铸造工艺学-冒口设计
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1M 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3W 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 cmS 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？。
《冒口系统设计》课件
冒口系统是铸造工艺中的重要组成部分，其主要作用是容纳多余的金属液体。一个完整的冒口系统通 常包括冒口本身、溢流槽和保温材料等部分。冒口的设计应考虑金属液的容量、模具的冷却速度等因 素。溢流槽的作用是将多余的金属液引入冒口，保温材料则用于保持金属液的温度。
冒口系统的分类
要点一
总结词
根据用途和结构，冒口系统可分为热冒口和冷冒口两类。
压接焊
通过施加压力使两个金属表面紧密接触，然后加热熔化表面层， 形成连接。
钎焊
使用熔点低于母材的钎料作为填充金属，将母材加热至钎料熔化 ，然后冷却凝固形成连接。
热处理工艺
退火
将金属加热至高温并保持一段时 间，然后缓慢冷却至室温，以消 除内应力、提高塑性和韧性。
正火
将金属加热至高温并保持一段时 间，然后快速冷却至室温，以细 化晶粒、提高强度和韧性。
环保性原则要求在选择冒口材料时，要优先选择可再生、 可回收、低污染的材料，同时还要考虑到冒口系统的冷却 方式、废弃物的处理方式等因素，以实现绿色铸造的目标 。
03 冒口系统设计流程
需求分析
需求调研
深入了解用户需求，明确设计目标， 收集相关数据和信息。
需求整理
对收集到的需Байду номын сангаас进行分类、筛选和整 理，形成详细的需求文档。
方案制定
方案构思
根据需求分析结果，初步拟定设计方 案，包括功能模块、界面布局等。
方案评审
邀请专家或团队成员对方案进行评审 ，提出改进意见，完善设计方案。
详细设计
界面设计
根据方案制定界面风格、色彩搭配、图标和按钮 等视觉元素。
交互设计
确定各个功能模块的交互流程、操作方式和反馈 机制。
第五章 冒口设计
I-I端面
垂直补贴的尺寸可依照图3-5-13确定。 该图是对板型碳钢铸件进行顶注、立浇试验，后经过X光透 视检查而总结出来的关系曲线—补贴厚度a和铸件壁高H， 厚度T之间的关系曲线。（断面板型件—宽厚比＞5：1）
K (0.9～1.26) 10
3米 / 秒1 / 2
（或K 0.75～ 0.98厘米 / 分1 / 2 ）
2. 基本原理
遵守顺序凝固的基本条件。首先，冒口的凝固时间τr 应大于于铸件被补缩部位年凝固时间τc。运用Chvorinov 公式τ =（Mr/Kr）2和τc=（Mc/Kc）2 ，于是得:
6. 冒口布置在加工面上，可节约铸件精整工时，零件外观 好。 7. 不同高度上的冒口，应用冷铁使各个冒口的补缩范围隔 开 （图3-5-4）。
（三）冒口有效补缩距离的确定
冒口有效补缩距离=冒口作用区与末端区长度之 和。 它是确定冒口数目的依据。
有效补缩距离与铸件结构、合金成分、凝固特性、冷 却条件、对铸件质量要求的高低等多种因素有关，简称为 冒口补缩距离。
＜200 25 250 30 300 33 400 35 500～1000 40 ＞1000 45
3. 冒口设计步骤
1）把铸件划分为几个补缩区，计算各区的铸件模数Mc。 2）计算冒口及颈的模数。 3）确定冒口形状和尺寸（应尽量采用标准系列冒口尺寸） 4）检验顺序凝固条件，如补缩距离是否足够，补缩通道是 否畅通。 5）校核冒口补缩能力。
第五章
冒口设计
第一节 冒口的种类及补缩原理
铸铁件冒口定量设计课件
（4）横浇道模数 Mh
Mh=f横.f2.Mc
f横=0.75~0.85 f2 ——收缩模数系数 Mc ——铸件模数 根据横浇道模数Mh，求出横浇道尺寸
10 浇注系统充填与补缩一体化设计
（1）充填设计（保证浇注时间，大流量，平稳 洁净，有合理的流态，可控的流动路径）
（2）补缩设计（足够的补缩时间和补缩量） （3）取二者较大者,再核算 （4）给出二者都满足的尺寸
（5）内浇道模数Mn
Mn=f内f2.f4Mc f内=0.35~0.40 f2 ——收缩模数系数 f4 ——冒口颈长度系数 f4=0.8~1.0 Mc ——铸件模数 根据内浇道模数Mn，求出内浇道尺寸
11 铸铁件冒口系列
12 结论
（1）冒口位置不要放在铸件的几何热节上； （2）冒口颈 短、 厚、 宽。 （3）铸铁件收缩时间分数，流通效应系数对
提高中国铸件在国际市场上 的竞争力
谢谢
Qm= G Mc3
3 铸铁件均衡凝固冒口设计方法
（1）收缩模数计算法（3f法） （2）查表法 （3）分段比例查表法
4 收缩模数计算法（3 f法）
（1）冒口体模数MR MR=f1f2f3Mc
f1 ——冒口平衡系数 f2 ——收缩模数系数 f3 ——冒口压力系数 Mc ——铸件模数
取f1=1.2 f2=√P f3=1.1~1.3
冒口，冒口颈大小的影响显著。 （4）无冒口铸造的本质是浇注系统当冒口。
均衡凝固技术1988年获 国家科技进步二等奖
1989年国家科委成都均衡凝固推广班
谢谢
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《铸造技术》杂志 电话/传真: 即时联系： Email:
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提高铸造企业工艺水平和 铸件品质
铸造工艺学冒口设计
铸造工艺学是一门 研究金属材料成型 规律和工艺方法的 科学
铸造工艺学涉及到 金属材料的性能、 组织结构、成分和 加工方法等方面
铸造工艺学是机械 制造领域中重要的 分支之一
铸造工艺学在汽车 、航空航天、能源 等领域有着广泛的 应用
铸造工艺学的研究对象和内容
添加标题
研究对象：铸造工艺学是研究铸造生产过程及其相关技术的一门学科，包括铸造材料、铸造设备、铸造工 艺等方面的内容。
置，以获得最佳补缩效果
注意浇注温度对冒口的影响
浇注温度过低可能导致冒口 补缩不足，产生缩孔、缩松 等缺陷
合适的浇注温度需要根据合 金种类、铸件结构、浇注系
统等因素固，影响补缩效果
在实际生产中，可以通过调 整浇注温度来优化冒口设计，
提高铸件质量
注意浇注时间对冒口的影响
优化冒口位置： 将冒口设置在 铸件的非重要 部位或应力集 中区域，以减 少后续加工或 修复工作量。
考虑环保因素： 选择环保型冒 口材料，减少 废弃物对环境 的影响，降低
处理成本。
05 冒口设计的具体方法
确定冒口的位置
确定冒口的位置：根据铸件的结构和尺寸，选择合适的冒口位置，以保证铸件的质量和生产效 率。
球墨铸铁材质的冒口设计实例
材质特性：球墨铸 铁具有高强度、高 韧性、耐磨性等特 点
冒口设计原则：根 据铸造工艺要求， 确定冒口的位置、 大小和形状
实例分析：以某实 际生产中的球墨铸 铁零件为例，详细 介绍冒口的设计过 程和优化方案
效果评估：通过对 比分析，阐述优化 后的冒口设计对提 高铸件质量、降低 废品率等方面的作 用
添加 标题
壁厚对冒口尺寸的影响：壁厚越大，需要的 冒口体积也越大，以补偿铸件凝固过程中的 收缩。
冒口系统设计
冒口系统设计一﹑冒口设计1. 冒口设计的基本原则1）冒口的凝固时间应大于或等于铸件(被补缩部分)的凝固时间。
2）冒口应有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩，补缩浇注后型腔扩大的体积。
3）在铸件整个凝固的过程中，冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通，即使扩张角始终向着冒口。
对于结晶温度间隔较宽、易于产生分散性缩松的合金铸件，还需要注意将冒口与浇注系统、冷铁、工艺补贴等配合使用，使铸件在较大的温度梯度下，自远离冒口的末端区逐渐向着冒口方向实现明显的顺序凝固2. 冒口设计的基本内容1）冒口的种类和形状（1)冒口的种类⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩顶冒口依位置分侧冒口贴边冒口普通冒口明冒口依顶部覆盖分暗冒口大气压力冒口依加压方式分压缩空气冒口通用冒口（传统）发气压力冒口保温冒口发热冒口特种冒口依加热方式分加氧冒口电弧加热冒口，煤气加热冒口易割冒口直接实用冒口（浇注系统当铸铁件的实用冒口（均衡凝固）⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩冒口）控制压力冒口冒口无补缩 图1 冒口分类（2）冒口的形状常用的冒口有球形、圆柱形、长方体形、腰圆柱形等。
对于具体铸件，冒口形状的选择主要应考虑以下几方面:a）球形 b)球顶圆柱形 c）圆柱形 d）腰圆柱形（明） e）腰圆柱形（暗）图2 常用的冒口形状①冒口的补缩效果: 冒口的形状不同，补缩效果也不同，常用冒口模数（M）的大小来评定冒口的补缩效果(M=冒口体积/冒口散热面积)，在冒口体积相同的情况下，球形冒口的散热面积最小，模数最大，凝固时间最长，补缩效果最好，其它形状冒口的补缩效果，依次为圆柱形，长方体形等。
②铸件被补缩部位的结构情祝: 冒口形状的选泽还要考虑铸件被补缩部位的结构形状和造型工艺是否方便。
铸造工艺学第8章
一般情况下，冷却速度越大，铸铁的液态收缩、体积膨胀和二 次收缩值也越大。在砂型铸造条件下，铸件冷却速度主要取决于铸 件模数。
8.3.2 实用冒口设计法
实用冒口设计法：让冒口和冒口颈先于铸件凝固，利用 全部或部分共晶膨胀量在铸件内部建立压力，实现自补缩。 该法工艺出品率高，铸件质量好，成本低等优点，比普通冒 口更实用。
实用冒口的种类及适用范围（以球铁为代表）如下:
1. 直接实用冒口 （1）基本原理
直接实用冒口是为了补偿铸件的液态收缩，而当共晶膨胀
开始，或者膨胀开始后的短时期内，让冒口颈及时冻结。在 刚性好的高强度铸型内，铸铁的共晶膨胀形成内压，迫使液 体流向缩孔、缩松形成之处，这样就可预防铸件于凝固期内 部出现真空度，从而避免了缩孔、缩松缺陷。 （2）冒口和冒口颈 1）冒口体积
灰铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁在凝固过程中，由于析出 石墨而体积膨胀，且膨胀的大小、出现的早晚，都受到冶金 质量和冷却速度的影响，因而凝固过程与其他合金有所不同。 以球铁为代表，由于共晶转变过程中石墨相的析出，会产生 体积膨胀。其凝固过程可分为：一次收缩、体积膨胀和二次 收缩等三阶段（见图8-13）。
1.冶金质量的影响
3.冒口有效补缩距离的确定 冒口的有效补缩距离为冒口区与末端区长度之和，若铸
件被补缩的长度超过冒口的有效补缩距离，由于纵向温度梯 度小，就会在冒口区和末端区之间部位出现缩松。冒口的有 效补缩距离是确定冒口数目的依据，与铸件结构、合金成分 及凝固特性、冷却条件、对铸件质量要求的高低等多种因素 有关，如图8-2所示。
当轮毂直径较大，需要设两个或更多的冒口，冒口尺寸应按 轮缘冒口的确定方法计算。
8.2.5铸件工艺出品率的校核
用以上方法确定和设计的冒口是否合适，尚需生产实践 的检验，常用的检验办法是计算铸件实收率。铸件实收率又 称工艺出品率，常用下式表示：
铸造工艺学冒口设计方案
保温作用：冒口可 以减缓铸件凝固速 度，提高铸件质量
冒口的设计原则
保证补缩量：根据铸件的结 构、尺寸、壁厚等确定冒口 的补缩量
便于操作：冒口的位置应便 于操作，以便于浇注和清理
减少金属消耗：在保证补缩 量的前提下，尽量减少冒口 的金属消耗
避免形成热节：冒口的设计 应避免形成热节，以防止铸 件产生缩孔和缩松等缺陷
计算法
冒口体积计算 冒口直径计算 冒口高度计算 冒口材料选择
实验法
实验目的：确定最 佳冒口尺寸和位置
实验步骤：设计多 种方案，进行实际 铸造实验
实验结果：观察铸 件质量，分析实验 数据
结论：根据实验结 果，确定最佳冒口 设计方案
05 冒口的设计优化
减小冒口体积
优化冒口结构： 采用合理的冒 口结构，如分 片式、组合式 等，以减
冒口的设计原则： 根据铸件的结构、 尺寸、材质等因 素进行设计
冒口的设计方法： 根据铸造工艺学 原理，采用合适 的冒口尺寸、形 状和位置
冒口设计的实际 应用：在铸铁件 生产中，根据实 际情况选择合适 的冒口设计方案， 提高铸件质量和 生产效率
铝合金铸件的冒口设计
口体积
降低冒口高度： 通过减小冒口 高度，减少冒 口体积，同时 保证补缩效果
减小冒口直径： 采用较小的冒 口直径，以减 小冒口体积， 同时保证补缩
效果
改进冒口材料： 采用轻质、高 强度、低热膨 胀系数的材料 制作冒口，以 减小冒口体积
提高冒口补缩效率
确定冒口的位置和数量 选择合适的冒口类型 优化冒口尺寸和形状 控制冒口补缩时间
铸造工艺学冒口设计 方案
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
铸造工艺学冒口设计方案
铸造工艺学冒口设计方案引言铸造作为一种重要的制造工艺，在工业领域中得到广泛应用。
冒口设计是决定铸件质量的关键要素之一。
合理的冒口设计可以提高铸件的质量，减少缺陷率，提高生产效率。
本文将介绍铸造工艺学中的冒口设计方案。
冒口设计的基本原则冒口设计的基本原则是确保铸液顺利进入铸型腔体，并使气体和杂质得以排出，同时避免冒口产生不良缺陷。
以下是冒口设计的基本原则：1.冒口应位于铸件最后凝固的部位，以避免冒口残留在最终铸件中。
2.冒口位置应选择在铸件上部，以利于铸液的顺利流入铸型腔体。
3.冒口的形状应考虑冷却过程中的热传递和凝固规律，以避免冷挤缩并保证铸件的凝固完整性。
4.冒口尺寸应根据铸件的大小和冷却速率进行合理的选择。
冒口设计的步骤进行冒口设计时，需要按照以下步骤进行：1.确定铸件的凝固模式：根据铸件的形状和材料特性，确定铸件的凝固模式，例如自上而下凝固、自下而上凝固等。
2.确定冒口位置：根据铸件的凝固模式和形状，选择冒口位置，使冒口尽量位于铸件的上部，以利于铸液的顺利流入铸型腔体。
3.确定冒口形状：根据铸件的形状和凝固规律，选择合适的冒口形状，例如斗形冒口、圆形冒口等。
4.确定冒口尺寸：根据铸件的大小和冷却速率，选择合理的冒口尺寸，以确保铸液足够流动，并使冷却过程中的缩孔最小化。
冒口设计的优化方法为了进一步提高冒口设计的准确性和效果，可以采用以下优化方法：1.模拟计算：利用铸造工艺学软件进行模拟计算，通过模拟铸造过程，预测冒口设计的效果，以减少试验次数和成本。
2.经验参数法：根据类似铸件的经验参数，选择合适的冒口尺寸和形状。
3.图形化分析法：通过绘制铸件的凝固曲线和冷却曲线，分析冒口设计的合理性，并进行必要的调整和优化。
结论冒口设计是铸造工艺学中的重要环节，对铸件的质量和生产效率具有直接的影响。
合理的冒口设计可以提高铸件的质量，减少缺陷率。
在冒口设计过程中，需要根据铸件的凝固模式、形状和材料特性，选择合适的冒口位置、形状和尺寸。
材料成型技术-铸造四(冒口设计)
一、冒口的作用
由于冒口的设计不当所造成的缺陷主要有缩孔和 由于冒口的设计不当所造成的缺陷主要有缩孔和 缩松。 缩松。缩孔和缩松的存在减少了铸件的有效受力 面积，降低了铸件的强度。 面积，降低了铸件的强度。特别是隐藏在铸件内 部的缩孔，对质量要求高， 部的缩孔，对质量要求高，机械加工量大的铸件 危险很大，有些要求耐压的铸件， 危险很大，有些要求耐压的铸件，因缩孔的存在 经受不住液体的压力而发生渗漏现象 以致报废。 发生渗漏现象， 经受不住液体的压力而发生渗漏现象，以致报废。 冒口的作用： 2.冒口的作用： 冒口的主要作用是补缩铸件 补缩铸件; 1)冒口的主要作用是补缩铸件; 此外还有出气和集渣的作用。 出气和集渣的作用 2)此外还有出气和集渣的作用。
碳钢铸件冒口的有效补缩距离
2、碳钢铸件冒口的有效补缩距离
杆形与板形的区别： 宽厚比大于 4 ： 1 为板件 ， 为板件， 杆形与板形的区别 ： 宽厚比大于4 小于4 的为杆件。 小于 4 ： 1 的为杆件 。 对两端都用冒口补缩的板 形或杆形铸钢件， 形或杆形铸钢件 ， 在靠近末端方向冒口的有效 补缩距离不变， 而板形b= b=4 补缩距离不变 ， 而板形 b=4.5a ， 而冒口之间因 少一个散热端面， 有效补缩距离稍小一些， 少一个散热端面 ， 有效补缩距离稍小一些 ， 对 板形b= b=4 同样地， 板形 b=4a 。 同样地 ， 对杆形靠近末端方向和冒 口之间的有效补缩距离分别为： 口之间的有效补缩距离分别为：
二 、冒口的种类及位置
3、冒口的位置： 冒口的位置： 冒口的位置设置不当， 冒口的位置设置不当 ， 就不能有效的消除缩孔和 缩松，有时还会引起裂纹等铸造缺陷。 缩松，有时还会引起裂纹等铸造缺陷。 在确定浇注位置时就应考虑冒口的位置， 在确定浇注位置时就应考虑冒口的位置 ， 应以下面的 基本原则确定冒口的位置： 基本原则确定冒口的位置： 1）冒口应尽量放在铸件补 缩部分的上部或热节点的旁边。 缩部分的上部或热节点的旁边。 2）冒口应放置在铸件最高 最厚的部位， 最厚的部位，以便利用金属液 的自重力补缩。 的自重力补缩。
铸造工艺学-冒口设计
2 冒口位置的选择原则
① 在热节的上方或侧旁；
② 尽量在铸件最高、最厚部位， 低处热结设补贴或冷铁；
③不应设在铸件最重要、受力 大的部位；
④ 不要选在铸造应力集中处， 应减轻对铸件的收缩阻碍，避免 裂纹；
⑤ 尽量用一个冒口同时补缩几 个热节或铸件；
⑥ 冒口布置在加工面上，可节 约铸件精整工时，外观好；
可锻铸铁：补缩距离为4-4.5T。
3）有色合金的冒口补缩距离 铜合金见表。
锡青铜、磷青铜：糊状凝固，有效补缩距离短，易出现 分散缩松。
无锡青铜和黄铜：凝固范围窄，补缩距离大。黄铜5-9T。 铝、锰青铜5-8T。
共晶型铝合金：4.5T。 非共晶型的铝合金：2T。
4）外冷铁对补缩距 离的影响
在两个冒口间放冷铁， 形成两个末端区，显著 增加有效补缩距离。 端 部放冷铁延长末端区。
冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在金属冷却和 凝固过程中，补给金属液，从而防止缩孔、缩松的形成， 同时还有集渣和排气的作用。
习惯上 ，把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
8.1.1 冒口的种类和形状
顶冒口
1 按工艺冒口分为
依位置分
侧(边)冒口
普通冒口
明冒口
依顶部覆盖
暗冒口
通用冒口
大气压力冒口
依加压方式
ε=5% m补=548kg 1）计算模数M件铸件体积
V=[π（63²-33²）ˣ43/（4ˣ2）]=48607.2cm² 铸件的表面积=两个平面+两个侧面+上下端面 A=[(63-33)ˣ43+ π(63+33)ˣ43/2+ π（63²-33²）]/4=10031.76 M件=V/A=48607.2/10031.76=4.85 ≈5cm （2）计算冒口模数
知识篇——铸件的冒口设计计算
知识篇——铸件的冒口设计计算1.冒口设计的基本原理铸件冒口主要是在铸钢件上使用。
铸铁件只用于个别的厚大件的灰铸铁件和球铁件上。
金属液在液态降温和凝固过程中，体积要收缩。
铸件的体收缩大约为线收缩的3倍。
因此，铸钢的体收缩通常按3---6%考虑，灰铸铁按2---3%，不过由于灰铸铁和球墨铸铁凝固时的石墨化膨胀，可以抵消部分体积收缩，所以如果壁厚均匀，铸型紧实度高，通常不需要设计冒口。
铸件的体收缩如果得不到补充，就会在铸件上或者内部形成缩孔、缩陷或者缩松。
严重时常常造成铸件报废。
冒口尺寸计算原则是，首先计算需要补缩的金属液需要多少。
通常把这一部分金属液假设成球体，并求出直径（设为d0）用于冒口计算。
冒口补缩铸件是有一定的范围------叫有效补缩距离，设为L，对厚度为h的板状零件通常L=3~5h 。
对棒状零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度2.冒口尺寸的基本计算方法冒口计算的公式、图线、表格等有很多。
介绍如下。
最常用的方法是，冒口直径 D=d0+h理由是假定冒口和铸件以相同的速度凝固，凝固过程是从铸件的两个表面向内层进行，当铸件完全凝固终了，正好冒口凝固了同样的厚度，这时还剩下中间的空心的缩孔，体积正好等于补缩球的体积，这部分金属液在凝固过程中正好补缩进了铸件。
当铸件存在热节时，可以把h换成热节的直径T即可。
即D=do+T 。
另外设计冒口，还有个重要的部位，就是冒口颈，所谓冒口颈就是冒口和铸件的连接通道，冒口里的金属液都是经由冒口颈补缩到铸件里的。
所以对冒口颈的截面是有要求的，通常取冒口颈的直径dj=（0.6~0.8）T 。
冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。
H的高度还应该考虑要高于需要补缩部位的高度，否则就成了反补缩了，铸件补缩了冒口，这是要避免的。
3.其它计算方法常用的经验计算方法还有不计算需要估算补缩的金属液，直接将热节园的直径乘个系数得出冒口直径。
例如简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较集中。
铸钢件冒口的设计规范.
铸钢件冒口的设计规范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1.1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。
1.2、冒口位置的设置1.2.1、冒口一般应设置在铸件的最厚、最高部位。
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、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、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：2.1、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。
2.2、根据铸件（或铸件被补缩部分）的模数M铸，确定冒口模数M冒。
2.3、计算铸件的体收缩ε。
2.4、确定冒口的具体形状和尺寸。
铸铁件冒口设计比例
铸铁件冒口设计比例一、铸铁件冒口的设计，听起来好像是个技术活儿，但其实嘛，想要搞明白它的原理，还真不算难。
大家知道，铸铁件冒口，简而言之，就是铸造过程中用来补充铸件收缩空洞的部分。
如果没有它，铸铁件在冷却时会因为没有足够的金属来填补收缩的空隙，最终产生气孔或者裂纹，简直是“事半功倍”。
而冒口设计得好，就能避免这种不必要的麻烦。
简单点说，就是冒口是铸件的“救命稻草”，没它，铸铁件可就得“病从口入”了。
至于冒口比例嘛，它有一个神奇的黄金比例，但其实没有什么固定不变的标准。
1.对于冒口的大小，一般来说，要比铸件的体积大。
因为冒口的作用就是要储存足够的金属液体，这样在铸造过程中，铸件冷却收缩时能及时得到补充。
如果冒口设计得太小，铸件冷却收缩时，金属就没有足够的“粮草”，最终可能就会出现一些小毛病，比如气孔、裂纹啥的。
想象一下，冒口就像是一杯水，铸件则是那瓶水，冒口的容量越大，铸件的“口渴”就能得到更好的满足。
2.说到比例，冒口的尺寸往往要根据铸件的重量、厚度以及铸件的复杂度来决定。
一般情况下，冒口的体积要比铸件的体积大一到两倍，但也不能过度设计。
过大的冒口会导致不必要的金属浪费，而且冷却过程不均匀，也可能带来更多的麻烦。
反正吧，冒口的设计就像是给铸铁件挑个合适的鞋子，太大了不好，太小了也不行，最合适的比例，才是最完美的。
3.冒口的设计还要考虑到其形状。
一般来说，冒口要设计成圆形或者球形，因为这些形状的金属液体流动性最好，能够均匀分布到铸件的每个角落。
如果设计成不规则形状，金属液体在冷却时容易在某些地方积聚，导致温差过大，从而影响铸件的质量。
你可以把冒口看作是一个“保险箱”，里面存放的是“未来”的“粮食”，所以它的“防盗设计”一定要考虑得周到。
二、冒口的设计其实就是铸造工艺的一个“心思活”。
它考验的不仅仅是计算比例的能力，更多的是经验和对铸件本身的理解。
比如，对于一些特别厚重的铸铁件，冒口的设计就要更加“霸气”一点，稍微大一点，避免金属在冷却时“吃不饱”，不过也不能太随便，“放肆”的设计可不行。
铸钢件冒口的设计规范
铸钢件冒口的设计规范冒口是钢铸件的重要部分，它起到保证铸件质量的作用。
冒口的设计需要考虑到以下几个方面的因素：冷却塑性因素、浇筑工艺性因素、铸件缺陷因素和经济因素。
首先，冷却塑性因素是决定冒口尺寸和形状的重要因素之一、冒口的尺寸和形状需满足以下要求：1）在钢液凝固过程中保持适当的冷却速率，避免过快或过慢导致的铸件内部缺陷；2）冷却速率不宜太大，以免引起应力过大，导致铸件变形或开裂；3）冷却速率应相对均匀，以避免冷却速率不一致引起铸件组织不均匀。
其次，浇筑工艺性因素也是冒口设计的重要考虑因素。
浇筑工艺条件包括浇注温度、冒口位置、浇注速度等。
冒口位置应选择在钢液最后凝固的位置上，这样能保证整个铸件在冷却时钢液能从冒口处逆向凝固，确保铸件的内部质量。
浇注温度需要根据具体情况来确定，一般要保持较高的浇注温度，避免冷却过快导致液流不畅或气体夹杂。
同时，浇注速度也要适当，控制在钢液在凝固过程中能充分填充整个型腔，并能排除气体等杂质。
第三，铸件缺陷因素也需要考虑在冒口设计中。
冒口应避免引入气孔、夹杂和收缩孔等缺陷。
冒口应设置在铸件上部或侧部，以确保铸件内部的气体和杂质能够顺利排出，并避免在冒口处形成气孔和夹杂。
同时，冒口还要满足杂质排除和液流畅通的要求，以避免收缩缺陷的生成。
最后，经济因素也是冒口设计必须考虑的因素之一、冒口设计要考虑到冒口的材料成本、制造成本、施工方便性以及可回收利用性。
同时，还要综合考虑冒口数量、形状和尺寸的合理性，以降低冒口制造的成本，并提高冒口的使用寿命。
总结起来，铸钢件冒口的设计规范应满足冷却塑性因素、浇筑工艺性因素、铸件缺陷因素和经济因素的要求。
冒口设计的合理与否直接影响到铸件的质量和成本，因此在实际工程中需要根据具体情况综合考虑以上各方面因素，合理设计冒口。
重力浇铸冒口设计原则
重力浇铸冒口设计原则
一、重力浇铸冒口设计原则
1、设计原则一，冒口口径与该浇铸品体积大小成正比；
2、设计原则二，根据浇注金属的匀流性来设定冒口口径大小；
3、设计原则三，根据型腔设置封嘴结构来控制流动；
4、设计原则四，根据型腔及其在重力浇铸情形下流动的物理特性，在出口处留有合理的返回缺口；
5、设计原则五，划定均匀的流动路径，减少流体的变换；
6、设计原则六，在可行的前提下，增加出口流量，以提高浇注硬度和颗粒形状；
7、设计原则七，改善浇注金属与体表接触区域的擦拭现象，提高成型质量。
二、重力浇铸冒口控制措施
1、采取合理的浇铸尺寸：适当加大铸件的尺寸，可以相应的增大冒口的口径，
降低流速爆胀现象及引起的短伤；
2、采用充分的控制口防范方式：设计控制口的深度，可以防止流体的过勉，同时改善浇注金属与表面接触状况，消除类熔件弯曲，瘤子和口边牙等缺陷；
3、保证足够的透明率：口径必须保证一定的宽度，以便金属熔池能够得到足够的转化率，从而改善熔体流动与重力浇铸工艺；
4、采用调整型口以及粉末冲料：这种冲料方式可以改善出口式浇铸的低龋容许标准，提高材料的质量；
5、采取预熔备料方式：为最好的粘结效果，预熔备料是有必要的，通过预熔备料可使金属表面活化，因此可以增强金属的粘结能力；
6、确定合理的填充方式：将流体填充到模料中时，必须采取一定的填充方式（机械填充或空气推动填充），以确保金属熔池在流入模料之前能在冒口处扩大以裹填充料底，以保证质量。
铸件浇冒口设计原则
铸件浇冒口设计原则1. 引言铸件浇冒口设计是铸造工艺中至关重要的一环，它直接影响到铸件的质量和性能。
合理的浇冒口设计可以保证铸件的完整性和均匀性，减少缺陷的产生，提高生产效率和产品质量。
本文将介绍铸件浇冒口设计的原则和方法。
2. 浇冒口的作用浇冒口是铸造过程中用来引导和控制熔融金属流动的通道，它的作用主要有以下几个方面： - 引导熔融金属流入模腔，填充整个模腔； - 隔离气体和杂质，防止其进入模腔； - 提供热量，保持熔融金属的温度； - 方便浇注和冷却。
3. 浇冒口设计原则3.1 浇冒口的位置浇冒口的位置应根据铸件的形状、尺寸和结构特点进行合理选择。
一般来说，应将浇冒口设置在铸件上部或侧部，尽量避免将浇冒口设置在底部，以防止底部产生缺陷。
同时，还应考虑浇注过程中金属液的流动方向，使其能够顺利填充整个模腔。
3.2 浇冒口的形状和尺寸浇冒口的形状和尺寸直接影响到熔融金属的流动和铸件的凝固过程。
一般来说，浇冒口的形状应尽量简单，避免过于复杂，以便于制作和清理。
浇冒口的尺寸应根据铸件的体积和冷却速度进行合理确定，以保证熔融金属在浇注过程中能够顺利流动，并在凝固过程中提供足够的热量。
3.3 浇冒口与模腔的连接方式浇冒口与模腔的连接方式应能够保证熔融金属的顺利流动，并避免产生二次气体和杂质。
常用的连接方式有直接连接、斜坡连接和弯道连接等，具体选择应根据铸件的形状和尺寸进行合理决策。
3.4 浇冒口的数量和布局浇冒口的数量和布局应根据铸件的形状和结构特点进行合理设计。
一般来说，对于大型铸件，应设置多个浇冒口，以保证熔融金属能够均匀地填充整个模腔；对于尺寸较小的铸件，可以考虑设置单个浇冒口。
同时，还应注意浇冒口的布局，避免产生过多的焊缝和应力集中。
3.5 浇冒口的排气和除渣在浇注过程中，熔融金属中会存在气体和杂质，因此浇冒口的设计应考虑到排气和除渣的问题。
一般来说，可以在浇冒口附近设置排气孔和除渣孔，以便及时排除气体和杂质，保证铸件的质量。
铸钢件冒口的设计与计算
铸钢件冒口的设计与计算一、设计原则1.冒口尺寸：冒口尺寸应根据铸件的形状、尺寸和质量要求来确定。
一般情况下，冒口的尺寸应为铸件尺寸的1-3倍。
不同形状的铸件，冒口尺寸也不同，一般来说，大件应配置大冒口，小件应配置小冒口。
2.冒口形式：根据铸件的形状，常见的冒口形式有楔形冒口、透镜形冒口、阶梯形冒口等。
选择合适的冒口形式可以保证铸件在凝固过程中得到充分供应的熔体，并且从冒口处排出熔体中的气体和杂质。
3.冒口位置：一般情况下，应将冒口位置选择在铸件最高点或最容易凝固的部分。
同时，冒口位置还应考虑到工艺操作的方便性，以及排气和填充模具的情况。
二、冒口形式1.楔形冒口：楔形冒口即将铸料与铸件连接的冒口，其形状呈楔形，冒口与铸件之间的连接处称为冒口头。
楔形冒口适用于形状简单的铸件，如块状、盘状等。
楔形冒口的计算公式为：冒口高度H=λ（64Q/πλ）^(1/3)；冒口底面积A=Q/H，其中Q为凝固收缩前后铸件的体积差，λ为凝固收缩系数。
2.透镜形冒口：透镜形冒口的形状呈透明透镜的样子，适用于中小型的铸件，其优点是能够提供均匀的供熔体，避免大量的气体和杂质混入。
透镜形冒口的计算公式为：冒口高度H=λ(256Q/πλ^2)^(1/4)；冒口底面积A=Q/H；3.阶梯形冒口：阶梯形冒口由多个楔形冒口组成，适用于尺寸较大、结构复杂的铸件。
阶梯形冒口的计算较为复杂，首先需要计算整个冒口的总高度和底面积，然后根据冒口内各个楔形冒口的高度和底面积之和来确定每个楔形冒口的尺寸。
三、计算方法在进行铸钢件冒口的设计与计算时，一般需要考虑以下几个参数：1.铸件尺寸：包括最大尺寸、最小尺寸、平均尺寸等。
2.凝固收缩率：铸钢件在凝固过程中会产生一定的收缩，该值一般根据实验数据来确定。
3.冒口高度与底面积：根据冒口形式选择相应的计算公式进行计算。
4.填充时间：铸钢件的填充时间一般根据模型铸造实验的经验确定。
以上是关于铸钢件冒口的设计与计算的详细介绍。
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顶冒口， M r (1.2 1)MC
2 检验冒口提供足够的金属液够不够
(V V ) V V
c
r
e
r
式中 ε 金属从浇注完到凝固完毕的体收缩率，η 冒口的 补缩效率。η=（补缩体积/冒口体积）。
通常用上式来校核冒口的尺寸够不够。
ε、η对冒口体积的影响
模数的计算
模数：又称为铸 件折算厚度.
M=V/A =体积/散热面积
1 简单几何体 模数的计算
29
2 相交节点的模数计算
a）测量法
测量出热节中心处的凝 固时间和平壁中心处的凝 固时间 ，用下式计算
T M
பைடு நூலகம்
j
2
式中，T－－平板壁厚；
j－－热节中心处凝固时间；
－－平壁中心处凝固时间。
b）一倍厚度法
以相交的地方为基 准，分别向外移动一倍 的板宽的长度，得图中 阴影部分；然后用阴影 部分的模数，作为热节
38
(2)轮毂冒口计算 把轮毂看作长方形断面的杆,用类似的方法计算.该
补缩节点的热节圆直径为50mm.于是50mmˣ1.1=55mm,计算得, Mc=5.5ˣ12.7/2ˣ(5.5+12.7)=1.92cm
Mr=1.2Mc=2.30cm 查标准圆柱形冒口表,当Mr=2.38cm收缩率5%每个冒口能补缩最大 铸件体积为4.2L(质量32kg)时,冒口尺寸Φ120mmˣ180mm （h=1.5d）。可见设置一个冒口已足够。
的材料（如铸铁、石墨或铸钢等）作为冷铁。 12
2 冒口位置的选择原则
① 在热节的上方或侧旁；
② 尽量在铸件最高、最厚部位， 低处热结设补贴或冷铁；
③不应设在铸件最重要、受力 大的部位；
④ 不要选在铸造应力集中处， 应减轻对铸件的收缩阻碍，避免 裂纹；
⑤ 尽量用一个冒口同时补缩几 个热节或铸件；
⑥ 冒口布置在加工面上，可节 约铸件精整工时，外观好；
冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在金属冷却和 凝固过程中，补给金属液，从而防止缩孔、缩松的形成， 同时还有集渣和排气的作用。
习惯上 ，把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
8.1.1 冒口的种类和形状
顶冒口
1 按工艺冒口分为
依位置分
侧(边)冒口
普通冒口
明冒口
依顶部覆盖
暗冒口
通用冒口
大气压力冒口
依加压方式
体收缩率： V
V铸型 V铸件 V铸 件
100%
体收缩率是铸件产生缩 孔或缩松的根本原因。
线收缩率： L
L铸型 L铸件 100% L铸 件
线收缩率是铸件产生应 力、变形、裂纹的根本
原因。
2 缩孔与缩松
液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固 收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固 的部位形成一些孔洞。大而集中的称为缩孔，细小 而分散的称为缩松。
1)冒口补贴按下列经验 比例关系确定:
d1=(1.3-1.5)dy;
42
R1=R件+dy+(1-3)mm;R2=(0.5-1)dy;δ=5-15mm 2)冒口尺寸用下述比例关系计算: 暗冒口宽:B=(2.2-2.5)dy 明冒口宽:B=(1.8-2.0)dy 冒口长:A=(1.5-1.8) B 3）计算冒口补缩距离，L=4dy。当两冒口距离超过此值时，应放置冷
⑦ 不同高度的冒口，用冷铁使 各个冒口的补缩范围隔开。
13
14
15
3 冒口有效补缩距离的确定
16
有效补缩距离：冒口作用区与末端区长度之和。是确定 冒口数目的依据。
1）铸钢件冒口的补缩距离
碳钢件如下图：冒口区和末端区长度都随铸件厚度增大 而增加，且随截面的宽厚比减小而减小。
总结：
①薄壁件比厚件更难以消除轴线缩松；
铁或设水平补贴。
（3)轮毂冒口尺寸
1）轮毂补贴按下列关系确定
D1=（1.1-1.3）dy
2）当轮毂较小时用一个冒口，冒口尺寸为：
冒口直径：D=Φ2-（15-20）mm，Φ2是轮毂直径
冒口高度：H=（2-2.5）d1+r r的值待d1确定后按图作出。当轮毂较
大时用两个冒口和多个，冒口尺寸按轮缘冒口的确定方法计算。
压缩空气
发气冒口
保温冒口
发热冒口
特种冒口
依加热方式 加氧冒口
冒口
电弧、煤气加热冒口
易割冒口
直接实用冒口（浇注系统当冒口）
铸铁件实用冒口（均衡凝固）
控制压力冒口
冒口无补缩
10
2 按形状冒口分为
圆柱形、球顶圆柱形、长（腰）圆柱形、球形、扁球形等。
11
8.1.2 冒口的补缩原理
1 冒口的补缩原理
1）冒口的凝固时间必须大于铸件被补缩部分的凝固时间。 2）冒口应具有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件 内部的体收缩。 3）在铸件凝固时冒口与被补缩部位之间应有通畅的补缩通道。 4）为增加铸件局部冷却速度，在铸型局部区域设置激冷能力强
的模数。
c）热节圆当量法
用模数法设计冒口
1 计算冒口的模数，设计冒口的形状和尺寸
对于普通冒口，由于 Kr=Kc, Mr=f*Mc f －冒口安全系数，又称冒口扩大系数。
碳钢、低合金钢铸件， 冒口r、冒口颈n、铸件c模数间的 关系如下。（通常用下面的关系来设计冒口和冒口颈尺寸）
侧冒口， Mc : Mn : Mr 1:1.1:1.2 内浇道通过冒口时，
ε=5% m补=548kg 1）计算模数M件铸件体积
V=[π（63²-33²）ˣ43/（4ˣ2）]=48607.2cm² 铸件的表面积=两个平面+两个侧面+上下端面 A=[(63-33)ˣ43+ π(63+33)ˣ43/2+ π（63²-33²）]/4=10031.76 M件=V/A=48607.2/10031.76=4.85 ≈5cm （2）计算冒口模数
1)缩孔和缩松的形成
2)缩孔和缩松的防止 防止缩孔和缩松常用的工艺措施就是控制铸件的凝
固次序，使铸件实现“顺序凝固”。
暗冒口
冒口— 储存补缩用金属 液的空腔。 顺序凝固— 铸件按照一定 的次序逐渐凝固。
热节
冷铁
3 寻找热节的方法
等温线法 内切圆法
冷铁
同时凝固— 整个铸件几乎同时凝固。
8.1 冒口的种类及补缩原理
如果考虑砂芯的影响，按表8-3k=1.5，则50ˣ1.5=75mm， 计算得
Mc=7.5ˣ12.7/2ˣ（7.5+12.7）=2.36 Mr=1.2ˣMc=2.83cm 查标准圆柱形冒口表,当Mr=2.85cm收缩率5%每个冒口能补 缩最大铸件体积为7L(质量54kg)时,冒口尺寸Φ150mmˣ225mm （h=1.5d）。这个冒口可能偏大，要通过试浇来选定。
23
24
局部热节的补贴尺寸：采用A·Heuvers氏滚圆法。重要部 位的热节可用扩大滚圆法。
• 8.1.4选择冒口位置的原则 • • a 在热结的上方或侧旁 • b 尽量在铸件最高、最厚部位。低处热结设补贴或冷铁。 • c 不应设在铸件最重要、受力大的部位。 • d 不要选在铸造应力集中处，应减轻对铸件的收缩阻碍，
43
8.2.5 铸件工艺出品率
工艺出品率＝
铸件质量 铸件质量+冐口质量+浇注系统质量
100%
8.2.6 通用冒口设计步骤
把铸件划分为几个补缩区，计算各区的铸件模数； 按比例计算冒口及冒口颈的模数； 确定冒口的形状及尺寸； 检查顺序凝固条件（补缩距离是否足够、补缩通道是 否畅通）； 校核冒口的补缩能力。
39
8。2．2 三次方程法
40
8.2.3 补缩液量法
假设 ①铸件凝固层增长速度 与冒口凝固层增长速度相等；
②假设冒口内供补缩用的金
属液体积为直径d0的球。
由于铸件中最大凝固层厚度
为壁厚T的一半，因此冒口直径
Dr与冒口中缩孔球直径关系为：
求出需要补缩的体积V补，再
d0=Dr-T。
折合成缩孔球的直径d0，用公式
冷铁时,大致需要设置三个冒口.冒口之间设置冷铁时,可以只设 置两个冒口.
由图看到,补缩节点的热节圆直径dy为56mm.考虑补贴尺 寸及尖砂对散热的影响,将热节圆直径dy为56mmˣ1.1=62mm, 于是
Mc= dyˣ10.6/2(dy+10.6)=6.2ˣ10.6/2(6.2+10.6)=1.96cm 为了保证冒口比铸件晚凝固,取Mr=1.2Mc=2.35cm.当收缩 率为5%Mr=2.42cm,每个冒口能补缩最大铸件体积为4.8L(质 量37kg)时,冒口尺寸a=100mm,b=200mm,h=150mm(h=1.5a).
可锻铸铁：补缩距离为4-4.5T。
3）有色合金的冒口补缩距离 铜合金见表。
锡青铜、磷青铜：糊状凝固，有效补缩距离短，易出现 分散缩松。
无锡青铜和黄铜：凝固范围窄，补缩距离大。黄铜5-9T。 铝、锰青铜5-8T。
共晶型铝合金：4.5T。 非共晶型的铝合金：2T。
4）外冷铁对补缩距 离的影响
在两个冒口间放冷铁， 形成两个末端区，显著 增加有效补缩距离。 端 部放冷铁延长末端区。
③中间凝固
成分
固
液
2 影响铸件凝
表层 中心
固方式的主要
因素 （1）合金的结晶温度范围
液相线
S
液相线 固相线
固表层 中心液 表层 中心 凝固区
合金的结晶温度范围愈小，凝固区域愈 窄，愈倾向于逐层凝固 。
铸件的收缩
2） 铸件的温度梯度 在合金结晶温度范围已定的前
提下，凝固区域的宽窄取决与铸件 内外层之间的温度差。若铸件内外 层之间的温度差由小变大，则其对 应的凝固区由宽变窄 。