砂型铸造设计中的关键考虑

砂模铸造设计

优秀的砂型铸造设计是最终产品成功的关键。否则,它将非常昂贵。除了考虑预算,我们必须满足实际的功能需求。也就是说,我们可以将其应用到实际产品铸造中。因此,基于几十年的选角经验,我们发现砂型铸造设计过程中有八个关键点。下面我们将根据它们的重要性逐一进行详细的分析。

砂型铸造设计的关键要素:

  1. 拔模角
  2. 削弱了和核心
  3. 分型线
  4. 角落和角度
  5. 壁厚
  6. 横截面
  7. 结设计
  8. 铸造津贴

砂型铸造吃水角

砂型铸造吃水角度是指与模型垂直的角度,可以很容易地从易碎易碎的砂型中去除内容物,而不损伤外壁。判断砂型铸造牵伸角的依据是产品的成型工艺,如何设计铸件,以及模具内图案的深度。然而,在砂型铸造设计中,很多设计师往往忽视了砂型铸造吃水角度的重要性。在砂型铸造设计中,选择合适的型砂吃水角度可以提高锥形表面的可用性。

此外,由于金属流动性高,可以降低加工成本。因此,标准砂型铸件的吃水角度应符合ISO标准,不会影响砂型设计的功能。这样,贵司可以生产出更多、更便宜、标准一致的砂型。通常标准砂型铸造吃水角度为2度。具有外部和内部特征的最小吃水约为1度。

分型线

分型线位置的确定是砂型铸造设计的关键步骤。它是脱模的分界线。我们依靠它来区分我们是否应该改变方向。工程设计师必须了解分型线的位置,并将其标记在铸件图纸上,因为它决定了最终的生产成本和铸件的质量。仅仅依靠金属铸造工人的实际经验来放置分型线是不够的。

我们知道在放置分型线的时候,应该尽可能的低,并且应该宽、短、平。如果分型线不匹配,分型线与焊缝毛刺之间的延伸余量不应超过0.020。另外,我们选择的分型线的最大缝边延伸材料约为0.015。注意分型线位置是否有变化。芯的使用、浇注位置、铸件重量、尺寸精度也会受到影响。

削弱了和核心

凹边在砂型铸造设计中起着防止模具制造阶段脱模的作用。使用型芯会增加铸件生产的时间和成本。所以我们在砂型铸造设计时应该减少芯砂部件的使用频率或完全避免。事实上,前期专家给出的分型线的定义,有助于我们了解产品的特性,避免出现切边的情况。现在它已经更加精细化了,但各部分之间的平衡和相互作用并不清楚。正因如此,我们需要了解砂型铸造设计的规则和标准。

横断面图

一般来说,均匀的截面或均匀的壁厚是有利的。但在砂型铸造设计中不应该出现这种情况,因为在很多铸件产品的创作中,突然改变截面是不可行的。原则上,只有铸件较厚的部分在冷却时不应孤立成形,截面可视为有效。这是因为这些较厚的部分需要更多的时间来冷却。当周围的金属凝固后,它们仍然完好无损。较厚的部分接下来会固化,但不能从周围抹平。它会在铸件中造成气孔或撕裂等缺陷。因此,我们建议您在进行砂型铸造设计之前,与您当地的金属铸造公司讨论产品的厚度限制。

壁厚

在砂型铸造设计中,保证模型的均匀凝固和避免型腔的形成是至关重要的。那么该怎么做呢?这与体积与表面积之比有关砂型。通常,我们要求铸件的凝固速率与其比率的平方成正比。这是因为体积比表面积小的零件在铸造过程中凝固得更快,反之亦然。很多金属铸造厂会增加整体厚度或者在承重位置添加一些材料来解决这个问题。然而,正确的方法应该是使用加强筋和扣板。因为前者虽然增加了强度,但局部厚壁减小了。这样,砂型中的熔融物质就会流动,重断面也会受力或开裂。

角落和角度

众所周知,制作砂型所用材料的冷却特性也会严重影响砂型铸件的质量。因此,砂型铸造设计时应考虑到这一问题。当铸件本身或砂型冷却效果不好时,尖角与零件的转角交点局部会产生热量。从而使铸件产生集中的应力源,在后续的加工过程中产生变形、收缩和裂纹,影响最终产品的质量。砂型铸造模具设计时应避免这种情况。

结设计

由于砂型铸造模具设计的特殊性,零件的形状可能非常复杂。通常有许多连接点。我们称它们为接合点。结有五种类型:L, X, V, Y和X- t。正如前面提到的,这些连接也会产生局部的质量聚集。并且会出现裂缝、收缩、拉伸等现象。理想的砂型铸造设计方法是减少结面引起的局部质量浓度过大。最后,它必须非常顺利地融入产品。

铸造津贴

首先,我们应该了解大多数金属在凝固过程中都会发生收缩反应,例如普通的钢、铜、铝、镁、锌。在考虑砂型铸件设计的管理时,应注意在两个砂型铸件之间的界面处应有加工余量。换句话说,砂型铸件的界面应避免弯曲边缘。这是因为它们的收缩与材料的凝固点和体积比表面积有关铸造。有关详细信息,可参考ISO 8062发布的加工余量建议。

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