铸件冒口设计的计算方法和比例

导读:冒口是附在铸件顶部或侧面的辅助部件,用于避免铸件出现缺陷。作用 在铸模中,冒口的型腔是储存液态金属的型腔。铸件成型时,供给金属以防止缩孔、缩孔、排气和夹渣。立管的主要作用是包装。...

冒口是附着在铸件顶部或侧面的辅助部件,用来避免铸件的缺陷。在模具中,冒口的型腔是储存液态金属的型腔。铸件成型时补充金属,防止缩孔、缩孔、废气、夹渣。管子的主要功能是包装。

1.立管设计基础

铸造冒口主要用于铸钢件。铸铁件仅用于个别较厚的灰铸铁件和球墨铸铁件。在液体冷却凝固的过程中,熔融金属的体积要收缩。铸件的体积收缩约为线性收缩的3倍。所以铸钢的体积收缩一般认为是3-6%,灰铸铁的体积收缩一般认为是2-3%。而灰铸铁和球墨铸铁在凝固过程中的石墨膨胀可以抵消一部分体积收缩,所以如果壁厚均匀,铸型密度高,通常不需要进行冒口设计。如果铸件的体缩孔得不到补充,就会在铸件上或内部形成缩孔、缩松或缩孔。铸造严重的时候经常报废。

计算冒口尺寸的原理是先计算金属液的补缩量。通常假设这部分熔融金属为球体,计算直径(设为d0)用于冒口计算。冒口补缩铸造有一定的范围,称为有效补缩距离,设定为L,对于厚度为h的板状零件,通常L=3~5h。对于杆状零件,公式中L=(25~30) h,H-铸件厚度。

2.冒口尺寸的基本计算方法

纵向计算有很多公式、图表、表格。介绍如下。
最常用的方法是立管直径D = D0+H。

原因是假设冒口和铸件凝固速度相同,凝固过程是从铸件两面向内层进行的。当铸件完全凝固后,冒口凝固至相同厚度,中间有空孔。缩孔的体积正好等于补缩球的体积,这部分金属液在凝固过程中刚好缩到铸件中。

铸件中有热点时,可用热点直径T代替h,即D=d0+T..

此外,在冒口设计中,还有另一个重要部分,即冒口颈部。冒口颈是冒口和铸件之间的连接通道。冒口中的熔融金属通过冒口颈部注入铸件。所以对冒口的截面是有要求的,通常是冒口直径dj=(0.6~0.8)T,冒口高度h = (1.5 ~ 2.5) d,H的高度也要考虑高于需要补料的部位的高度,否则就变成反向补料,铸件补料和冒口,应该避免。

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