鑄造中鑄件需要使用多大直徑的冒口？補(bǔ)縮怎么計算？教你4個簡單易學(xué)的計算方法
2021年1月13日 14:33瀏覽：2932
鑄造生產(chǎn)當(dāng)中，冒口的設(shè)計直接關(guān)系著鑄件的成品率與質(zhì)量。因此，許多鑄造廠都非常重視鑄件冒口的設(shè)計。
所謂冒口，顧名思義就是鐵水澆注時冒上來的口，有兩個主要作用，一是澆注完成后熱液補(bǔ)縮，二是注湯時，型腔內(nèi)快速排出氣體。
排氣作用就不說了，就說補(bǔ)縮，鐵水在液態(tài)向固態(tài)凝固時，鑄鐵的鐵水有個特性，先共晶，再共析，共晶過程也是膨脹的過程，共析是收縮的過程，鐵水的縮性又與化學(xué)成分，冷卻速度，型核分布，熔爐速度，熔煉溫度，鎮(zhèn)靜時間，澆注溫度有關(guān)，難以一言蔽之，鐵水熔煉不控制好，就算有最好的計算結(jié)論，都是白搭。
這個問題看似簡單，基本上等同于簡述鑄造工藝學(xué)。今天，只簡要地講述一下冒口設(shè)計的基本要素。
冒口設(shè)計要根據(jù)不同的材料，不同尺寸，不同形狀，不同材質(zhì)的特性進(jìn)行設(shè)計。
首先，鑄造工藝不一樣，由此引申出的各類冒口的類型也是不一樣的，因而冒口尺寸計算的方法也是不一樣的。
簡單以材料分類 ，鑄鋼件采用的冒口計算方法有模數(shù)法、三次方程法、補(bǔ)縮液量法和比例法。
鑄鐵件因凝固方式特殊（受冶金質(zhì)量和冷卻速度影響），大多靠經(jīng)驗輔以模數(shù)法和比例法。
模數(shù)指的是鑄件被補(bǔ)縮部位的體積與散熱表面積的比值稱為模數(shù)。 模數(shù)基本等同于鑄件的凝固時間，也就是說不同形狀大小的鑄件，只要模數(shù)相同，我們就認(rèn)為他們的凝固時間幾乎相等。當(dāng)我們使用模數(shù)法時，基本遵循兩條原則：
1.冒口的模數(shù)需大于鑄件被補(bǔ)縮區(qū)域的模數(shù)。
2.冒口必須有足夠的金屬溶液補(bǔ)充鑄件收縮部分的體積收縮。
三次方程法是模數(shù)法的延伸，主要用于計算機(jī)輔助設(shè)計中。這種方法的原理是：冒口在補(bǔ)縮鑄件的過程中，質(zhì)量向鑄件轉(zhuǎn)移，冒口體積不斷縮小，當(dāng)凝固結(jié)束時，冒口體積減小，冒口的散熱面積由于中間縮孔總是位于冒口中間的位置，可以認(rèn)為冒口的縮孔側(cè)面總的散熱面近似等于冒口頂面的散熱結(jié)果。即可近似認(rèn)為冒口凝固結(jié)束時的散熱面積等于冒口凝固初始時的散熱面積。利用鑄件散熱表面積前后不變和鑄件體積前后變化，以及由于體積變化帶來的密度變化，建立三次方程，從而確定冒口的直徑。
此方法基本原理建立在兩點(diǎn)假設(shè)上。
1.假定鑄件凝固層增長速度與冒口凝固層增長速度相同。
2.假定冒口內(nèi)用的金屬液的體積(縮孔體積）為某直徑的球體。這樣當(dāng)冒口直徑和高度相等時，鑄件中最大凝固層厚度為壁厚的一半，根據(jù)假定一冒口中的凝固層厚度也為鑄件的厚度的一半，因此縮孔球直徑等于冒口直徑與鑄件厚度之差。因此冒口直徑等于縮孔球體直徑加壁厚，而縮孔球體的直徑由該球體積等于鑄件總的體收縮容積算出。
該法又稱經(jīng)驗法，是在分析總結(jié)大量工藝資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來的冒口尺寸經(jīng)驗確認(rèn)法。根據(jù)相關(guān)零件的尺寸形狀查編好的圖表查得。
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