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5.3 合理设计铸件的壁厚
当铸件的壁厚有差别时，铸件的结构应便于实现顺序凝固 ，以利补缩。如图所示，铸件的侧壁设计成倒锥状、上厚下薄 ，利于补缩
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5.1 铸件外形的设计要求
右图所示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。
总之，铸件的结构斜度与拔模斜度 不同，前者由设计零件的人确定，且 斜度值较大；后者由铸造工艺人员在 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°）。
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5.1 铸件外形的设计要求
还有如图a）、c）所示的铸件凸台的设计，也只能采用活块 或外型芯才能起模。将其改为图c）、d）的结构，可避免活块。
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5.2 铸件内腔的设计
还有如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。
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5.4 铸件壁与壁连接的设计
四、铸件的结构设计还应考虑到其它一些与合金铸造性能有关的问题： 1、铸件的结构是否使铸件的收缩受阻。 如图所示轮辐的设计。方案a）的轮辐数为偶数，每条轮辐均与另一条成直线 排列。这样，势必使两轮辐的收缩互相牵制、彼此受阻，轮辐内将产生大的铸 造应力，会使轮辐产生裂纹。为此，改为方案b）和c）的设计，则可以通过轮 辐或轮缘的微量变形来减缓轮幅内的铸造应力，以减小产生裂纹的危险。
5.2 铸件内腔的设计
2.当铸件的内腔较复杂、需用型芯 形成时，应考虑好型芯的稳固、排 气顺畅和清理方便。 如图所示，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。
为此，在铸件上壁与壁的垂直连接处，必需设有结构圆角， 其大小如表所示。
一般的，铸造内圆角的大小与铸件壁厚相适应，以使转角处
内接圆的直径小于相邻壁厚的1.5倍。
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5.4 铸件壁与壁连接的设计
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5.1 铸件外形的设计要求
3、在铸件上设计结构斜度
在铸件的所有垂直于分型面的 非加工面上，应设计有结构斜度， 如图所示。a）图的结构没有结构 斜度，铸造工艺人员应铸造前给出 拔模斜度，这样就不必要地增加了 铸件的壁厚。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。
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5.1 铸件外形的设计要求
（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。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b），便于整模造型。
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5.2 铸件内腔的设计
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
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5.2 铸件内腔的设计
有时一些铸件内腔的结构，虽能 满足使用要求，但却不利于型芯的稳 定、排气和清理。 如图所示的紫铜 风口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 。 @2007 NJUT Cisco Network Academy. All rights reserved..
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5.3 铸件结构与合金铸造性能的关系
在设计铸件结构时，若不充分考虑铸件所用合金的铸造 性能，铸件上会出现浇不足、冷隔、缩孔、缩松、铸造应力 、变形和裂纹等缺陷。因此，在设计铸件的结构时，除考虑 使用要求外，还应考虑以下几个方面。
一、合理设计铸件的壁厚
1. 铸件的壁厚应适当。由于各种铸造合金的流动性不同，在 相同铸型条件下，获得铸件的最小壁厚也不同。当然在不同 铸型条件下，同一种铸造合金铸件的最小厚度也不相同，冷 却能力愈强的铸型，获得铸件的最小壁厚应愈大。其值的大 小主要取决于铸造合金的种类和铸件的尺寸大小。
壁厚/mm
15~20 20~30 30~50 50~70
相对强度
1.0 0.9 0.8 0.7
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5.3 合理设计铸件的壁厚
2、铸件壁厚尽可能均匀
铸件壁厚不均，会造成铸造合金的局部积聚，在积聚处易产生缩孔和缩 松；同时，由于铸件壁厚不均，即铸件各部分冷却速度不同，会使铸件产生 较大的铸造应力，造成铸件的变形和开裂。如图顶盖铸件的壁厚有两种设计 方案。方案a）的厚壁处易产生缩孔，在连接处产生裂纹。方案b）则不存在 这些问题。
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5.1 铸件外形的设计要求
下图为阀体铸件的结构。将具有两个分型面的结构a）改为 只有一个分型面的结构b），可简化造型工序。
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2、铸件壁与壁之间应避 免锐角连接，是为了减 小热节和内应力。如图 所示。
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5.4 铸件壁与壁连接的设计
3、铸件的厚壁与薄壁的连接应逐步过渡，以防止应力集中。如 表所示。
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5.4 铸件壁与壁连接的设计
1、设计结构圆角 铸件上所有壁的转角处，均应设计结构圆角。如图4.17和
图4.18中的b)所示。
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5.4 铸件壁与壁连接的设计
砂
×500
型
铸
造 >500×500
8 10~125~6 6~10 Nhomakorabea15~20 15~20
6 12
15~20
5 8
10~12
3
3~5
4
6~8
6
10~12
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5.3 合理设计铸件的壁厚
第五章 铸件结构设计
山东科技大学材料科学与工程学院
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5.1 铸件结构与铸造工艺的关系
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。
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5.4 铸件壁与壁连接的设计
4、铸件壁与壁之间应避免交叉。对中、小型铸件壁与壁的连接， 应设计成交错接头；对大型铸件可采用环状接头，如图所示。
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砂型铸造条件下铸件的最小壁厚值