冒口种类及补缩原理.ppt

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1、铸造工艺学主讲教师：赵中魁作业P2893、4、7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合金收缩的三个阶段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

2、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。一、冒口的种类明冒口暗冒口顶冒口侧冒口贴边冒口它在轻合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的生产中多使用明冒口。（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。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。（2）暗冒口

3、可设置在铸件的任何位置上。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。（3）顶冒口常采用明冒口的形式。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。（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。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（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、下部而垂直壁厚又比较小的情况。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

4、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。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。2.选择

5、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。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）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

6、比较大，凝固时易于补缩，此区域称为末端区。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。（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。更精确的数据可依图3-5-6曲线查出。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3-5-7）③冒口的

7、垂直补缩距离至少等于冒口的水平补缩距离。（2）铸铁件通用冒口的补缩距离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。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。3）可锻铸铁冒口的补缩距离为4～4.5倍壁厚。铸件壁厚δ水平补缩垂直补缩湿型湿型湿型壳型6.3512.7015.8619.0525.4038.1050.80－101.6~114.3－－101.6～127.0138.7～152.4－31.75101.6－－114.3－228.