1、 鑄鐵件冒口定量設計鑄鐵件冒口定量設計 西安理工大學 魏兵 鑄造技術雜志社 2013.6.61 1 冒口設計原則冒口設計原則 冒口冒口補縮時間補縮時間要長于鑄件收縮時間要長于鑄件收縮時間AP;AP; 冒口提供的冒口提供的補縮液量補縮液量要大于鑄件表觀收縮量；要大于鑄件表觀收縮量； 冒口冒口位置位置要離開鑄件的幾何熱節；要離開鑄件的幾何熱節； 冒口和鑄件需要補縮處存在冒口和鑄件需要補縮處存在補縮通道補縮通道； 冒口的壓力使鑄件凝固過程處于冒口的壓力使鑄件凝固過程處于正壓正壓狀態；狀態； 冒口頸冒口頸 短、短、 薄、薄、 寬寬。 可見，鑄鐵件均衡凝固補縮設計的冒口位置、可見，鑄鐵件均衡凝固補縮設計

2、的冒口位置、冒口大小、冒口頸形狀、冒口補縮時間等與順序冒口大小、冒口頸形狀、冒口補縮時間等與順序凝固有顯著不同。凝固有顯著不同。2 收縮時間分數收縮時間分數（1）灰鑄鐵件收縮時間分數灰鑄鐵件收縮時間分數 P= e=2.7 Mc 鑄件模數（鑄件體積鑄件模數（鑄件體積鑄件表面積）鑄件表面積） Qm 質量周界商質量周界商Qm=GMc3（2）球鐵件收縮時間分數）球鐵件收縮時間分數 1.0鑄件模數鑄件模數 Qm 質量周界商質量周界商Qm=GMc3 3 3 鑄鐵件均衡凝固冒口設計方法鑄鐵件均衡凝固冒口設計方法（1）收縮模數計算法（3f法）（2）查表法（3）分段比例查表法4 4 收縮模數計算法（收縮模數計算

3、法（3 f3 f法）法）（1 1）冒口體模數）冒口體模數M MR RM MR R=f=f1 1f f2 2f f3 3M Mc c f f1 1 冒口平衡系數冒口平衡系數 取取f f1 1=1.2=1.2f f2 2 收縮模數系數收縮模數系數 f f2 2=P=Pf f3 3 冒口壓力系數冒口壓力系數 f f3 3=1.1=1.1 1.31.3Mc Mc 鑄件模數鑄件模數根據冒口體模數根據冒口體模數M MR R，求出冒口體直徑和高度求出冒口體直徑和高度 （2 2） 冒口頸模數冒口頸模數M MN N M MN N=f=fp p.f.f2 2.f.f4 4 Mc Mc f fp p 流通效應系數流

4、通效應系數 f fp p=0.50-0.55=0.50-0.55 f f2 2 收縮模數系數收縮模數系數 f f4 4 冒口頸長度系數冒口頸長度系數 f f4 4=0.8=0.8 1.01.0 Mc Mc 鑄件模數鑄件模數 根據冒口頸模數根據冒口頸模數M MN N，求出冒口頸尺寸求出冒口頸尺寸5 5 收縮模數查表法冒口設計收縮模數查表法冒口設計 （1 1）計算鑄件模數）計算鑄件模數 M MC C鑄件體積鑄件表鑄件體積鑄件表 面面積積（2 2）計算鑄件質量周界商）計算鑄件質量周界商 Q Qm m鑄件重量鑄件鑄件重量鑄件 模數的立方（模數的立方（ M MC C3 3）（3 3）根據）根據M MC

5、C， Q Qm m查表（教材：查表（教材：2323頁灰鐵，頁灰鐵，2424頁球頁球 鐵）得鐵）得f f1 1 ，f f2 2，f f3 3，M MS S，M MN N，M MR R（4 4）根據）根據M MN N，M MR R計算、設計冒口體，冒口頸計算、設計冒口體，冒口頸 6 分段比例法查表冒口設計分段比例法查表冒口設計 （1 1）查表（教材）查表（教材2525頁）確定鑄件的大小，頁）確定鑄件的大小， 厚薄，疏密厚薄，疏密; ; （2 2）選擇冒口的類型）選擇冒口的類型; ; （3 3）查表（教材）查表（教材2626頁）確定鑄件冒口直徑，頁）確定鑄件冒口直徑， 冒口高度比例系數及冒口頸尺寸冒

6、口高度比例系數及冒口頸尺寸. .冒口位置冒口位置 均衡段均衡段均衡段均衡段7 冒口個數（均衡段的個數）冒口個數（均衡段的個數）9 9 澆口當冒口補縮工藝澆口當冒口補縮工藝（1 1）補縮模型）補縮模型（2 2）澆注系統流通效應）澆注系統流通效應 f f直直=0.70=0.70 0.800.80 f f橫橫=0.75=0.75 0.850.85 f f內內=0.35=0.35 0.400.40（3 3）直澆道模數）直澆道模數 M MZ Z M MZ Z=f=f直直.f.f1 1f f2 2f f3 3McMc f1 冒口平衡系數 f2 收縮模數系數 f3 冒口壓力系數 f直=0.700.80 Mc

7、 鑄件模數 根據直澆道模數根據直澆道模數M MZ Z，求出直澆道直徑求出直澆道直徑（4 4）橫澆道模數）橫澆道模數 M Mh h M Mh h=f=f橫橫.f.f2 2.Mc.Mc f橫=0.750.85 f2 收縮模數系數 Mc 鑄件模數根據橫澆道模數根據橫澆道模數M Mh h，求出橫澆道尺寸求出橫澆道尺寸10 澆注系統充填與補縮一體化設計澆注系統充填與補縮一體化設計（1）充填設計（保證澆注時間，大流量，平穩）充填設計（保證澆注時間，大流量，平穩潔凈，有合理的流態，可控的流動路徑）潔凈，有合理的流態，可控的流動路徑）（2）補縮設計（足夠的補縮時間和補縮量）補縮設計（足夠的補縮時間和補縮量）（

8、3）取二者較大者）取二者較大者,再核算再核算（4）給出二者都滿足的尺寸）給出二者都滿足的尺寸（5 5）內澆道模數）內澆道模數M Mn n M Mn n=f=f內內f f2 2.f.f4 4McMc f內=0.350.40 f2 收縮模數系數 f4 冒口頸長度系數 f4=0.81.0 Mc 鑄件模數 根據內澆道模數根據內澆道模數MnMn，求出內澆道尺寸求出內澆道尺寸11 11 鑄鐵件冒口系列鑄鐵件冒口系列 12 結論（1 1）冒口）冒口位置位置不要放在鑄件的幾何熱節上；不要放在鑄件的幾何熱節上；（2 2）冒口頸）冒口頸 短、短、 厚、厚、 寬寬。 （3 3）鑄鐵件收縮時間分數，流通效應系數對）鑄鐵件收縮時間分數，流通效應系數對 冒口，冒口頸大小的影響顯著。冒口，冒口頸大小的影響顯著。（4 4）無冒口鑄造的本質是澆注系統當冒口）無冒口鑄造的本質是澆注系統當冒口。均衡凝固技術均衡凝固技術19881988年獲年獲國家科技進步二等獎國家科技進步二等獎 19891989年國家科委成都均衡凝固推廣班年國家科委成都均衡凝固推廣班謝謝 謝謝 聯系方式聯系方式 地址:71004