第14讲-冒口种类及补缩原理PPT幻灯片

3）可锻铸铁冒口的补缩距离为4～4.5倍壁厚。
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（3）有色合金的冒口补缩距离 1）铜合金 锡青铜和磷青铜凝固范围宽，呈糊状凝固，冒口的有
效补缩距离短，易出现缩松。 无锡青铜和黄铜凝固范围窄，冒口补缩距离大。
铜合金冒口的补缩距离①
合Baidu Nhomakorabea种类
铸件形状
4锡T 4T锌青铜 (wSn=8%,wZn=4%)
板件 杆件
直壁厚又比较小的情况。 需要加比较大的补贴工艺余量，才能充分发挥贴
边冒口的补缩作用
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冒口形状有圆柱形、球顶圆柱形、长（腰）圆柱形、球 形及局球形等多种。图3-5-1为常用冒口种类。
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。
铸造工艺学
主讲教师：赵中魁
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作业
P289 3、4、7
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第14讲 冒口的种类及补缩原理
冒口的种类 通用冒口补缩原理
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合金收缩的三个阶段
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缩孔和缩松都使铸件的力学 性能下降，缩松还使铸件在气密 性试验和水压试验时出现渗漏现 象。生产中可通过在铸件的厚壁 处设置冒口的工艺措施，使缩孔 转移至最后凝固的冒口处，从而 获得完整的铸件，如下图所示， 冒口是多余部分，切除后便获得 完整、致密的铸件；也可以通过 合理地设计铸件结构，避免铸件 局部金属积聚，来预防缩孔的产 生。
阀体的冒口补缩
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什么是冒口？
冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补 给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。习惯上把 冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
冒口的作用 (1) 补偿铸件凝固时的收缩。即 将冒口设置在铸件最后凝固的部位， 由冒口中的合金液补偿其体收缩，使 收缩形成的孔洞移入冒口，防止铸件 产生缩孔、缩松缺陷。 (2) 调整铸件凝固时的温度分布， 控制铸件的凝固顺序。 (3) 排气、集渣。 (4) 利用明冒口观察型腔内金属 液的充型情况。
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2. 选择冒口位置的原则 1） 冒口应就近设在
铸件热节的上方或侧旁。 2） 尽量设在铸件最
高、最厚的部位。对低处 的热节增设补贴和使用冷 铁（图3-5-2），造成补 缩的有利条件。
3）冒口不应设在铸 件重要的、受力大的部位， 以防组织粗大降低强度。
4）冒口位置不要选 在铸造应力集中处，应注 意减轻对铸件的收缩阻碍， 以免引起裂纹。
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一、冒口的种类
顶冒口 侧冒口 贴边冒口
明冒口 暗冒口
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（1）明冒口 一般都设置在铸件顶部 与大气相通，排气及浮效果较好。 它在轻合金铸件、铸铁件及中小型 铸钢件的生产中多使用明冒口。
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（2）暗冒口 可设置在铸件的任何位置上。 如需要补缩的部分与铸型顶面的距离较大，
或冒口的上部受到铸件另一部分结构的阻碍以 及在高压釜中浇注时，常常采用暗冒口。
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二、通用冒口补缩原理 1.基本条件
设计的通用冒口应遵守顺序凝固的基本条件： (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疑固收缩，补偿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。 （4）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。
锰铁黄铜 (wCu=55%,wMn=3%,wFe=1%)
板件
铝铁青铜 (wAl=9%,wFe=4%)
板件
①在干型，水平浇注条件下测出。
②——板厚或杆的边长
末端区长 4T ②
10 T
5T
5.5T
冒口区长 0
2.5T 3T
补缩距离
4T
10 T
7.5T
8.5T
6.35 12.70 15.86 19.05 25.40 38.10 50.80
－
101.6~114.3 － － 101.6～127.0 138.7～152.4 －
31.75 101.6 － － 114.3 － 228.6
－ 88.9 127.0 － 127.0 － －
－ 88.9 － 133.4 165.3 228.6 －
可依图3-5-6曲线查出。
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可见：①冒口区长度和末端区长度都随铸件厚度增大而增大， 且随截面的宽厚比减少而减小。薄壁件比厚壁铸件更难于消 除轴线缩松，而杆件比板件补缩难度大。
②阶梯形铸钢件的冒口补缩距离比板形大。（图3-57）
③冒口的垂直补缩距离至少等于冒口的水平补缩距离。
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（2）铸铁件通用冒口的补缩距离
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5）尽量用一个冒口同时补缩几个热节或铸件。（图3-5-3） 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）
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3.冒口的有效补缩距离的确定 冒口的末端区：在远离冒口的一端由于铸件存在边角，
补缩通道扩张角比较大，凝固时易于补缩，此区域称为末端 区。
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（3）顶冒口 常采用明冒口的形式。 一般设于铸件最高位置或热节部位的上面，
这样补缩压力大，补缩效果好，而且浮渣和排气 也比较容易。
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（4）侧冒口 当铸件的热节部位处于铸件的侧面和下
部时，应选用。 侧冒口也有明冒口和暗冒口两种形式，依
热节在铸件所处的位置而定。
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（5）贴边冒口 介于顶冒口和侧冒口之间的冒口。 适用于铸件的厚大部位处于铸件的中、下部而垂
冒口的补缩距离：即冒 口的有效补缩距离，它是 冒口作用区和末端区长度 之和，是确定冒口数目的 依据。
冒口的有效补缩距离与 合金种类、铸件结构、几何 形状以及铸件凝固方向上的 温度梯度有关，也和凝固时 析出气体的反压力及冒口的 补缩压力有关。
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（1）铸钢件冒口的补缩距离 碳钢铸件的冒口补缩距离如图3-5-5所示。更精确的数据
1）高牌号灰铸 铁的共晶度低，结 晶温度范围宽，共 晶转变前析出奥氏 体阻碍补缩，所以 冒口补缩距离小。
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2）球墨铸铁具有糊状凝固特性，采用通用冒口补缩效 果较差。
只有在湿型或壳形铸造较厚的球墨铸铁件时，才有必要 采用传统冒口。
铸件壁厚δ 湿型
球墨铸铁冒口的补缩距离
水平补缩
湿型
湿型
垂直补缩 壳型