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在设计消失模灰铸铁平板件的浇冒口系统时,需要综合考虑铸件的质量、补缩和排气等因素。
浇口设计
浇口位置:最好设置在铸件较厚的部位,这样能使铁水流动更均匀,减少对铸型的冲击。例如,如果平板件是长方形,浇口可放在长边的中部位置。
浇口数量:对于大型平板件,单个浇口可能导致铁水分布不均,可设置多个浇口。如面积较大的方形平板,可在四个角附近各设置一个浇口。
浇口形状和尺寸:一般采用扁平形状的浇口,能有效降低铁水的流速。其尺寸要根据铸件的重量和壁厚来计算,以保证铁水在合适的时间内充满型腔。
冒口设计
冒口位置:主要布置在铸件可能出现缩孔、缩松的热节位置,如平板件的转角处或者厚度突变的地方。
冒口数量:依据平板件的大小和结构复杂程度来确定。较大、结构复杂的平板件需要更多冒口来保证补缩效果。
冒口尺寸:要考虑铸件的壁厚和凝固收缩量。厚壁铸件的冒口尺寸应较大,确保有足够的金属液来补充铸件收缩。通常冒口直径和高度要根据铸件的具体尺寸和工艺要求计算确定。
浇口的厚度和宽度对消失模灰铸铁平板件质量有哪些影响?
浇口厚度的影响
铁水充型方面:浇口厚度增加,单位时间内进入型腔的铁水流量增大。如果厚度过厚,铁水会以较快速度冲进型腔,容易产生紊流。这会导致气体卷入铁水,使铸件产生气孔缺陷。例如,在浇注平板件时,过厚的浇口使铁水冲击型壁后反弹,形成漩涡,周围的气体就会被卷入。
凝固顺序方面:较厚的浇口冷却速度慢,在铸件凝固后期,可能还会有铁水流入型腔,这会影响平板件的凝固顺序。如果凝固顺序被打乱,可能导致平板件出现缩孔、缩松等缺陷。
浇口宽度的影响
铁水分布方面:浇口宽度影响铁水在平板件中的分布范围。较宽的浇口能使铁水在更宽的区域进入型腔,有利于铁水在平板件平面上更均匀地分布。例如,对于面积较大的平板件,宽浇口可以避免铁水集中在一处进入,防止局部过热和冷隔现象。
浇注速度方面:在浇口厚度不变的情况下,宽度增加会使浇注速度加快。如果宽度过大,会使铁水流量过大,导致类似浇口过厚时出现的问题,如气体卷入和紊流。
以下是一些消失模灰铸铁平板件的浇冒口系统设计实例及相关分析:
1. 小型灰铸铁平板件:
实例情况:有一个尺寸为 500mm×500mm×50mm 的小型灰铸铁平板件。浇口设计为在平板的一侧边缘中部开设一个扁平梯形内浇口,内浇口宽度为 20mm,厚度为 10mm。冒口设计为在平板的对角位置设置两个直径为 30mm、高度为 50mm 的圆柱形暗冒口。
设计思路:选择在平板的一侧边缘中部开设浇口,是为了让铁水能够较为平稳地进入型腔,避免铁水直接冲击平板中心部位导致型砂移位或铸件内部出现缺陷。对角设置冒口可以对平板的两个对角区域进行补缩,因为这两个区域在铁水凝固过程中容易出现收缩缺陷,冒口的金属液可以在凝固后期对其进行补充,防止缩孔、缩松的产生。
2. 中型灰铸铁平板件:
实例情况:对于尺寸为 1000mm×1000mm×80mm 的中型灰铸铁平板件,采用双侧浇注的方式,在平板的两条相邻侧边的中部各设置一个宽度为 30mm、厚度为 15mm 的内浇口。冒口方面,在平板的中心位置以及四个角附近设置六个直径为 50mm、高度为 80mm 的球形暗冒口。
设计思路:双侧浇注能够使铁水更快、更均匀地充满型腔,减少铁水的流动距离和浇注时间,避免铁水温度下降过快而影响铸件质量。中心位置的冒口主要对平板中心区域进行补缩,因为该区域距离浇口相对较远,铁水供应相对不足,容易产生收缩缺陷;四个角附近的冒口则是针对平板的角落部位,这些部位在凝固过程中散热较快,容易出现缩孔、缩松等问题,冒口可以起到良好的补缩作用。
3. 大型灰铸铁平板件:
实例情况:一个尺寸为 2000mm×3000mm×120mm 的大型灰铸铁平板件,采用多浇口分散浇注的方式,在平板的四条边每隔 500mm 左右设置一个宽度为 40mm、厚度为 20mm 的内浇口。冒口设计为在平板的两条长边中心线上每隔 1000mm 设置一个尺寸为长轴 100mm、短轴 80mm、高度为 150mm 的椭圆球形暗冒口。
设计思路:大型平板件如果采用单浇口浇注,铁水很难均匀地充满整个型腔,容易导致铸件出现局部缺陷。多浇口分散浇注可以保证铁水快速、均匀地分布到平板的各个部位,提高铸件的质量。长条形的椭圆球形暗冒口可以对平板的长向区域进行有效的补缩,其较大的尺寸能够提供足够的补缩金属液,以补偿平板在凝固过程中的收缩。