第14讲冒口种类及补缩原理.ppt

铸造工艺学 主讲教师：赵中魁 作业 P289 3、4、7 第14讲 冒口的种类及补缩原理 冒口的种类 通用冒口补缩原理 一、铸钢件冒口的设计 模数法 三次方程法 补缩液量法 比例法 铸件工艺出品率 1.模数法 ②垂直补贴 按图3-5-15确定。 冒口区 末端区 冒口区 末端区 冒口区 末端区 缩松区 H T T T 壁的高度h / mm 补贴厚度a / mm 壁厚T / mm 如果生产条件与上述试验条件有差别时，需要把图3-5-13查出的补贴厚度乘一个补偿系数。铸钢件的垂直补贴的补偿系数见表3-5-3。 表3-5 垂直补贴的补偿系数 1.25 1.25 1.25×1.25=1.58 底注式，碳钢及低合金钢铸件 顶注式，高合金钢铸件 底注式，高合金钢铸件 充型方式和化学成分不同 1.0 1.25 1.5 1.7 2.0 杆件断面宽厚比： 4:1 3:1 2:1 1.5:1 1.1:1 杆件比板件的冒口补缩距离小，需要较大的补贴厚度才能保证铸件致密 补偿系数 补偿条件 补偿原因 ③滚圆法 对重要部位的热节用扩大滚圆法。 对次要部位的热节用不扩大滚圆法。 （1）模数的概念 M=V/A （cm） 式中，M为模数，V为体积，A为面积。 注意：不管铸件的形状如何，只要它们的模数相等，其凝固时间就相等或相近。 铸件的模数和凝固时间τ之间的关系遵守平方根定律： τ=(M/k)2 k为凝固系数，与铸件金属、铸型的热物理性能、铸件形状、浇注温度等有关。 对碳钢和低合金钢而言，k=(0.9～1.26) ×10-3m/s1/2。 （2）模数法计算冒口原理 为了实现补缩，冒口与铸件上被补缩部位之间必须存在补缩通道，同时他还必须满足以下两个条件： 1）冒口凝固时间应大于至少等于铸件（或铸件被补缩部分）的凝固时间。 即 τ冒口≥τ铸件 (M冒口/k冒口)2 ≥ (M铸件/k铸件)2 所以： M冒口=f M铸件 f为冒口的安全系数，f ≥1。 一般取： f=1.2 碳钢、低合金钢铸件，冒口、冒口颈和铸件的模数关系： 边冒口： M铸件:M冒口颈:M冒口=1:1.1:1.2 内浇道作冒口：M铸件:M冒口颈:M冒口=1:(1～1.03):1.2 顶冒口： M冒口= (1～1.2) M铸件 2)冒口必须提供足够的金属液，以补偿铸件和冒口在凝固完毕前的体收缩和因铸型型壁移动而扩大的容积，使缩松不致伸入铸件内。 必须满足： ε(V铸件+V冒口)+V型壁移动≤V冒口η ①ε为金属从浇注完到凝固完毕的体收缩率，具体参数见表3-5-4、表3-5-5。 ②η为冒口的补缩效率， η =(补缩体积/冒口体积) ×100%， 各种冒口的补缩效率见表3-5-6。 1.普通铸钢ε=ε0 按下表查出 ●确定铸钢体收缩率ε * * 合金收缩的三个阶段 缩孔和缩松都使铸件的力学性能下降，缩松还使铸件在气密性试验和水压试验时出现渗漏现象。生产中可通过在铸件的厚壁处设置冒口的工艺措施，使缩孔转移至最后凝固的冒口处，从而获得完整的铸件，如下图所示，冒口是多余部分，切除后便获得完整、致密的铸件；也可以通过合理地设计铸件结构，避免铸件局部金属积聚，来预防缩孔的产生。 阀体的冒口补缩 什么是冒口？ 冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。 冒口的作用 (1) 补偿铸件凝固时的收缩。即将冒口设置在铸件最后凝固的部位，由冒口中的合金液补偿其体收缩，使收缩形成的孔洞移入冒口，防止铸件产生缩孔、缩松缺陷。 (2) 调整铸件凝固时的温度分布，控制铸件的凝固顺序。 (3) 排气、集渣。 (4) 利用明冒口观察型腔内金属液的充型情况。 一、冒口的种类 明冒口 暗冒口 顶冒口 侧冒口 贴边冒口 它在轻合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的生产中多使用明冒口。 （1）明冒口 一般都设置在铸件顶部 与大