当前 ， 笔者认为很多铸件质量做不好的根本 原因有两方面 ： 一是铸造企业的工艺技术设计能 力和生产装备不能满足所生产铸件的要求 ； 二是 铸件的设计不利于铸造成形过程控制 。 有很多铸 件设计者在设计铸件结构 、 形状和尺寸的时候 ,除 了经济性以外 ， 重点考虑的是满足使用的荷载 、 力 学性能 、 机械加工和装配等要求 。 由于受到传统的 保守观念 、 轻量化和低成本特别是自身铸造知识 结构的制约 ， 致所设计出来的铸件不利于铸造或者是要采用复杂的铸造方甚是 铸 造才能实现 ,使得铸造生产难关重重 、 效率低下 、 成本高昂 。有些铸造企业在遇到上述问题时不善于 、 也 不 铸件设计者进行有效的技术沟通,造成所生产的铸件质量 满足 的 求 ， 迟迟不能送样 、 贻误交货周期 ,造成很多后期 铸造过程工艺变更,甚至导致开发失败 。 因此 ， 作 为铸造工 者, 在铸件结构 前,收稿日期: 2020-02-25 ； 修订日期: 2020-02-11作者简介: 任现伟 (1980-),男 ， 髙/工程 2 ， 主要从事铸造工艺和材料的研究 、 开发与应用工作 g E-mail: lyrenxianwei@163.com铸件设计者 , 力 使 的铸件能够满足传统铸造方法 ， 以低消耗 、 低成本的铸造 过程工艺实现批量生产 。 因此 ， 我们需要就以下几 个经 铸造生产的问题点与铸件设计者展开详细的技术沟通 。1 拔模问题在铸件设计过程 ， 是 铸件的一 对于分型面垂直或斜度小的表面做出的锥度调 , 以 铸件 设计出的 出铸件或能够实现从模具上顺利脱模的功能 。 一些铸 件 在 方向和 给铸造带来一些意想不到的难题 。1.1拔模方向在铸件设计过程 , 方向是铸件的一特定的表面沿分型面倾斜一定角度的方向 。 如果 铸件的某 面被赋予的 方向有 ， 将 使铸造难度增加 ， 甚至在铸造生产中需要额外借助 于活块 、 砂芯 、 甚至是增加铸件局部厚度的方来 得以实现 。 这时 ， 如与设计者沟通,在不影响铸件 总体壁厚 ,机械加工夹紧 、 定位 ， 装配 ,不削弱铸件 54任现伟 ： 浅析铸件设计对铸造企业的重要性 第 4 期性能和使用效果的前提下 ， 从铸造可行性的角度 给铸件设计者提出改变设计拔模方向的意见 ， 建 议设计者改变局部拔模方向 ， 最终实现尽量不额 外使用活块 、 砂芯和增加机械加工余量等方法提 高可铸性 ， 从经济性的角度避免和降低额外的铸 造成本投入 ， 从而达到满足铸件整体质量和批量 生产的目的 。1.2拔模斜度拔模斜度有三种形式 ， 分别是增加厚度法 、 减 小厚度法和加减厚度法 。 铸件 加拔模斜度 减小或加大铸件局部厚度 。 ，有拔模斜度的铸件 必须与设计者沟通 具体的拔模形式 ， 否则 ， 生产出的铸件极有可能无 法满足 的 ， 铸造工 者不铸件设计者的 可能 拔模斜度 可能拔模斜度形式不 铸造 与间的 量结果悬殊拔模斜度的 小 ， 与铸件 的 厚 、和 形 等有 砂 铸造铸 件模 铸造生产出的铸件 的拔模斜度要形 成 的铸件 设计的拔模斜度 外 入 、 高度 的部小的拔模斜度 模铸造 ， 有模 铸件 意 模 芯 ，有意 铸件 斜度减小 不 拔模斜度的形式和 小 变 ， 满足 的铸造方法 ， 果经 实不能满足 铸造 ， 产 向设计者提出 改 的铸件设计 ， 有改可行性的前提下 ， 使用 和经济成本低的增 减铸件局部机械加工余量 、 使用 砂芯活块等铸造 工艺 情况下也可与客户沟通 ， 考虑改变铸造方法 、 铸造设备来保证铸 件拔模2 补缩问题补缩问题是铸造企业拿到铸件图纸后 ， 在进 行铸造可行性分析的时候遇到最多的问题 。 铸件 设计者在设计铸件时 ， 往往为了保证铸件强度和 硬度等可靠性 ， 认为铸件越厚性能越 ， 实 际上对于常规铸件来说 ， 满足一定强度要求后随 着壁厚的不断增加 ， 力学性能反而有显的下降 趋势 ， 甚至反而会恶化铸件强度 。 原因是超过一定 临界厚的厚壁铸件中心层的材料晶粒普遍 粗大 ， 当补缩不足 、 排气不良时易产生内部缩孔 、 气孔,外表面凹陷等缺陷 ， 使铸件的机械性能随着 厚的增加而降低不论属于厚壁铸件还是薄壁铸件 ， 如果壁厚 较为均匀的话总体铸造难度 是不的 。 这里提到的补缩问题 ， 是那种让人苦恼的铸件壁厚悬 殊过大 、 铸件局部或补缩通道过薄 、 过窄导致的补 缩过程受阻等问题 。 从铸造工艺的角度出发 ， 当局 部壁厚突然增大或急剧减薄时 ， 虽然可以设计 模具的时候人为地增加工艺补贴 、 溢流块 、 拉筋和 冷等方法减少铸件设计不合理带来的影响 ， 但 却额外的浪费了宝贵的金属液 ， 增加了切割 、 打磨 等后处理工作量,甚至需要动用气割或者车床 、 铳 等机械加工设备来 这 工艺补 量3 尺寸问题这里 拔模斜度形式不 造成的铸件 不合 外 ， 还 别 意 设备 、检测方法和尺寸公差要求的不同 。 尺寸问题如果产 理不当 ， 往往 造成铸件不合3.1检测设备和检测方法对于尺寸检测设备和检测方法的选用 ， 要与 铸件设计者做好沟通 ， 避免因为双方检测不一致 导致的尺寸问题 。 有些铸造企业将自己检测合格 的铸件发到客户后被 不合 ， 原因是 设备和 方法不 造成的 不 是 用 、 三 还是 等设备 ， 与 的 设备 本趋55第 55 卷近 。 同时 ， 检测方法也要与客户保持一致 ， 否则 ， 也 会因为方法的差异造成尺寸问题 。3.2尺寸公差铸件尺寸公差是指公称尺寸的两个极限尺寸 的差值 ， 一般被标注在图纸相应几何尺寸之后或 技术要求内 。 不论是引用哪个尺寸公差标准 、 哪个 公差等级 ， 都要求我们仔细阅读每个尺寸的公差 范围 。 我们常常犯的错误是没有做到逐一评审 ， 以 至于铸件生产出来后在检测的时候才发现好多尺 寸无法 公差要求 。 为了不 的错误 ， 作为铸造工作者就必须在新产品开发初期评审所有 尺寸公差 ， 时 用的铸造方法不的公差要求,与铸件设计者沟通解决方案 。4 质量问题铸件的 问题 几何 、 尺寸等 度量值外 ， 还通常包括材料问题和铸件内 、 外部质°4.1材料问题不论是有 是 的 铸件 ， 都必须与铸件 者 铸件化学成 、 相组织 、 机械性能等铸件对材料本身的要求 。 有些铸造 企业到样件检测的时候才发现因为铸件厚度尺寸 偏小 ， 客户要求的 等 法客户要求的 、 值不方法 法 到 值与成 值几 法达到等问题 。 这也是在新产品开发初期没有做好 评审 ， 以 评审后没 就问题 与铸件 者 通的结果 。4.2内部质量问题常 的铸件内 问题 、 、孔 、 夹杂等缺陷 。 一些严重的孔洞类缺陷破坏铸件的 ， 使铸件 不完 、 减少铸件的有效承载面积 ， 削弱铸件承受载荷的能力 ， 可能 会导致微裂纹 的产生与扩展 ， 从而引起中国铸造装备与技术宏观力学性能的劣化;此外 ， 由于严重的缩孔 、 气 孔和夹杂缺陷的存在使铸件在孔洞边缘极易引起 应力集中 ， 应力集中可 铸件 生疲劳裂纹 ， 降低 铸件的 ， 甚至会发生静载断裂 ［ 1 ］ 。 针对这些内部缺陷问题 ， 采用超声波探伤 、 X光设备都是 可以明确识别出缺陷位置和尺寸大小的 。 客户对 这些铸件内部缺陷能够接受的范围和程度必须要 与铸件设计者逐一明确 ， 以免将带有轻微内部缺 ， 但不影响最终使用 的铸件做报废 ， 或者按零缺陷验收等造成的误检 、 误判的损失产生 。 4.3外观质量问题常见的铸件外观质量问题包括铸件表面砂 孔 、 渣孔 、 冷隔等缺陷 。 因为这些缺陷都集中在铸 件外表 ， 目测可以很直观的看出缺陷的位置和大 小 。 有些铸造企业将检测合格的铸件交付给客户 后却被告知 ， 有很多铸件在投入机械加工前必须 做报废 ， 由是 观 客户的预期 、 超出了所能承受的最大极限 。 造成这种局面 的原因 ， 大多都是没有与铸件设计者沟通 、 明确铸 件外观验收标准 。当然,需要非常明确的还有 ， 不是所有的铸造 题都是铸件 不 造成的 ， 客户 铸 件质量要求的提升以及铸造技术水平的不断进 步 ， 铸造难度的增加也是大势所趋 。 因此,我们必 须要继续加大提高铸造工艺的创新能力 ， 同时就 到的 法 的问题 以 几个方面 铸件 设计者对铸件结构进行优化 ;（ 1 ） 铸件的壁厚应力 求 ， 以 、 裂等 ， 保件时 ， 应 有 一个方 的保证同时 件时 ， 应于具有等截面壁厚 ；（2）铸件壁与壁之间的连接 应 免 ， 与 之 应 用逐 ， 不 ， 以免造成 应力集中 ， 成 、 裂等 3）铸件的 大面 ， 应 可 用铸 或 ， 以适当加固 ；（4）铸件平面壁上的铸孔 ， 可采用凸边56任现伟 ： 浅析铸件设计对铸造企业的重要性 第 4 期加固 ， 以减小整体壁厚 ；（5） 铸件结构应尽可能使 其冷却时不要受到过大的收缩阻力 ；（6） 应尽量 避免铸件上具有大的水平面 ；（7） 铸件内的气路 、 水路等大面积的夹层腔 ， 应设置有若干连接柱 。作为铸造企业 ， 特别是铸造过程工艺设计工 程师 ， 除了以上提到的几点,还应与铸件设计者沟 通铸件各方面的检测标准 、 检测方法等问题 ， 做好 铸件 、 加工余量等方面的明确工作 。 只有充分将准备工作做好后 ， 才真正有底 气 铸件 标准5 结论铸造企业 ， 铸件 ，应 的铸造可行性分 ， 铸件特殊特性的同时 ， 就铸造的难点与铸件设计者进行技沟通（1） 为了铸造可行性在征得客户同意的前提 ， 铸造企业 铸件的 要 者加工图等资料将铸件设计后或者与客户一起设计 。（2） 在发给客户确认前 ， 使用 Magma,Flow-3d等铸造 件 铸件的铸造 分， 可能 铸造的 点 收缩受阻大 、 冷却 过 等 ， 到铸件 铸件 ， 结构 ，， 到 特 铸造过程（3） 正为铸件设计对于铸造生产的重要性 ， 铸件设计 不 铸造企业的 ，铸件 与铸件设计者 可工作,为铸造 奠 坚实的可靠 基础 。（4） 从长远考虑,甚至可以对客户的铸件设计人员铸造可 等方面进行建设性的培训 ，样不但可以加快铸造产品开发的进度 ， 也可以提 高开发的成功率 ， 还能拉近与客户间的距离 ， 为后 续的铸件 奠良好的作基础 。参考文献 ：[1]任现伟 •铸铁件砂孔和渣孔缺陷的研究与防治 3J].中国铸造装 备与技术, 2020（01）:40-43.Discussion on the importance of casting design to foundry enterprisesREN Xianwei(Luoyang Gucheng Machinery Co., Ltd., Luoyang 471023, Henan China)Abstract： In recent years, the machinery equipment manufacturing industry, especially the automotive industry, has made fruitful research in seeking the light casting alloy material to replace the traditional cast iron, which has obtained a lot of transformation and application results. Meanwhile, due to the influence of the light weight design concept of casting products such as thin wall, hollowness and integration, the opportunity of casting enterprises participating in casting design is becoming less and less, it has formed a normal situation of market supply and demand that some castings designed by casting designers are seriously short of castability and most casting enterprises are waiting drawings to be processed. Under the premise of continuously promoting the improvement and innovation of casting process, it is important to find the way to carry out effective technical communication with customers before casting is finalized, so that the final designed casting can not only meet the needs of users to the greatest extent, but also have the feasibility of casting production. This is the key work that our casting workers must pay full attention to.Key words： Casting design; Foundry enterprise; Castability; Technical communication-57 -
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