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铁铸件的轻量化设计跟造成欠铸原因

日期：2022-12-16 18:25点击：次
其一、铁铸件的轻量化设计 出于铁铸件整体系数的需要，等厚度设计是铁铸件主要设计方法之一。然而等厚设计的主要弊端是无法充分发挥结构性能，并导致铁铸件重量的增加。采用

 其一、铁铸件的轻量化设计

出于铁铸件整体系数的需要，等厚度设计是铁铸件主要设计方法之一。然而等厚设计的主要弊端是无法充分发挥结构性能，并导致铁铸件重量的增加。采用CAE分析、拓扑优化等手段，对零部件进行优化设计，使零部件各个部位的应力值接近，即各个部位的壁厚不一致，受力小的部位减薄料厚，从而减轻零件的重量。考虑到铸造成形可以实现复杂结构铁铸件的成形，可以实现各种不规则的异型截面。设计时，采用CAE或拓扑优化等手段，对零部件进行应力分析。根据力的分布，确定零部件的形状和具体局部的材料厚度。通过对铁铸件加筋、挖孔和改变截面，可使零部件的重量降低。对商用车支座进行优化设计前后的铁铸件外形对比，可见铁铸件初始重量为6.6kg，其设计为典型的等厚设计。该铁铸件经过加筋、挖孔和变截面等一系列轻量化设计方法后，铁铸件重量变为3.0kg，减重效果可达50%以上。铁铸件是将金属熔炼成符合要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后有预定形状、尺寸和性能的铁铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在程度上减少了制作时间。铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。
确定分型面需要考虑的因素比较多，因此，在选择分型面时，除根据铁铸件的结构特点，结合浇注系统安排形式外。还应对压铸模的加工工艺和装配工艺以及铁铸件的脱模条件等诸多因素统筹考虑确定。分型面的确定原则是:
①开型时铁铸件留在动模内，且便于从模腔中取出。
②不同轴度与尺寸精度要求高的部分尽可能设在同一半模内。
③分型面一般不设置在表面质量要求比较高的面。
④分型面的设置应有利于开设浇注系统、排滋系统，便于清理毛刺飞边、浇口等，便于刷涂料。
⑤分型面的设置应尽量简化压铸型结构，充分考虑合金的铸造性能。
其二、造成铁铸件欠铸的原因
1)填充条件不良，欠铸部位呈不规则的冷凝金属；
当压力不足、不够、活动前沿的金属凝固过早，造成转角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚)、柱形孔壁等部位产生欠铸。
模具温度过低；
合金浇入温度过低；
内浇口位置不好，形成大的活动阻力。
2)气体阻碍，欠铸部位表面润滑，但形状不规则难以开设排溢系统的部位，气体积累；
熔融金属的活动时，湍流剧烈，包卷气体。
3)塑料模具型腔有残留物
涂料的用量或喷涂方法不当，造成局部的涂料沉积。
铁铸件的镶拼缝隙过大，或滑动合作间隙过大，填充时窜入金属，铁铸件脱出后，并未能被带出而呈现片状夹在缝隙上。当之种片状的金属(金属片，其厚度即为缝隙的大小)又凸于周围型面较多，便在合模的情况下将凸出的高度变成适为铁铸件的壁厚，使今后的铁铸件在该处产生穿透(对壁厚来说)的沟槽。这种穿透的沟槽即变成欠铸的一种形式。这种欠铸现象多在由镶拼构成的深腔的情况下出现。