铸造工艺设计14要点.ppt

* 一、外冷铁 (一)种类 外冷铁分为直接外冷铁和间接外冷铁两类。 * 直接外冷铁(明冷铁)与铸件表面直接接触，激冷作用强，它又可分为有气隙的和无气隙的两种间接外冷铁同被激冷铸件之间有10～15ｍｍ厚的砂层相隔，故又名隔砂冷铁或暗冷铁。激冷作用弱，可避免灰铸件表面产生白口层或过冷石墨层，还可避免因明冷铁激冷作用过强所造成的裂纹。 * (二)冷铁使用注意事项 (1)外冷铁的位置和激冷能力的选择，不应破坏顺序凝固条件，不应堵塞补缩通道 。 (2)每块冷铁勿过大、过长，冷铁之间应留间隙。避免铸件产生裂纹和因冷铁受热膨胀而毁坏铸型。 (3)外冷铁厚度可参照表3.16选取。 (4)尽量把外冷铁放在铸件底部和侧面。顶部外冷铁不易固定，且常影响型腔排气。 (5)外冷铁工作表面应平整光洁、去除油污和锈蚀，涂以涂料。 (6)铸铁外冷铁多次使用后，易使铸件产生气孔。 * 外冷铁的厚度(经验法) 序号 适用条件 外冷铁的厚度 序号 适用条件 外冷铁的厚度 1 2 3 灰铸铁件 球墨铸铁件 可锻铸铁件 δ＝(0.25～0.5)T① δ＝(0.3～0.8)T δ＝1.0T6 4 5 6 铸钢件 铜合金件 轻合金件 δ＝(0.3～0.8)T② 铸铁冷铁δ＝(1.0～2.0)T δ＝(0.8～1.0)T * 二、内冷铁 (一)基本原理 内冷铁的激冷作用比外冷铁强，能有效地防止厚壁铸件中心应部发生偏析等。但应用时必须对内冷铁的材质、表面处理、重量和尺寸等严加控制，以免引起缺陷。通常是在外冷铁激冷作用不足时才用内冷铁，主要用于壁厚大而技术要求不太高的铸件上，特别是铸钢件。 * (二)内冷铁应用注意 (1)内冷铁材质不应含有过多气体(如沸腾钢内冷铁易引起气孔)。表面须十分洁净，应去除锈斑和油污等。 (2)对于干型，内冷铁应于铸型烘干后再放入型腔，对于湿型，放置内冷铁后应尽快浇注，不要超过3～4ｈ。以免冷铁表面氧化、凝聚水分而引起铸件气孔。 (3)内冷铁表面应镀锡或锌，以防存放时生锈。 (4)放置内冷铁的砂型应有明出气孔或明冒口。 * 3.4.6铸筋 铸筋又称工艺筋，分两类。一类是割筋(收缩筋)，用于防止铸件热裂；另一类是拉筋(加强筋)，用于防止铸件变形。割筋要在清理时去除，只有在不影响铸件使用并得到用货单位同意的条件下才允许保留在铸件上。而拉筋必须在消除内应力的热处理之后才能去除。 * * 3．4.2铸钢件冒口的设计与计算 铸钢件冒口属于通用冒口，其计算原理适用于实行顺序凝固的一切合金铸件。 一、模数法 二、比例法 * 模数法基本原理 遵守顺序凝固的基本条件。首先冒口凝固时间τｒ应大于等于铸件被补缩部位的凝固时间τｃ。运用Chvorinov公式有τｒ＝(Mｃ/Kｒ)２和τｃ＝(Mｃ/Kｃ)２，于是得 Mｒ、Mｃ——分别为冒口模数和铸件模数； Kｒ、Kｃ——冒口、铸件的凝固系数。 对于普通冒口，Kｒ＝Ｋｃ，因而上式可写成 Mｒ＝ｆＭc,ｆ为冒口的安全系数，ｆ≥1。 * 在冒口补给铸件的过程中，冒口中的金属逐渐减少，顶面形成缩孔使散热表面积增大。因而冒口模数不断减小；铸件模数由于得到炽热的金属液的补充，模数相对地有所增大。根据试验，冒口模数相对减小值约为原始模数的17%。一般取安全系数ｆ＝1.2。安全系数过大，将使冒口尺寸增大，浪费金属，加重铸件热裂和偏析倾向。 * 对于碳钢、低合金钢铸件，冒口、冒口颈和铸件的模数关系应符合下列关系： 对于侧冒口 Mｃ∶Mｎ∶Mｒ＝１∶1.1∶1.2 内浇道通过冒口： Mc∶Mｎ∶Mｒ＝１∶(1～1.03)∶1.2 对于顶冒口：Mｒ＝(1.2～1)Mc Mｎ为冒口颈的模数。 * 其次，冒口必须能提供足够的金属液，以补偿铸件和冒口在凝固完毕前的体收缩和因型壁移动而扩大的容积，使缩孔不致伸入铸件内。为满足此条件应有 ε(Ｖｃ＋Ｖｒ)+Vｏ≤Ｖｒη (7.8) 式中 Vｃ、Vｒ、Vｏ——铸件体积、冒口体积和因型壁移动而扩大的体积。Vｅ值对春砂紧实的干型近似为零。对受热后易软化的铸型或松软的湿型，应根据实际情况实定； ε——金属从浇完到凝固完毕的体收缩率。 η——冒口的补缩效率，η＝(补缩体积/冒口体积)×100%。 * 铸 件 村 质 ε×100 中 碳 钢 碳 钢 灰铸铁 白口铸铁 纯 铝 纯 铜 2.5～3.0 4.0 1.90～膨胀 4.0～5.5 6.6 4.92 常用合金的体收缩率 * 冒口的补缩效率η 冒口种类或工艺措施 η×100 圆柱式腰圆柱形冒口 球形冒口 补浇冒口时 浇口通过冒口时 发热保温冒口 大气压力冒口 12～15 15～20 15～