金屬型具有良好的導(dǎo)熱性,在澆注過程中,金屬液與金屬型壁接觸后,熱量能夠迅速散失,使得金屬液的冷卻速度大幅提高。以鋁合金鑄件為例,快速冷卻促使金屬液在凝固過程中形成大量的晶核,且晶核生長時(shí)間較短,從而獲得細(xì)小、均勻的晶粒組織。相比砂型鑄造,金屬型鑄造的鋁合金鑄件晶粒尺寸可減小約 30% - 50%。細(xì)晶粒組織能夠有效阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),使鑄件的強(qiáng)度和韌性提升。研究表明,采用金屬型鑄造的鋁合金輪轂,其抗拉強(qiáng)度相較于砂型鑄造可提高 10% - 20%,延伸率提高 15% - 25%,在汽車行駛過程中能更好地承受動(dòng)態(tài)載荷,降低斷裂風(fēng)險(xiǎn)。專業(yè)鑄造技藝傳承百年歷史沉淀與積淀——淄博山水科技有限公司。江西機(jī)械用鋼鑄件定制
排氣方式與裝置:常見的排氣方式有開設(shè)排氣孔、排氣槽,使用排氣塞、排氣繩等。排氣孔和排氣槽應(yīng)開設(shè)在鑄件的高處、厚壁部位或氣體容易聚集的部位,排氣孔的直徑和排氣槽的深度、寬度要根據(jù)鑄件的大小和氣體排出量來確定。排氣塞一般安裝在型芯或型壁上,具有良好的透氣性,能有效排出氣體。排氣繩則常用于復(fù)雜型芯的排氣,將排氣繩埋入型芯中,可引導(dǎo)氣體排出。在設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)時(shí),要綜合考慮鑄件的結(jié)構(gòu)、型砂的透氣性以及澆注工藝等因素,合理設(shè)置排氣裝置,確保型腔內(nèi)的氣體能夠順利排出。江西耐磨鋼鑄件專業(yè)鑄造,質(zhì)量至上——淄博山水科技有限公司。
對(duì)于承受壓縮載荷的鑄件,如機(jī)械底座鑄件,要考慮其抗壓穩(wěn)定性。增加鑄件的壁厚或采用合理的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)可以提高其抗壓能力。通過有限元分析等方法,可以模擬不同結(jié)構(gòu)與尺寸下鑄件的抗壓變形情況,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。例如,在設(shè)計(jì)機(jī)床底座鑄件時(shí),在底座內(nèi)部合理布置十字形或井字形加強(qiáng)筋,不僅可以增加鑄件的抗壓強(qiáng)度,還能在一定程度上減輕鑄件重量,提高材料利用率。彎曲與剪切載荷:若鑄件在使用過程中承受彎曲載荷,如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸鑄件,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮彎曲應(yīng)力的分布。根據(jù)彎曲應(yīng)力公式σ=My/I(其中M為彎矩,y為離中性軸的距離,I為截面慣性矩),為降低彎曲應(yīng)力,需增大截面慣性矩。這可以通過合理設(shè)計(jì)鑄件的截面形狀來實(shí)現(xiàn),例如將曲軸的軸頸部分設(shè)計(jì)為圓形,既滿足轉(zhuǎn)動(dòng)要求,又具有較大的截面慣性矩。同時(shí),在軸頸與曲柄的連接處,采用過渡圓角并適當(dāng)增加局部壁厚,以提高該部位的抗彎曲能力。
對(duì)于承受剪切載荷的鑄件,如剪切機(jī)的刀片鑄件,要保證刀片的厚度和刃口的強(qiáng)度。刀片的厚度需根據(jù)剪切力的大小和材料的抗剪強(qiáng)度來確定。此外,刀片的刃口形狀和表面質(zhì)量也會(huì)影響其剪切性能,鋒利且光滑的刃口能夠降低剪切力,提高剪切效率。在設(shè)計(jì)時(shí),要考慮刃口的磨損問題,可采用表面硬化處理或選用耐磨性好的材料,并適當(dāng)增加刃口部位的尺寸,以延長刀片的使用壽命。疲勞載荷分析:許多鑄件在工作過程中會(huì)承受交變載荷,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片鑄件,長期處于高溫、高壓且交變應(yīng)力的環(huán)境中。在這種情況下,疲勞性能成為鑄件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。首先需要對(duì)葉片所承受的疲勞載荷進(jìn)行詳細(xì)分析,包括載荷的大小、頻率、循環(huán)次數(shù)等。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,獲取葉片在實(shí)際工作條件下的載荷譜。例如,利用應(yīng)變片測(cè)量葉片在不同工況下的應(yīng)變,再通過應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系計(jì)算出應(yīng)力值,從而得到疲勞載荷數(shù)據(jù)。 專業(yè)鑄就品質(zhì),誠信贏得未來——淄博山水科技有限公司。
型砂的強(qiáng)度是保證砂型在搬運(yùn)、合箱和澆注過程中不發(fā)生損壞的關(guān)鍵性能。足夠的強(qiáng)度能防止砂型在金屬液的沖擊和靜壓力作用下產(chǎn)生塌箱、沖砂等缺陷。型砂強(qiáng)度與粘結(jié)劑的種類和加入量、原砂的粒度和形狀、混砂工藝等因素有關(guān)。例如,在混砂過程中,充分?jǐn)嚢枋拐辰Y(jié)劑均勻包裹原砂顆粒,能有效提高型砂強(qiáng)度。對(duì)于大型鑄件或承受較大金屬液壓力的部位,需要提高型砂強(qiáng)度;而對(duì)于一些小型、薄壁鑄件,過高的型砂強(qiáng)度可能會(huì)影響鑄件的清理和脫模,應(yīng)適當(dāng)控制強(qiáng)度。品質(zhì)鑄就輝煌,信譽(yù)贏得未來——淄博山水科技有限公司。河南鑄鋼件加工
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潰散性是指鑄件凝固后,型砂能夠容易地從鑄件上的性能。良好的潰散性有利于鑄件的清理,提高生產(chǎn)效率,降低清理成本。型砂的潰散性與粘結(jié)劑的種類和特性、是否添加潰散劑等因素有關(guān)。例如,在型砂中添加木屑、淀粉等潰散劑,可改善型砂的潰散性。對(duì)于一些復(fù)雜形狀的鑄件或需要多次清理的型芯,型砂的潰散性尤為重要。若型砂潰散性差,可能會(huì)導(dǎo)致清理困難,甚至損壞鑄件。對(duì)金屬液流動(dòng)性的影響:澆注溫度直接影響金屬液的流動(dòng)性。適當(dāng)提高澆注溫度,能降低金屬液的粘度,使其更容易充滿型腔,有利于獲得輪廓清晰、尺寸精確的鑄件。例如,在鑄造薄壁鑄件時(shí),較高的澆注溫度可確保金屬液能夠順利填充薄壁部位,避免出現(xiàn)澆不足、冷隔等缺陷。然而,過高的澆注溫度會(huì)使金屬液吸氣量增加,容易在鑄件中產(chǎn)生氣孔,同時(shí)還會(huì)加劇金屬液對(duì)型壁的沖刷,導(dǎo)致砂型表面沖蝕,增加鑄件表面粗糙度和砂眼缺陷的產(chǎn)生概率。 江西機(jī)械用鋼鑄件定制