均衡凝固冒口設(shè)計(jì)

1、 鑄鐵件冒口定量設(shè)計(jì)鑄鐵件冒口定量設(shè)計(jì) 西安理工大學(xué) 魏兵 鑄造技術(shù)雜志社 2013.6.61 1 冒口設(shè)計(jì)原則冒口設(shè)計(jì)原則 冒口冒口補(bǔ)縮時(shí)間補(bǔ)縮時(shí)間要長(zhǎng)于鑄件收縮時(shí)間要長(zhǎng)于鑄件收縮時(shí)間AP;AP; 冒口提供的冒口提供的補(bǔ)縮液量補(bǔ)縮液量要大于鑄件表觀收縮量；要大于鑄件表觀收縮量； 冒口冒口位置位置要離開鑄件的幾何熱節(jié)；要離開鑄件的幾何熱節(jié)； 冒口和鑄件需要補(bǔ)縮處存在冒口和鑄件需要補(bǔ)縮處存在補(bǔ)縮通道補(bǔ)縮通道； 冒口的壓力使鑄件凝固過程處于冒口的壓力使鑄件凝固過程處于正壓正壓狀態(tài)；狀態(tài)； 冒口頸冒口頸 短、短、 薄、薄、 寬寬。 可見，鑄鐵件均衡凝固補(bǔ)縮設(shè)計(jì)的冒口位置、可見，鑄鐵件均衡凝固補(bǔ)縮設(shè)計(jì)

2、的冒口位置、冒口大小、冒口頸形狀、冒口補(bǔ)縮時(shí)間等與順序冒口大小、冒口頸形狀、冒口補(bǔ)縮時(shí)間等與順序凝固有顯著不同。凝固有顯著不同。2 收縮時(shí)間分?jǐn)?shù)收縮時(shí)間分?jǐn)?shù)（1）灰鑄鐵件收縮時(shí)間分?jǐn)?shù)灰鑄鐵件收縮時(shí)間分?jǐn)?shù) P= e=2.7 Mc 鑄件模數(shù)（鑄件體積鑄件表面積）鑄件模數(shù)（鑄件體積鑄件表面積） Qm 質(zhì)量周界商質(zhì)量周界商Qm=GMc3（2）球鐵件收縮時(shí)間分?jǐn)?shù)）球鐵件收縮時(shí)間分?jǐn)?shù) 1.0鑄件模數(shù)鑄件模數(shù) Qm 質(zhì)量周界商質(zhì)量周界商Qm=GMc3 3 3 鑄鐵件均衡凝固冒口設(shè)計(jì)方法鑄鐵件均衡凝固冒口設(shè)計(jì)方法（1）收縮模數(shù)計(jì)算法（3f法）（2）查表法（3）分段比例查表法4 4 收縮模數(shù)計(jì)算法（收縮模數(shù)計(jì)算

3、法（3 f3 f法）法）（1 1）冒口體模數(shù)）冒口體模數(shù)M MR RM MR R=f=f1 1f f2 2f f3 3M Mc c f f1 1 冒口平衡系數(shù)冒口平衡系數(shù) 取取f f1 1=1.2=1.2f f2 2 收縮模數(shù)系數(shù)收縮模數(shù)系數(shù) f f2 2=P=Pf f3 3 冒口壓力系數(shù)冒口壓力系數(shù) f f3 3=1.1=1.1 1.31.3Mc Mc 鑄件模數(shù)鑄件模數(shù)根據(jù)冒口體模數(shù)根據(jù)冒口體模數(shù)M MR R，求出冒口體直徑和高度求出冒口體直徑和高度 （2 2） 冒口頸模數(shù)冒口頸模數(shù)M MN N M MN N=f=fp p.f.f2 2.f.f4 4 Mc Mc f fp p 流通效應(yīng)系數(shù)流

4、通效應(yīng)系數(shù) f fp p=0.50-0.55=0.50-0.55 f f2 2 收縮模數(shù)系數(shù)收縮模數(shù)系數(shù) f f4 4 冒口頸長(zhǎng)度系數(shù)冒口頸長(zhǎng)度系數(shù) f f4 4=0.8=0.8 1.01.0 Mc Mc 鑄件模數(shù)鑄件模數(shù) 根據(jù)冒口頸模數(shù)根據(jù)冒口頸模數(shù)M MN N，求出冒口頸尺寸求出冒口頸尺寸5 5 收縮模數(shù)查表法冒口設(shè)計(jì)收縮模數(shù)查表法冒口設(shè)計(jì) （1 1）計(jì)算鑄件模數(shù)）計(jì)算鑄件模數(shù) M MC C鑄件體積鑄件表鑄件體積鑄件表 面面積積（2 2）計(jì)算鑄件質(zhì)量周界商）計(jì)算鑄件質(zhì)量周界商 Q Qm m鑄件重量鑄件鑄件重量鑄件 模數(shù)的立方（模數(shù)的立方（ M MC C3 3）（3 3）根據(jù)）根據(jù)M MC

5、C， Q Qm m查表（教材：查表（教材：2323頁灰鐵，頁灰鐵，2424頁球頁球 鐵）得鐵）得f f1 1 ，f f2 2，f f3 3，M MS S，M MN N，M MR R（4 4）根據(jù)）根據(jù)M MN N，M MR R計(jì)算、設(shè)計(jì)冒口體，冒口頸計(jì)算、設(shè)計(jì)冒口體，冒口頸 6 分段比例法查表冒口設(shè)計(jì)分段比例法查表冒口設(shè)計(jì) （1 1）查表（教材）查表（教材2525頁）確定鑄件的大小，頁）確定鑄件的大小， 厚薄，疏密厚薄，疏密; ; （2 2）選擇冒口的類型）選擇冒口的類型; ; （3 3）查表（教材）查表（教材2626頁）確定鑄件冒口直徑，頁）確定鑄件冒口直徑， 冒口高度比例系數(shù)及冒口頸尺寸冒

6、口高度比例系數(shù)及冒口頸尺寸. .冒口位置冒口位置 均衡段均衡段均衡段均衡段7 冒口個(gè)數(shù)（均衡段的個(gè)數(shù)）冒口個(gè)數(shù)（均衡段的個(gè)數(shù)）9 9 澆口當(dāng)冒口補(bǔ)縮工藝澆口當(dāng)冒口補(bǔ)縮工藝（1 1）補(bǔ)縮模型）補(bǔ)縮模型（2 2）澆注系統(tǒng)流通效應(yīng)）澆注系統(tǒng)流通效應(yīng) f f直直=0.70=0.70 0.800.80 f f橫橫=0.75=0.75 0.850.85 f f內(nèi)內(nèi)=0.35=0.35 0.400.40（3 3）直澆道模數(shù)）直澆道模數(shù) M MZ Z M MZ Z=f=f直直.f.f1 1f f2 2f f3 3McMc f1 冒口平衡系數(shù) f2 收縮模數(shù)系數(shù) f3 冒口壓力系數(shù) f直=0.700.80 Mc

7、 鑄件模數(shù) 根據(jù)直澆道模數(shù)根據(jù)直澆道模數(shù)M MZ Z，求出直澆道直徑求出直澆道直徑（4 4）橫澆道模數(shù)）橫澆道模數(shù) M Mh h M Mh h=f=f橫橫.f.f2 2.Mc.Mc f橫=0.750.85 f2 收縮模數(shù)系數(shù) Mc 鑄件模數(shù)根據(jù)橫澆道模數(shù)根據(jù)橫澆道模數(shù)M Mh h，求出橫澆道尺寸求出橫澆道尺寸10 澆注系統(tǒng)充填與補(bǔ)縮一體化設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)充填與補(bǔ)縮一體化設(shè)計(jì)（1）充填設(shè)計(jì)（保證澆注時(shí)間，大流量，平穩(wěn)）充填設(shè)計(jì)（保證澆注時(shí)間，大流量，平穩(wěn)潔凈，有合理的流態(tài)，可控的流動(dòng)路徑）潔凈，有合理的流態(tài)，可控的流動(dòng)路徑）（2）補(bǔ)縮設(shè)計(jì)（足夠的補(bǔ)縮時(shí)間和補(bǔ)縮量）補(bǔ)縮設(shè)計(jì)（足夠的補(bǔ)縮時(shí)間和補(bǔ)縮量）（

8、3）取二者較大者）取二者較大者,再核算再核算（4）給出二者都滿足的尺寸）給出二者都滿足的尺寸（5 5）內(nèi)澆道模數(shù)）內(nèi)澆道模數(shù)M Mn n M Mn n=f=f內(nèi)內(nèi)f f2 2.f.f4 4McMc f內(nèi)=0.350.40 f2 收縮模數(shù)系數(shù) f4 冒口頸長(zhǎng)度系數(shù) f4=0.81.0 Mc 鑄件模數(shù) 根據(jù)內(nèi)澆道模數(shù)根據(jù)內(nèi)澆道模數(shù)MnMn，求出內(nèi)澆道尺寸求出內(nèi)澆道尺寸11 11 鑄鐵件冒口系列鑄鐵件冒口系列 12 結(jié)論（1 1）冒口）冒口位置位置不要放在鑄件的幾何熱節(jié)上；不要放在鑄件的幾何熱節(jié)上；（2 2）冒口頸）冒口頸 短、短、 厚、厚、 寬寬。 （3 3）鑄鐵件收縮時(shí)間分?jǐn)?shù)，流通效應(yīng)系數(shù)對(duì)）鑄鐵件收縮時(shí)間分?jǐn)?shù)，流通效應(yīng)系數(shù)對(duì) 冒口，冒口頸大小的影響顯著。冒口，冒口頸大小的影響顯著。（4 4）無冒口鑄造的本質(zhì)是澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口）無冒口鑄造的本質(zhì)是澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口。均衡凝固技術(shù)均衡凝固技術(shù)19881988年獲年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 19891989年國(guó)家科委成都均衡凝固推廣班年國(guó)家科委成都均衡凝固推廣班謝謝 謝謝 聯(lián)系方式聯(lián)系方式 地址:7100