完整版铸钢件冒口的设计与计算

§4铸钢件冒口设计
设计步骤：
1〕确定冒口的安放位置
2〕初步确定冒口数量
3〕划分每个冒口的补缩区域,选择冒口类型
4〕计算冒口的具体尺寸
冒口计算方法：模数法+比例法+补缩液量法〔参考资料〕
一模数法
1计算原理
要保证冒口晚于铸件凝固,需冒口的模数大于铸件被补缩部位的模数.
即 廿件
对于铸钢件,冒口、冒口颈、铸件的模数应满足以下比例关系：
明】页冒口1
M 产〔1.1-L2〕 M 什 暗侧冒口；
〞伸:M M 也产1:1.1:1.2 钢液通过胃口浇注:
M 鼠M.电:〔1-L03〕:L2 式中 M 虾M 件一分别为冒口、冒口颈和铸件被补缩处的模数0
为了保证冒口中有足够的金属液补充铸件的收缩,还应该满足以下条件3
W V 〔旷件+「皆〕忘%平
式中央——冒口所能补缩的铸件体积；
% 一 -冒口体积:
0 --- 合金的体收缩率,具体数值,参见表4.3；
斗——冒口的补缩效率.各种冒口的补缩效率值,见表4~4.
表4.3确定铸钢体收缩率⑶的国袤 合金锅的体收缩率 口 二—
普通碳制相同,UJ 由左图中查卅
各合金先蜜体收编量相总跳枸为邑=工尢卬
式中：
中 合金铜中各含金无素狗含里.电分别表示出、g …
E 霁合金元素对体收缩率的除正累鞋,由卜一栏中直出r 各元素分
别为t1、缸、h …
划：EX =以ML** Ml +&g 十品阴- ,
合金兀素
W Ni Mn Cr Si Al 修正系数人
0.53 ■ 0.0354 +0.05 S5 M12 +1.03 -1.70 普通城飒体收埒率
fi-fr
总结：M冒=1.2M件
P127式4-5,左边为总收缩量,右边为由冒口补充量
2计算步骤
1〕计算铸件模数
根据铸件需补缩部位,划分补缩区,分别计算铸件的模数.
计算方法：公式计算+图表计算—表4-5 〔p128-130〕.
2〕计算冒口及胃口颈模数.根据热节的位置,确定胃口
的类型,再根据式〔4-2〕或式〔4-3〕、式〔4-4〕. 即可
计算出国口及冒口颈模数
计算举例；铸钢件在下部法上处放置暗冒口补缩. 如图
4-3三所示.求吩和
利用表4・5中上形体计算公式,法兰处o=200mm, b—
lOOnun*非散热面可得:
“*0x20 …
M 社=—j ---- ——cm = 3.636cm
件2〔10 + 20〕-5
因浇口通过冒口,故：1.05Mr = 374 cm 加冒=L2A/
件=436 cm
S 中左边的冒口颈…W R=〔22X 10X2〔22+10〕］
四4一箝补缩铸钢件法兰的目口颈cm- 3.43cm,小于3.74cm,不能满足补缩要求,在铸件热
节处将出现缩松口采用右边的冒口颈,必=Q0X 12V［2QO+I2〕］crti=3.75cm,满足了要求.
计算M件用L形体计算公式,为什么不用法兰体公式去套呢？〔法兰体高度b无法确定〕
图4-33B-B剖面图中200应改为220,因计算M B时用的数值是220;另外, 冒口直径为〔|〕220,其冒口颈宽也应为220.〔A-A剖面图中200改否.〕
采用右边的A-A剖面冒口颈满足了要求,A-A剖面冒口颈尺寸怎么得来的呢？不要瞎懵,可列式M仝^=3.74=20X/［2 〔20+X〕］,求出X=12.
生产中可根据M冒数值查出标准侧冒口,得冒口尺寸〔直径、高等〕,冒口颈尺寸,冒口体积、重量,能补缩的铸件体积及重量〔 M冒结合一查〕.
3〕确定铸钢件体收缩率
由表4-3求出.
例如,ZG270-500的平均W C=0.35%,假设浇注温度为1560℃,可从表4-3 查出
=4.7%〔碳钢e V= e C〕.
£V
如何查出的呢？浇注温度为1560 C; W C=0.40%, ev=5%; W C=0.20%,&V=3.8%;据此列式〔5-3.8〕 / 〔0.4-0.2〕 = 〔5-X〕 / 〔0.4-0.35〕,解出
X=4.7 〔插入法,比例法〕
4〕确定冒口形状和尺寸查相关表格.
5〕确定冒口数目
6〕校核冒口的最大补缩水平.
二比例法〔热节圆法〕
使冒口根部直径大于铸件被补缩处热节圆直径或壁厚, 再以冒口根部直径来确定
其他尺寸.
D=cd
式中D ……冒口根部直径；
c ••…比例系数,参见表4-6;〔查表步骤〕
d ……铸件被补缩热节处内切圆直径.可用作图法画出
图4-34热节圆直件
a 〕壁厚均匀
b 〕壁面和交
查表步骤：
1〕选取比例系数c 〔先按铸件结构选择冒口类型,再选比例系数〕
2〕确定冒口高度〔根据直径 D 确定〕；
3〕确定每个冒口长度或冒口个数〔根据冒口延伸度确定〕.
三铸件工艺出品率的校核
表4-7说明校核方法.
采用普通冒口时,冒口尺寸 可根
据表中数值进行验算 和调整,即
将冒口重量代入 计算后,假设工
艺出品率低于 表中数值,那么冒
口尺寸偏 大,可适当减小冒口高
度； 假设高于表中数值,那么应
加大 冒口尺寸或增加冒口个数.
四冒口计算举例 见p133例题.
图535 ZG35SiMn 铸钢齿轮铸件
1模数法
工艺出品率= 铸件重量
铸件重量+浇铸系统重 量+冒口重量
轮缘与轮辐的交接处为热节,其直径d按作图法得50〔大于轮缘厚40〕;按作图法且考虑热节增大,见P126图4-31,dy=d+〔10~30〕,取d=60 〔见P134比例法〕.
轮缘热节处按表4-5应为板与杆的相交体,由图4-35可得a=d=60mm, b=180mm,
c=24mm.
2比例法〔热节圆法〕
作业：如下列图铸钢齿圈坯件ZG25,为一圆环,中径〔|〕920,厚80,高240, 有三种补缩方案：3个6190冒口, 3个6190冒口和3个冷铁,尺寸
为：宽100X厚50X高240, 6个6190冒口.按有效补缩距离检验,冒
口数目是否足够？。