增大时力学性能明显降低

设压铸件壁厚为2.5mm时，抗压拉强度为mm则壁厚增大时强度为22.

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