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铸钢件冒口设计规范

分类:行业动态 发布时间:2023-03-20 825次浏览

钢水从液态冷却到常温的过程中,体积发生收缩。在液态和凝固状态下,钢水的体积收缩可...

钢水从液态冷却到常温的过程中,体积发生收缩。在液态和凝固状态下,钢水的体积收缩可导致铸件产生缩孔、缩松。冒口的作用就是补缩铸件,消除缩孔、缩松缺陷。另外,冒口还具有出气和集渣的作用。

1、冒口设计的原则和位置

冒口设计的原则

1.1.1、冒口的凝固时间要大于或等于铸件(或铸件被补缩部分)的凝固时间。

1.1.2、冒口所提供的补缩液量应大于铸件(或铸件被补缩部分) 的液态收缩、凝固收缩和型腔扩大量之和。

1.1.3、冒口和铸件需要补缩部分在整个补缩的过程中应存在通道1.1.4、冒口体内要有足够的补缩压力,使补缩金属液能够定向流动到补缩对象区域,以克服流动阻力,保证铸件在凝固的过程中一直处于正压状态,既补缩过程终止时,冒口中还有一定的残余金属液高度。1.1.5、在放置冒口时,尽量不要增大铸件的接触热节、冒口位置的设置。

1.2.1、冒口一般应设置在铸件的最厚、更高部位。

1.2.2、冒口不可设置在阻碍收缩以及铸造应力集中的地方1.2.3。

1.2.3、要尽量把冒口设置在铸件的加工面或容易清除的部位1.2.4。

1.2.4、对于厚大件一般采用大冒口集中补缩,对于薄壁件一般采用小冒

口分散补缩。

1.2.5、应根据铸件的技术要求、结构和使用情况,合理的设置冒口。

1.2.6、对于清理冒口困难的钢种,如高锰钢、耐热钢铸件的冒口,要少放或不放,非放不可的,也尽量采用易割冒口或缩脖型冒口。

2、设置冒口的步骤与方法

冒口的大小、位置及数量对于铸钢件的质量至关重要。对于大型铸钢件来说,必须把握技术标准及使用情况,充分了解设计意图,分清主次部位,集中解决关键部位的补缩。以模数法为例,冒口设计的步骤如下

3、对于大、中型铸钢件,分型面确定之后,首先要根据铸件的结构划分补缩范围,并计算铸件的模数(或铸件被补缩部分的模数)M铸。

4、根据铸件(或铸件被补缩部分) 的模数 M确定冒口模数 M。

5、计算铸件的体收缩e。

6、确定冒口的具体形状和尺寸。

7、根据冒口的补缩距离,校核冒口的数量

8、根据铸件结构,为了提高补缩距离,减少冒口的数量,或者使冒口的补缩通道畅通,综合设置内外冷铁及冒口增肉、校核冒口的补缩能力,要求e(V +V) V冒n。

3、设计冒口尺寸的方法

模数法

在铸件的材料、铸型的性质和浇注条件确定之后,铸件的凝固时间决定于铸件的模数

模数M=V/A(厘米),V一体积(厘米3);A一散热面(厘米 2)随着办公条件的改善,计算机的普及,模数可以用计算机进行计算。方法是:用 SolidWorks 软件画出铸件(或铸件被补缩部分)的立体图,计算出铸件的体积和散热面积,然后用公式 M=V/A 计算模数。冒口的凝固时间大于铸件的凝固时间,冒口的模数一般是铸件模数的~倍,Ma=~铸

对于厚实铸件,如:圆柱体、块状铸件,用模数法确定的冒口往往偏大,故必须采取一些方法加快铸件的凝固,同时延长冒口的凝固时间。通常采用以下方法: 1、加放内、外冷铁: 2、补浇冒口;3、采用保温冒口。

4、冒口的有效补缩距离

冒口区与末端区之和称为冒口补缩距离,超出该距离,在铸件中间区产生轴线缩松。

板件和杆件的补缩距离

通常把断面的宽厚比为 5: 1 以上的称为板型件;断面的宽厚比为5:1以下的称为杆型件。下图为碳钢(C=~%),板型件的厚度≤175mm、杆型件的厚度≤200mm 的冒口有效补缩距离.

另外,冒口的有效补缩距离还受以下因素的影响:(1)厚实铸件的凝固区域变宽,冒口的有效补缩距离相对较小(2) 结晶温度范围较宽的铸钢,冒口的有效补缩距离较小;结晶温度范围较窄的铸钢,冒口的有效补缩距离较大。例如,含碳量为%的碳素钢比含碳量为%的碳素钢的结晶温度范围较窄,冒口的有效补缩距离较后者大30%。

(3) 使用发热冒口,可以增加冒口的有效补缩距离轮型件冒口的有效补缩距离轮型件冒口的有效补缩距离

1)轮型件讲究冒口的延续度。冒口的延续度为冒口根部长度《沿轮型周向) 之和与轮形周长的比率,称为冒口的延续度。延续度的大小取决于轮缘的厚度与其内在质量的要求程度。如铣齿齿轮、缸体其延续度适当增加,不重要的且厚壁轮型件可适当减少。(1)一般小件( 中600mm) 不铣齿的轮型件,冒口的延续度取 25~35%。

2) 中等高度和大小齿轮和齿圈(铣齿深度不超度 4/10 轮缘厚度),冒口的延续度取 36~40%。

3) 轮缘较高的双辐板、三辐板齿轮,冒口的延续度取 38~42%。

4) 高压缸类的受压与有探伤要求件,冒口延续度可取

5、保温冒口

目前,保温套主要分成: 珍珠岩复合型保温套、纤维复合型保温套、空心微珠复合型保温套和陶粒保温套。后两种可以做较大铸钢件的保温套。

保温套的堆密度一般控制在~0.8g/cm3。保温套的厚度一般取保温冒口模数的 1~倍,保温效果好的取下限。保温剂的用量约为冒口重量的~%,冒口的上部不见红时,保温效果比较理想。在此条件下,保温冒口的模数约为普通冒口模数的~倍,补缩效率为 25~459

6、冒口的形状与尺寸

按照冒口的保温性能可分为普通冒口和保温冒口: 按照冒口的形状可分为圆冒口和矩形冒口;按照冒口是否被砂型所覆盖可分为明冒口和暗冒口。目前,在我厂铸钢件的生产过程中,直径小于《或等于)1600mm 圆冒口,一般采用保温冒口,直径大于 1600mm 圆冒口,一般采用普通冒口。为了提高冒口的补缩距离(或延续度》 ,可采用矩形冒口。在铸件的上部一般采用明冒口,在铸件的下部一般采用暗冒口。

——摘自爱问共享资料