铸件冒口设计的原则及方法.pdfVIP

科技创新导报 2008 NO.27 Science and Technology Innovation Herald 工 程 技 术 铸件冒口设计的原则及方法 陈淑惠 (陕西工业职业技术学院 陕西咸阳 712000) 摘 要:本文归纳了铸件冒口设计的五条原则。分析了铸钢件不同冒口设计的理论依据和计算公式,强调冒口离开热节动态顺序凝固的 适用性。介绍了铸铁件均衡凝固冒口设计的理论及应用实例。 关键词:铸件冒口 设计原则 方法 中图分类号:TG142 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2008)09(c)-0100-03 1前言 按照模数理论,无论铸件形体如何,只 a —与合金有关的常数; 20世纪 30年代,著名冶金工程师N. 要模数相同,凝固时间就大抵相近。模数 V —冒口的体积; r Chvorinov提出了凝固模数的概念,在考虑了 大,铸件厚实,凝固时间长;反之亦然。根 V —铸件被补缩部分的体积; c 2 合金、铸型等热物理参数和浇注条件的基础 据平方根定律(τ=K ·M ),冒口的凝固模 ε—凝固收缩率(%); 上,按照铸件形体所决定的热量传输特征, 数M 与铸件的凝固模数M ,必须满足如下 c —与冒口和铸件的相对冷却速度有 r c 建立了凝固模数与凝固时间关系的平方根 关系: 关的系数。 定律,为冒口设计提供了科学依据。60年 (2) 取 ε=5%,a=0.1,c=1.0,式(5)可以变为 代,R.Wlodawer完善并发展了Chvorinov (6) 式(2)中的f 1为冒口的平衡系数,R. 的理论,在平方根定律的基础上,建立了冒 Wlodawer提出f ≥1.2即可实现补缩结束 V /V —f 曲线关系如图1。图中虚线为 1 r c 口—铸件间模数关系式,总结出适用于各 时冒口的残留模数大于或等于铸件的模 美国铸造实践委员会由试验数据得出的曲 种复杂铸件的模数计算方法,把冒口参数 数,补缩时间得以保证。 线。可以看出,式(6)曲线与实测结果十分 设计定量化。至今,各种冒口设计方法的 采用模数法计算出的冒口体积,应该 吻合。该法主要用于检验铸钢件冒口设计 演变和发展,还没有脱离模数理论体系。 用补缩液量法进行校核,即冒口体积V 应 结果是否合理。