【正文】 認(rèn)為體積膨脹還與氣體的析出有關(guān)。 42 ? 影響冶金質(zhì)量的工藝因素： ? 爐料的組成及品質(zhì)。 ? b 冷卻速度的影響： ? 冷卻速度越大，鑄鐵的液態(tài)收縮、體積膨脹和二次收縮值也越大。 43 ? c 化學(xué)成分 ? 如圖 3521，高于 wc+1/7wSi=。 44 ? 實用冒口設(shè)計法 ? 設(shè)計原則 ? 冒口和冒口頸先于鑄件凝固，利用 部分或全部的共晶膨脹量在鑄件內(nèi)部建立壓力， 實現(xiàn)自補(bǔ)縮 ，更有利于克服縮松缺陷。也稱為壓力冒口。 球鐵比灰鑄鐵的膨脹壓力高。 冒口的形式：大氣壓力冒口。 52 cLCtCtMMppSn??????1150115053 ? 關(guān)鍵模數(shù)的確定：它本身的體積膨脹量能補(bǔ)償所有更厚部分的液態(tài)收縮量，直到比它厚的部分開始膨脹為止。 ? 直接實用冒口的有效補(bǔ)縮距離是無限的。 ? 例：下圖球鐵件 56 ?sM?sM? 直接實用冒口的優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點： ? 鑄件工藝出品率高。 ? 要求嚴(yán)格控制澆注溫度范圍 177。 57 ? （ 2）控制壓力冒口 （釋壓冒口） ? 基本原理 ? 控制壓力在 濕型 可承受的范圍。 ? 二次收縮：體積膨脹： ? 鑄型所能容納的膨脹：T1以上。 ? 用冒口頸尺寸控制。否則回填不滿。容易實現(xiàn)壓力控制 60 ? 設(shè)計方法 ? ? a 冒口和冒口頸 ? 冒口模數(shù) Mr：主要取決于鑄件厚大部分的模數(shù) Ms和冶金質(zhì)量。 61 62 ? b 冒口的補(bǔ)縮距離 ? ? 概念：由凝固部位向冒口回填鐵液的距離。 63 ? c 冒口的位臵和數(shù)目 ? 冒口應(yīng)安放到模數(shù)大的位臵。 ? 采用大氣壓力暗冒口。 ? 宜高溫澆注。 65 ? （ 3）無冒口補(bǔ)縮法的應(yīng)用條件 ? a 鐵液的冶金質(zhì)量好。 ? e 快澆，防止鑄型頂部被過分烘烤和減小膨脹損失。 66 ? [例 ]：前蓋板下壓模工藝。 ? c 鑄鐵件的冒口 不必晚于 鑄件凝固，因此，冒口模數(shù)可以小于鑄件模數(shù)。 ? f 推薦耳冒口、飛邊冒口等 冒口頸薄、寬、短 的形式，圖 3535。 ? h 采用冷鐵，平衡壁厚差，消除熱節(jié)。 74 75 ? 均衡凝固與 順序 凝固的異同 ? 都強(qiáng)調(diào)鑄件的補(bǔ)縮。 76 ? 冒口設(shè)計基礎(chǔ) ? 鑄鐵件體積收縮與膨脹的疊加原理 77 P 點稱為 均衡點 ，對應(yīng)著鑄件收縮值等于膨脹值的時間，此時表觀收縮為零，既冒口補(bǔ)縮的終止時間。 79 cp MfM 2?tPACAPf ??2pMcM2fc 周界商 可以看出幾何體模數(shù)是相等的（凝固時間相同），周界商大，體積大的，同樣時間內(nèi)凝固的體積大，自補(bǔ)縮能力強(qiáng)。 82 ? a 冒口模數(shù) ? 式中 、 — 冒口、鑄件的模數(shù)； ? — 冒口平衡系數(shù)，為冒口原始模數(shù)與殘余模數(shù)之比，取 ； ? — 收縮模數(shù)系數(shù)， ，和鑄件模數(shù)、質(zhì)量、周界商有關(guān)； ? — 安全系數(shù)， 。 圖 84 cVrV?FFFVV cr ????? d 冒口位臵：由于冒口不必晚于鑄件凝固，冒口處的凝固時間只要大于或等于 AP時間即可，冒口不要放在熱節(jié)上或厚壁處，這樣就不會延長鑄件的凝固時間。 91 92 效果 可補(bǔ)縮比冒口高出 1480mm的鋼、鐵鑄件。 ? ? 冒口頸截面為橢圓形，短軸為 b，長軸為（ ） b。 ? b 保溫材料 ? 膨脹珍珠巖、蛭石、大孔陶粒、發(fā)電廠粉煤灰、陶瓷棉等纖維材料。用于鑄鋼大型冒口效果較好。 ? 冒口套實例 ? 陶瓷棉保溫冒口 ? 大孔陶粒保溫冒口 ? 電廠灰、膨脹珍珠巖復(fù)合保溫冒口 ? 煙道灰復(fù)合保溫冒口 ? 發(fā)熱冒口套 97 ? 保溫、發(fā)熱冒口的計算 ? 式中 — 保溫冒口模數(shù) ? — 普通冒口模數(shù) ? — 鑄件模數(shù) ? — 保溫（發(fā)熱）冒口的模數(shù)增大系數(shù) ? 可用實驗法測定： 98 ?? EE ?EMEMM crE /??EMrMcMEE? 與 冒口套厚度 有關(guān)系?；炷刖鶆蚝笤谛竞袃?nèi)成型，自然干燥 2448小時后，再經(jīng)烘干，或繼續(xù)燒結(jié)。 內(nèi) 冷鐵 材質(zhì)：與 鑄件的材質(zhì) 相同。 105 4）用冷鐵加速個別熱節(jié)的冷卻，使整個鑄件接近于同時凝固。 6）減輕或防止厚壁鑄件中的偏析。說明外冷鐵吸熱后激冷作用減弱。因而沒有必要用過厚的外冷鐵。 111 ? （三）使用注意事項 ? 1）外冷鐵的位臵和激冷能力的選擇，不應(yīng)破壞順序凝固條件，不應(yīng)堵塞補(bǔ)縮通道。 112 ? 4）盡量把外冷鐵放在鑄件底部和側(cè)面。用于要求高的鑄件應(yīng)限制使用次數(shù)。 有氣隙外冷鐵 : 在鑄件頂部和外側(cè)的冷鐵，為有氣隙外冷鐵。 115 對無氣隙外冷鐵有 : （ As=Ao+2Ac1） 對有氣隙外冷鐵 有 : （ As=Ao+Ac2） 2)(22 MMMMVMVMVAAA??????)(MMMMVMVMVAAA ??????116 117 上兩式中 : V0—— 鑄件（被激冷處）的體積； Ac、 As、 A0—— 冷鐵工作表面積、 砂型等效面積、鑄件的表面積； M0、 M1—— 鑄件原模數(shù)、使用冷鐵后鑄件的等效模數(shù) 其中 Ac Ac2為無氣隙、有氣隙冷鐵工作面積 ? : ? 1)順序凝固 ? 如圖沒加冷鐵時的模數(shù)是 M0, ? 加冷鐵后的模數(shù) M1,相鄰壁厚的模數(shù)為 Mp。 設(shè) cL、 cs為金屬液 、 固體的比熱容 ,鑄件凝固結(jié)束時允許外冷鐵最高溫度為 600℃ ,依熱平衡原理可導(dǎo)出外冷鐵的質(zhì)量 Wc為 式中 △ t—— 過熱度。只在個別條件下才允許應(yīng)用 “ 非熔接內(nèi)冷鐵”， 例如，在鑄件加工孔中心放臵的內(nèi)冷鐵，在以后加工時被鉆去。 122 ? （二）內(nèi)冷鐵質(zhì)量和尺寸的確定 ? ? 1. 模數(shù)法 ? 原理： 先確定冷鐵作用處的等效模數(shù) ? 內(nèi)冷鐵的作用使鑄件的模數(shù)。 ? G 鑄件或被激冷的熱節(jié)處的質(zhì)量。 129 ? 易于形成熱裂的典型結(jié)構(gòu)如圖。 ? 鄰壁：與主壁相交，并使主壁產(chǎn)生拉應(yīng)力的壁。個別情況下可以利用澆注系統(tǒng)做拉肋。試計算： ? a 普通冒口尺寸； ? b 保溫冒口尺寸； ? c 內(nèi)冷鐵質(zhì)量和保溫冒口尺寸。 ? 工藝出品率 K=42% 137 cr MM )( ??cmM c ??cmM r ???? b 保溫冒口 ? 按公式 ME=Mr/E=? 取 E=， 得 ME =15/=，近似取 10。冒口質(zhì)量 。 ? 模樣 ? 模樣的材質(zhì) ? 木模 ? 優(yōu)點：輕便、容易加工、來源廣、價格低廉、適應(yīng)性好。 ? 桂木、銀杏木、白松 適合作 Ⅱ 芯盒與模型。 ? 142 ? 組成：菱苦土粉：鹵水：鋸末 =1：（ 12）：（ 24）體積比 ? 硬化反應(yīng)： ? 結(jié)構(gòu)實例：如圖。 塑料模 ? 優(yōu)點：制造、修理簡便，表面光潔，不吸潮，變形小，輕巧耐磨、壽命長，成本為金屬模的 2050%。 ? ? 按裝配： 整鑄式、裝配式（平裝式、嵌入式）。 ? 加強(qiáng)筋形式： ? 落地筋。 ? 拱形筋。 147 148 ? 模樣在模底板上的定位和緊固 ? ? 定位：用定位銷（如圖），位臵應(yīng)盡量在模樣上矮而平的部位。有上固定法和下固定法，如圖。 ? c 足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性。 154 155 156 157 ? 模底板結(jié)構(gòu) ? 材料：為保證強(qiáng)度和剛度，常用灰鑄鐵、球鐵、鑄鋼。 ? 壁厚、加強(qiáng)筋。 159 ? 配合精度 ? 大批大量生產(chǎn)： H8/h8 ? 成批生產(chǎn)： H9/h9 ? 單件小批生產(chǎn)： H10/h10 ? 定位銷尺寸 ? 按照砂箱名義尺寸選用 Φ Φ2 Φ Φ3 Φ40。 ? b 上下模板中模樣的布局、方向、尺寸標(biāo)注是否一致，能否滿足合箱要求。 163 ? 第 2節(jié) 砂箱 ? 主要設(shè)計內(nèi)容 ? 類型、材質(zhì)、尺寸、結(jié)構(gòu)、定位、緊固。 ? d 對型砂有足夠的附著力 ? e 久經(jīng)耐用，便于制造。所設(shè)計的砂箱長度和寬度盡量是 50或 100的整數(shù)倍；高度是 20或 50mm的倍數(shù)。 170 ? 選用箱壁形式的幾點經(jīng)驗 ? ? a 簡易手工造型砂箱，常用較厚的直壁箱，不設(shè)內(nèi)外凸緣。大砂箱內(nèi)應(yīng)有箱帶以防止塌箱。小砂箱用單層壁，大砂箱用雙層壁。 ? 專用砂箱：按鑄件的形狀及持砂量。 172 173 ? 砂箱定位 ? 定位形式：泥號、箱錐、箱朵、止口、定位銷。 174 ? 定位銷套和導(dǎo)向銷套。 ? 材質(zhì)及連接方式：鋼材，鑄接、整鑄、螺紋連接。 ? 普通芯盒的的結(jié)構(gòu) ? 脫落式、對開式 ? 材質(zhì) ? 鑄鐵：用于大芯盒；鋁合金：中小芯盒；銅合金、鋼材：用于制作芯盒鑲塊和活快。 ? c 根據(jù)造型機(jī)的具體要求，驗算模板高度應(yīng)低于起模高度。 ? 活塊、鑲塊 ? 活塊：用于妨礙起模的的地方，用定位銷、燕尾槽、榫定位，重心應(yīng)在芯盒窩座之內(nèi)。 ? 成批生產(chǎn)芯盒：標(biāo)準(zhǔn)夾緊