砂鑄鋁件是以鋁合金為原料,采用樹(shù)脂砂、水玻璃砂等砂型鑄造而成的結(jié)構(gòu)件。成型靈活、模具成本低,適合復(fù)雜外形、厚大斷面、小批量多品種生產(chǎn)。產(chǎn)品強(qiáng)度適中、氣密性好,可機(jī)加工、陽(yáng)極氧化與噴涂,廣泛應(yīng)用于機(jī)械殼體、支架、閥體、汽配及裝備零部件,性?xún)r(jià)比高、適用性強(qiáng)。
砂鑄鋁件的壁厚設(shè)計(jì)直接影響成型質(zhì)量、內(nèi)部缺陷與生產(chǎn)成本,常規(guī)推薦壁厚為 3mm–15mm,優(yōu)良穩(wěn)定壁厚為 5mm–10mm,這是兼顧成型性、強(qiáng)度與成本的合理區(qū)間。壁厚過(guò)薄易出現(xiàn)澆不足、冷隔、缺料等缺陷;過(guò)厚則易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔、變形大等問(wèn)題,同時(shí)增加材料消耗與冷卻時(shí)間。
對(duì)于小型結(jié)構(gòu)件(如蓋板、支架、小殼體),建議壁厚≥4mm,小不宜低于 3mm。鋁合金流動(dòng)性雖好,但砂型導(dǎo)熱慢、金屬液降溫快,過(guò)薄難以充滿(mǎn)型腔,尤其復(fù)雜轉(zhuǎn)角、深腔位置更易成型不良。
中型鋁件(閥體、泵體、機(jī)械外殼),推薦壁厚 6mm–12mm。該區(qū)間內(nèi)部組織均勻、氣密性好,既能維持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,又能大幅減少縮松缺陷,滿(mǎn)足機(jī)加工、耐壓需求。
大型厚大部件(底座、箱體、重型支架),壁厚可做到15mm–30mm,但需要配合加厚過(guò)渡、增設(shè)圓角、設(shè)置冒口、優(yōu)化澆道等工藝,避免中心部位嚴(yán)重疏松。
砂鑄鋁件設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循壁厚均勻原則,避免厚薄突變。突變處易產(chǎn)生應(yīng)力集中、收縮不均,導(dǎo)致裂紋或縮孔。壁厚差建議控制在 3mm–5mm 以?xún)?nèi),并采用圓角、漸變過(guò)渡。砂鑄鋁件優(yōu)先控制在 5–10mm,結(jié)構(gòu)允許時(shí)盡量不小于 4mm、不大于 20mm,配合合理工藝,可有效維持成品率、氣密性與機(jī)械性能。