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球墨铸件的设计原理和要求及方法以及应用概况

日期：2022-02-19 19:27点击：次
【一】、球墨铸件的设计原理和要求及方法 一、球墨铸件的设计涉及四个方面的内容：1、即压力铸造对零件形状结构的要求；2、球墨铸件的工艺性能；3、球墨铸件的尺寸精度及表面要

 【一】、球墨铸件的设计原理和要求及方法

一、球墨铸件的设计涉及四个方面的内容：1、即压力铸造对零件形状结构的要求；2、球墨铸件的工艺性能；3、球墨铸件的尺寸精度及表面要求；4、球墨铸件分型面的确定；
球墨铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分，设计时考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、球墨铸件的收缩、球墨铸件的尺寸精度、球墨铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面；
二、球墨铸件的设计原则是：1、正确选择球墨铸件的材料，2、合理确定球墨铸件的尺寸精度；3、尽量使壁厚分布均匀；4、各转角处增加工艺园角，避免尖角。
三、球墨铸件按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、伸长率、硬度)；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
在设计球墨铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构，还能球墨铸件的质量。
【二】、球墨铸件在汽车上的应用概况
汽车行业在我国经历了的迅猛发展，而汽车产品恰恰是球墨铸件的较大用户，我国汽车的庞大市场，会使汽车球墨铸件的需求大幅增加。球墨铸件是汽车产品零部件的重要构成之一，平均每辆汽车上约有10~20%重量的零部件为球墨铸件产品，同样大约每年有20%左右的球墨铸件是为汽车行业生产的，即目前我国每年约500~600万吨球墨铸件流向汽车制造与服务行业。
汽车零部件中有很多零件也是由球墨铸件来制造的，一些结构复杂的汽车零部件如发动机缸体、缸盖等，铸造优异的成型工艺是其它制造方法难以实现的，同时球墨铸件的材料性能又可以满足这些零部件的使用性能要求，且廉，这是球墨铸件在汽车零部件上应用并在相当长的时问内也能够得以延续的重要原因。
但是球墨铸件在汽车上的应用也面临各方面的考验。汽车轻量化、节能环保的要求，不仅是采用铝镁合金来代替铸铁材料，一些塑料件、陶瓷件等轻的汽车球墨铸件产品正在蚕食球墨铸件产品阵地；同样，随着汽车性能提高与性能的要求，一些产品如曲轴等采用锻件制造也越来越多。再次，铸造是耗能与污染的重要行业，由于节能环保的要求，如同发达一样，社会对铸造行业的排斥将越来越强，铸造行业面临着巨大压力，而清洁化铸造的生产方式并不是一朝一夕能够实现的，并会带来成本增加，这是我们需要关注的。气孔、气泡
缺陷特征：球墨铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的皮，有时呈油黄色。
产生原因：浇注合金不平稳，卷入气体，型砂中混入杂质，铸型和砂芯通气不良，冷铁表面有缩孔。
3、缩松
缺陷特征：球墨铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍断口等检查方法发现。
产生原因：冒口补缩作用差，炉料含气量太多。
4、裂纹
产生原因：球墨铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊，砂型退让性不良，铸型局部过热。
球墨铸件缺陷的防止方法
1、炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低，改进浇注系统设计，提高其挡渣能力，采用适当的熔剂去渣，浇注时应当平稳并应注意挡渣。
2、正确掌握浇注速度，避免卷入气体，型砂中不得混入杂质以减少造型材料的发气量，改变砂的排气能力，正确选用及处理冷铁，改进浇注系统设计。
3、从冒口补浇金属液，改进冒口设计，炉料应清洁无腐蚀，球墨铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用，控制型砂水分，和砂芯干燥，采取细化品粒的措施，改进球墨铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度。
4、改进球墨铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡，采取增大砂型退让性的措施，球墨铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计。