边冒口

冒口的正确选择与设计是铸型工艺设计中的一项重要内容。目前铸铁件主要指球铁、蠕铁、灰铁件的生产实际中常采用的冒口主要是顶冒口、边冒口、压边冒口及无冒口。前三种又有明、暗冒口及冷、热冒口之分。四种冒口中无冒口铸造是最先进的铸造工艺,是冒口设计中首推选用的冒口方案。但是,无冒口铸造对铁水冶金质量及铸型条件结构、材料、刚度等都有一定的特殊要求,因此在应用上受到一定的限制。顶冒口特别是内浇道不经过冒口的冷顶冒口,因其补缩效率低、冒口颈大、冒口颐处易产生缩松等,一般在冒口设计时尽盘避免选用。热压边冒口因补缩效率高、挡渣性能好、易清除等优点,受到铸造工作者的青睐。但因其对铸型结构有较严格要求,需要铸件有部分直的或弯曲外棱角,因此其应用也受到很大制约。边冒口与顶冒口一样在铸铁件应用较早,因其对铁水冶金质量、铸型条件适应性好、补缩效率较高、易于清理、使用可靠性好,得到广泛应用。边冒口在诸种铸铁件冒口中仍具有较强生命力。边冒口设计通常采用热节圆比例法、模数法和体积法。边冒口的热节圆比例法在小铸件冒口设计应用较多较可靠。对于大铸件,因其比例系数变化范围大,设计可靠性差犷需要有丰富的设计经验予以补偿。边冒口的模数法设计,就笔者所能收集的资料看,除卡赛先生模数法外,大都没有考虑铸铁的凝固特性,因此其应用有一定局限性。体积法是在冒口体积与铸件或铸件需要补缩部分以下简称铸件需补体积之间建立数学关系本文推荐的办法属体积法的一种,在冒口尺寸与铸件需补重量之间建立数学关系,从而确定冒口尺寸。而铸件重量是铸型工艺设计中必不可缺的工艺参数,因此,利用本方法,并不增加额外设计工作量。

暗边冒口的冒口顶尽量采用平顶或下图肠心关系图要刷上涂料,以使其发挥大气压力冒口通气芯的作用。边冒口的冒口底,一般采用半球形和倒圆台形,以倒圆台形为好。除制模样容易外,还可提高冒口底部金属热拥挤位置,利于加热冒口额,提高补缩效率。另外,采用球形底,底部消耗过大,降低补缩效率。边冒口的高度,按一般冒口高度设计规范确定,如果选用明边冒口,胃口直径保持不变,只需高度适当加大。本设计方法原则上适用于干砂型铸造,对湿型小件也可应用,但必须保证一定的铸型硬度。同时需要使用热冒口,即内浇口经过冒口进铁水。应用公式设计冒口时,对于仅是局部需要补缩的铸件其需补重量算出后,可适当施放安全重量,安全重量应因需补量大小而异,并随需补量增大而减小。对于厚实铸件,边冒口设计中的安全重量甚至可为负值。如果一个铸件需同时安放几个边冒口时,可将铸件需补重量划分为几个部分,分别确定冒口尺寸即可。

二、冒口颈的确定由于铸铁具有独特的凝固特性,铸铁件的冒口主要用于补充铸件的液态收缩。对铸铁件冒口颈的要求是既要在铸件液态收缩过程中保持补缩通道畅通,又要在铸件中开始大量凝固前适时凝结,以利于应用石墨化膨胀的正压

力,达到补缩的目的,从而使冒口颈既起补缩通道作用又起调节阀作用。本设计方法采用小冒口颈原则,铸铁件冒口采用小冒口颈,使冒口颈处型砂受高温高速铁水的热冲刷,保持高温,利于补缩通道保持通畅。这点已为大量铸件的随形热压边冒口的缝隙冒口颈生产实践所验证。又因为冒口颈较小,散热面积相对较大,能够达到适时凝结的目的。边冒口如果采用大冒口颈,无论是冷冒口还是热冒口,都容易产所谓“倒抽”缺陷,这点也为大量生产实践所证明另外,把冒口颈视为浇注系统中的内浇口,则冒口颈的选择可根据“低温快浇”的原则,在顺序凝固条件下,扩大同时凝固区域,造成平缓温度梯度,减少液体收缩量,提高补缩效率。根据“低温快浇”的原则,冒口颈断面积可用下式确定,了乙式中—冒口颈断面积,。耐—铸件需补重量,—系数,按浇注系统设计中较小壁厚档次或较大浇速时选择确定上式即为冒口颈断面积与铸件需补重量的平方根成正比。图是生产实际中二者关系的统计资料,可供设计冒口径时参考。另外,冒口颈断面积也可根据冒口直径来确定,图根据文献介绍的资料及生图关系图。灰铁球铁日。乌葵心有拼。如冒口直径图仆关系图冒口颈的断面形状尽量采用矩形或高梯形,应避免采用圆形。冒口颈长度,在造型操作允许的条件下,以尽量短为好。此外,冒口颈断面与铸造合金、浇注温度也有一走关系,需在设计冒口径时酌情予以调整。