基于铸造工艺需求的铸件结构设计

　　 铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经打磨等后续加工手段后，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。

　　 铸件成型的理论金属液态成型常称为铸造，铸造成形技术的历史悠久。早在5000多年前，我们的祖先就能铸造红铜和青铜制品。铸造是应用最广泛的金属液态成型工艺。它是将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。

　　 在机器设备中液态成型件所占比例很大，在机床、内燃机、矿山机械、重型机械中液态成型件占总重量的70%~90%；在汽车、拖拉机中占50%~70%；在农业机械中占40%~70%。液态成型工艺能得到如此广泛的应用，是因为它具有如下的优点： （1）可制造出内腔、外形很复杂的毛坯。如各种箱体、机床床身、汽缸体、缸盖等。 （2）工艺灵活性大，适应性广。液态成型件的大小几乎不限，其重量可由几克到几百吨，其壁厚可由0.5mm到1m左右。工业上凡能溶化成液态的金属材料均可用于液态成型。对于塑性很差的铸铁，液态成型是生产其毛坯或零件的唯一的方法。

　　 （3）液态成型件成本较低。液态成型可直接利用废机件和切屑，设备费用较低。同时，液态成型件加工余量小，节约金属。

　　 铸件的结构应基于铸造工艺的特点而设计。

　　 铸件的工艺结构：

　　 铸造加工属于成型加工，通常是将熔化了的金属液体注入沙箱的型腔内，待金属液体冷却凝固后，去除 型沙，即获得铸件。为了保证零件质量，便于加工制造，需对铸件的一些工艺结构提出要求 (1) 起模斜度为了便于将模样从砂型中取出（起模），型腔应有适当的斜度，因此铸件表面沿拔模或脱模方向有一斜度（一般不大于3°）。当这种斜度无特殊要求时，图上可以不表示，如图1（a）所示；但需注明斜度时，则必须画出斜度并加以标注，如图1（b）所示。

图1 铸造工艺结构

　　 (2) 铸造圆角

　　   为了避免浇注时铁水将砂型转角处冲毁，或在铸件转角处产生裂纹，零件上相邻表面的相交处均应 以圆角过渡，如图2（b）所示。铸造圆交的半径大小一般为3～5mm，可在图纸的右上角集中标注未注圆 角R3～5

图2 铸造圆角

　　 (3) 铸件壁厚

　　   铸件的壁厚若相差过大，浇铸后凝固过程中易造成缩孔、变形和裂纹，如图2和图2（a）所示。因此 ，铸件的壁厚应基本均匀，如图2（b）所示；或逐渐地过渡，如图2（c）所示 (4) 凸台和凹坑

　　   装配时为了使螺栓、螺母、垫圈等紧固件或其它零件与相邻铸件表面接触良好，并减少加工面积， 或为了使钻孔时钻头不致偏斜或折断，常在铸件上制出凸台，凹坑或锪平等结构，如图5所示。

图3 凸台和凹坑

　　 (5) 凹槽 

　　  为了减少加工面积，又能获得良好的接触表面，常将箱座类铸件的底面做成凹槽，如图4所示。

图4 凹槽

　　 (6) 肋

　　   为了增强铸件的强度和刚性，铸件上常带有一薄板，称之为肋，如图5所示。

图5 肋

　　 (7) 过渡线 

　　  由于铸件表面相交处存在铸造圆角，因此其交线就不很明显。但为了增强图形的直观性，区别不同表面，图样上仍须在原相交处画出交线的投影，这种交线称为过渡线。过渡线的画法与原有交线画法相同，但由于有圆角，因此交线的两端不再与铸件的轮廓线相接触,其画法见下表。