PDF《球铁实用冒口及浇口的设计计算》

95 3 V 需补 + 2? (4) 1.

3 冒口颈的设计计算 冒口颈设计的基本思想是, 当液态收缩终止 或共晶膨胀开始时刻, 让冒口颈冻结.冒口颈模 数M n 的计算可借助于建立的如下近似计算式 M n = 5.

849 + 1. 49lnT p (M s - 8. 927) mm (5) 式中 T p 为浇注温度, ℃;

M s 为关键模数, mm. 为使冒口颈能及时冻结, 其应具有扁平形状, 并采用水平冒口颈.这样实用冒口的结构就成了顶侧冒 口和扁而长的冒口颈. 1.

4 用浇注系统当冒口[2] 对于薄壁球铁件(模数小于 0.

4 cm ) , 其冒口颈很小, 浇注系统可起冒口作用.内浇道按冒口颈模数计 算.超过铸件最高点的直浇道和浇口杯实质上就是冒口. 但当铸件较厚(模数大于

1 cm ) 时, 把浇注系统与 冒口分开则工艺出品率高.此外, 把浇注系统当冒口时, 不能误认为无冒口铸造.

2 控制压力冒口的设计与计算 球铁铸件的模数如果比较大(0.

4 ~ 2.

5 cm ) , 并且铸型强度又低(小于

85 的湿型) , 则铸型承受不了共 晶膨胀的作用而要扩大, 这时共晶膨胀补偿不了二次收缩.此时可采用控制压力冒口, 在共晶膨胀时往冒 口中释放掉一部分压力, 以免型内压力过大而产生型壁移动. 控制压力冒口有补偿液态收缩和容蓄缓冲过 大的共晶膨胀压力两种作用.控制压力冒口又叫释压冒口或减压冒口, 其体积仅相当于铸件的 3? ~ 5? . 控制压力冒口工艺有几种方法, 但最方便可靠的是采用暗冒口的体积来容蓄从铸件释放来的铁水压力. 2.

1 M s 的确定 控制压力冒口是为了防范铸件内压力过大, 而膨胀压力最大的部位是铸件最厚大亦即模数最大部位, 因此冒口(或冒口颈) 的设置部位是关键.为确定关键部位, 同样要采用 模数―体积份额图 来确定M s . 2.

2 确定液体输送模数M T 设计控制压力冒口的基本出发点, 就是要求铸件达到铸型所能承受膨胀压力所需要的时间, 等于冒口 系统(冒口与冒口颈) 允许液体输送的时间.液体输送模数就是对应液体输送时间限度(此时铸件内已有 75? 固相[5] ) 时冒口的模数.表1[6] 为M T 的计算式. 2.

3 确定冒口的模数 在铸件关键部分需要向冒口输送铁水的时间内, 整个冒口必须保持液态, 故冒口模数M R 可等于M T. M R 应为铸件上厚大断面模数(M s) 的1.

1 ~ 1.

2 倍.

3 6

1998 年(总第

61 期) 张文亮等: 球铁实用冒口及浇口的设计计算 ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 表1MT的计算式 (mm ) 冶金质量 M s<

10 10<

M s<

25 M s>

25 好MT=0. 6M s+ 1.

524 M T = 0. 343M s+ 4.

24 M T = 0. 51M s 中MT=0. 8M s+ 1.

524 M T = 0. 335M s+ 6.

35 M T = 0. 59M s 差MT=Ms+ 1.

524 M T = 0. 327M s+ 8.

38 M T = 0. 66M s 2.

4 V 需补的计算 铸件液态收缩需补缩的体积按下式计算[5] V 需补 = V 件Ε(cm

3 ) (6) 式中 Ε为液态收缩率, 可用表

2 所列公式计算[6] . 表2Ε的计算式 冶金质量 关系式好Ε=0.

0335 M

0 .

18 s 中Ε=0.

0449 M

0 .

20 s 差Ε=0.

0599 M

0 .

27 s 2.

5 冒口颈模数M n 及尺寸的确定 理论上应是M n = M T , 但因冒口颈散热慢, 所以M n 可取 得比M T 小, 即Mn=0.

67 M T (7) 冒口颈的形状可取如下标准形式之一[7] : 圆形, 直径D =

4 M n;

正方形, 边长 a=

4 M n;

矩形, 高h=

3 M n, 宽b=

6 M n .