鑄造工藝第五章

第五章冒口、冷鐵和鑄肋冒口的種類及補(bǔ)縮原理鑄鋼件冒口的設(shè)計(jì)與計(jì)算鑄鐵件實(shí)用冒口的設(shè)計(jì)提高補(bǔ)縮效率措施及特種冒口冷鐵鑄肋§5-1冒口的種類及補(bǔ)縮原理冒口是在鑄型內(nèi)專門設(shè)置的儲(chǔ)存金屬液的空腔。一、冒口的作用◆補(bǔ)償鑄件凝固時(shí)的收縮◆調(diào)整鑄件凝固時(shí)的溫度分布，控制鑄件的凝固順序◆排氣、集渣◆利用明冒口觀察型腔內(nèi)金屬液的充型情況二、冒口的種類1、冒口種類常用冒口種類:頂冒口位于鑄件的最高部位，不僅有利于排氣，浮渣，也有利于重力補(bǔ)縮，厚大的鑄鋼件多用用這種冒口補(bǔ)縮側(cè)冒口是由鑄件側(cè)面熱節(jié)處引出的冒口，一般采用暗冒口形式，它有利于機(jī)械化造型頂冒口和側(cè)冒口又有明冒口和暗冒口之分

常用冒口種類明頂冒口大氣壓力頂冒口鑄件鑄件明頂冒口側(cè)冒口壓邊冒口鑄件a）鑄鋼件冒口b）鑄鐵件冒口常用冒口的特點(diǎn)：明冒口造型方便，并能通過它觀察到型腔內(nèi)金屬液面上升情況，便于在冒口頂面撒發(fā)熱劑和保溫劑，對(duì)于厚大鑄件還能進(jìn)行搗動(dòng)冒口液面和補(bǔ)澆等操作，加強(qiáng)補(bǔ)縮作用明冒口不受砂箱高度限制，必要時(shí)可利用冒口圈來保證所要求的高度，其缺點(diǎn)是補(bǔ)縮效率比暗冒口低暗冒口要求砂箱高于冒口，使砂箱體積增大，但它比較靈活，可以靠近鑄件熱節(jié)點(diǎn)開設(shè)大型鑄件尤其是鑄鋼件多采用明冒口，而中小型可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵件的冒口以暗冒口為主暗冒口尤其適用于機(jī)器造型

冒口的形狀應(yīng)使其容量足夠大而其相對(duì)的散熱面積最小（即有足夠大的模數(shù)），有一定的金屬液壓頭，以達(dá)到延長(zhǎng)其凝固時(shí)間，提高補(bǔ)縮效果的目的2、冒口形狀b）球頂圓柱形a）球形c）圓柱形（帶斜度）d）腰圓柱形（明）e）腰圓柱形（暗）3、冒口的應(yīng)用生產(chǎn)中常用圓柱形、球頂圓柱形、腰圓柱形及整圈冒口齒圈、輪形類鑄件，常采用腰圓柱形冒口筒、套類件及輪轂部位多采用整圈接長(zhǎng)冒口

鋼錠縱剖面形狀對(duì)縮孔深度的影響示意圖h1、h2、h3—分別表示縮孔的深度三、常用冒口補(bǔ)縮原理（一）基本條件◆冒口凝固時(shí)間須大于或等于被補(bǔ)縮部分凝固時(shí)間◆有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件收縮所需金屬液◆冒口和鑄件被補(bǔ)縮部位間須存在補(bǔ)縮通道（二）冒口的位置冒口安放的位置是否合理，直接影響鑄件的質(zhì)量以及冒口的補(bǔ)縮效率冒口位置不合理，不但不能消除縮孔和縮松，還可能引起其它缺陷確定冒口位置的基本原則：

冒口應(yīng)就近放在鑄件熱節(jié)的上方和側(cè)面

冒口應(yīng)盡量設(shè)在鑄件最高、最厚的部位不同高度冒口的隔離頂明冒口頂明冒口頂明冒口鑄件鑄件側(cè)暗冒口側(cè)暗冒口外冷鐵外冷鐵外冷鐵a）階梯型熱節(jié)b）上下有熱節(jié)冒口不應(yīng)設(shè)在鑄件重要的、受力大的部位冒口應(yīng)盡可能放在鑄件加工面上，以減少精整工時(shí)盡量用一個(gè)冒口補(bǔ)縮多個(gè)熱節(jié)，以提高冒口補(bǔ)縮效率避開應(yīng)力集中點(diǎn)一個(gè)冒口補(bǔ)縮幾個(gè)熱節(jié)冒口冒口鑄件澆道a）補(bǔ)縮同一鑄件上的三個(gè)熱節(jié)b）補(bǔ)縮多個(gè)鑄件上的熱節(jié)（三）冒口的有效補(bǔ)縮距離1、冒口有效補(bǔ)縮距離

板狀鑄件凝固過程示意圖a）、b）等液相線和等固相線移動(dòng)情況c）中間區(qū)凝固區(qū)域放大d）凝固結(jié)束后的三個(gè)區(qū)域

冒口有效補(bǔ)縮距離為冒口作用區(qū)與末端區(qū)長(zhǎng)度之和，它是確定冒口數(shù)目的依據(jù)。影響因素

鑄件結(jié)構(gòu)合金成分凝固特性冷卻條件對(duì)鑄件質(zhì)量要求

2、鑄件冒口補(bǔ)縮范圍的確定

1）碳鋼件的補(bǔ)縮距離鑄鋼件冒口區(qū)長(zhǎng)度與鑄件尺寸的關(guān)系鑄鋼冒口的補(bǔ)縮距離冒口鑄件鑄件冒口冒口鑄件冒口鑄件a)板形件b)桿形件鑄鋼件末端區(qū)長(zhǎng)度與鑄件尺寸的關(guān)系階梯形鑄鋼件冒口補(bǔ)縮距離冒口鑄件2）灰鑄鐵件冒口的補(bǔ)縮距離

灰鑄鐵冒口補(bǔ)縮距離和共晶度的關(guān)系3、外冷鐵對(duì)冒口補(bǔ)縮距離的影響

外冷鐵對(duì)冒口補(bǔ)縮距離的影響冒口冷鐵冷鐵冒口鑄件鑄件a)板件b)桿件4、補(bǔ)貼的應(yīng)用水平壁補(bǔ)貼頸模數(shù)計(jì)算:M補(bǔ)=ab/2(a＋b－c)＝M冒(最小)

為實(shí)現(xiàn)順序凝固和增強(qiáng)補(bǔ)縮效果，鑄造工藝人員在靠近冒口的鑄件壁厚上補(bǔ)加的傾斜的金屬塊稱為補(bǔ)貼。水平補(bǔ)貼a)發(fā)熱（絕熱）材料補(bǔ)貼b)金屬材料補(bǔ)貼垂直壁的補(bǔ)貼垂直壁的補(bǔ)貼

補(bǔ)貼厚度與鑄件高度及厚度關(guān)系碳鋼鋼套類鑄件補(bǔ)貼鋼套鑄件的補(bǔ)縮方案桿狀鑄件補(bǔ)貼值的補(bǔ)償系數(shù)桿的寬厚比4:13:12:11.5:11.1:1補(bǔ)償系數(shù)1.01.251.51.72.0用滾圓法確定輪緣和輪轂的補(bǔ)貼高合金及低合金鋼的補(bǔ)償系數(shù)為：1）底注式碳鋼及低合金鋼板件為1.252）頂注式高合金鋼板件為1.253）底注式高合金鋼板件為1.25×1.25=1.5輪緣補(bǔ)貼值的確定：

d1=1.05dyd2=1.05d1式中dy——熱節(jié)圓直徑

齒輪鑄件補(bǔ)貼示例

采用發(fā)熱（保溫）補(bǔ)貼注意事項(xiàng)：1）設(shè)計(jì)冒口時(shí)，把發(fā)熱補(bǔ)貼材料作為金屬斷面對(duì)待2）金屬斷面須占金屬和發(fā)熱材料總斷面的60％齒輪鑄件采用的補(bǔ)貼舉例

§5-2鑄鋼件冒口的設(shè)計(jì)與計(jì)算冒口設(shè)計(jì)與計(jì)算的一般步驟是：確定冒口的安放位置初步確定冒口的數(shù)量劃分每個(gè)冒口的補(bǔ)縮區(qū)域，選擇冒口的類型計(jì)算冒口的具體尺寸冒口尺寸主要指冒口的根部直徑（或?qū)挾龋┖透叨纫?、模?shù)法1、模數(shù)法計(jì)算冒口的原理鑄鋼件冒口、冒口頸、鑄件模數(shù)應(yīng)滿足的關(guān)系明頂冒口：M冒=（1.1～1.2）M件

暗側(cè)冒口：M件:M頸:M冒=1:1.1:1.2鋼液通過冒口澆注：M件:M頸:M冒=1:(1～1.03):1.2冒口的凝固時(shí)間應(yīng)大于等于鑄件被補(bǔ)縮部位的凝固時(shí)間M冒≥M件

冒口必須能提供足夠的金屬液，以補(bǔ)償鑄件和冒口在凝固完畢前的體收縮和因型壁移動(dòng)而擴(kuò)大的容積，使縮孔不致伸入鑄件內(nèi)冒口的補(bǔ)縮效率，具體值見表η=（補(bǔ)縮體積/冒口體積）×100%鑄件體積、冒口體積和因型壁移動(dòng)而擴(kuò)大的體積金屬從澆完到凝固完畢的體收縮率，見表冒口種類和工藝措施η（%）冒口種類和工藝措施η（%）圓柱或腰圓柱形冒口球形冒口補(bǔ)澆冒口時(shí)12~1515~2015~20澆口通過冒口時(shí)發(fā)熱保溫冒口大氣壓力冒口30~3530~5015~20冒口的補(bǔ)縮效率2、模數(shù)法計(jì)算冒口的步驟1）計(jì)算鑄件的模數(shù)類型簡(jiǎn)圖計(jì)算公式板狀體桿狀體圓柱體球、立方體、正圓柱體類型簡(jiǎn)圖計(jì)算公式環(huán)形體、空心圓柱體法蘭體L形體實(shí)心法蘭體桿的相交體類型簡(jiǎn)圖計(jì)算公式板的相交體M=r十形——r=0.68aT形——r=0.62aL形——r=0.56a圓柱與圓盤組合體桿與板的相交體2）計(jì)算冒口及冒口頸模數(shù)

3）確定鑄鋼的體收縮率εV

4）確定冒口的形狀和尺寸

5）冒口數(shù)目的確定

6）校核冒口最大補(bǔ)縮能力：V件=V冒（η－εV）/εV

二、比例法比例法是在分析、統(tǒng)計(jì)大量工藝資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)出的冒口尺寸經(jīng)驗(yàn)確定法。這種方法就是使冒口的根部直徑大于鑄件被補(bǔ)縮處熱節(jié)圓直徑或壁厚，再以冒口根部直徑來確定其它尺寸。D=cd熱節(jié)圓直徑a)壁厚均勻b)壁面相交普通頂冒口尺寸關(guān)系類型H0/dDD1D2hH冒口延伸度（%）應(yīng)用實(shí)例A型<5>5(1.4~1.6)d(1.6~2.0)d(1.5~1.6)D(1.8~2.0)D(2.0~2.5)D35~4030~35車輪、齒輪、聯(lián)軸器B型1<d<50(2.0~2.5)d(2.0~2.5)D30~35瓦蓋C型<5>5D=

D=

(1.3~1.5)D(1.4~1.8)D100100D型<5>5(1.5~1.8)d(1.6~2.0)d(1.3~1.5)D1.1D0.3H0.3H(2.0~2.5)D(2.5~3.0)D100制動(dòng)臂E型<5>5(1.3~1.5)d(1.6~1.8)d(1.1~1.3)D(1.3~1.5)D15~2015~20(2.0~2.5)D(2.5~3.0)D100制動(dòng)臂三、鑄鋼件工藝出品率的校核碳鋼和低合金鋼鑄件的工藝成品率組別名稱鑄件重量/kg大部分鑄件壁厚

/

mm工藝出品率（%）明冒口半球型暗冒口I一般重要的小鑄件<100<2020~50>5054~6253~6052~5859~6758~6557~63特別重要的小鑄件<100<2020~50>5052~5851~5750~5657~6356~6255~61組別名稱鑄件重量/kg大部分鑄件壁厚

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mm工藝出品率（%）明冒口半球型暗冒口II一般重要的中等鑄件100~150<3030~60>6056~6454~6252~6061~6959~6757~65特別重要的中等鑄件100~150<3030~60>6054~6253~6050~5859~6758~6555~63III一般重要的大鑄件500~5000<5050~100>10057~6555~6353~6162~7060~6858~66特別重要的大鑄件500~5000<5050~100>10055~6353~6151~5960~6858~6656~64組別名稱鑄件重量/kg大部分鑄件壁厚

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mm工藝出品率（%）明冒口半球型暗冒口IV一般重要的重型鑄件>5000>5050~100>10058~6656~6454~6262~7060~6866~68特別重要的重型鑄件>5000>5050~100>10057~655~6353~6161~6959~6757~65V齒輪

100100~500>50054~5855~5955~6058~6259~63VI齒圈

1000>100056~6058~6259~6361~65VII外形或內(nèi)表面加工的圓筒活塞>100061~67§5-3鑄鐵件冒口的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、球墨鑄鐵件的冒口設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)法通用（傳統(tǒng)）冒口設(shè)計(jì)：遵循定向凝固原則，依靠冒口的金屬液柱重力補(bǔ)償凝固收縮，冒口和冒口頸遲于鑄件凝固，鑄件進(jìn)入共晶膨脹期會(huì)把多余的鐵水?dāng)D回冒口實(shí)用冒口設(shè)計(jì)法：遵循的原則是讓冒口和冒口頸先于鑄件凝固，利用全部或部分的共晶膨脹量在鑄件內(nèi)部建立壓力，實(shí)現(xiàn)“自補(bǔ)縮”，使鑄件不出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷。實(shí)用冒口的工藝出品率高，鑄件質(zhì)量好，更實(shí)用實(shí)用冒口可分為直接實(shí)用冒口和控制壓力冒口。1、直接實(shí)用冒口（又稱壓力冒口）

原理：利用冒口來補(bǔ)縮鑄件的液態(tài)收縮，而當(dāng)液態(tài)收縮終止或共晶膨脹開始時(shí)，冒口頸即行凝固用途：適用于高強(qiáng)度鑄型（如干型、自硬型等）生產(chǎn)的模數(shù)為0.48～2.5cm的鑄件（1）冒口和冒口頸

冒口有效體積：是指高于鑄件最高點(diǎn)的那一部分的冒口體積，只有這部分金屬液才能對(duì)鑄件起補(bǔ)縮作用

◆冒口有效體積依鑄件液態(tài)收縮體積而定，一般比鑄件所需補(bǔ)縮的鐵液量大鑄鐵的ε—t澆曲線

ε—液態(tài)體收縮率t澆—澆注溫度1—CE=4.3%2—CE=3.6%

共晶成分的鑄鐵，冒口有效體積取鑄件體積的5%碳當(dāng)量低的鑄件，冒口有效體積取鑄件體積的6%◆冒口頸模數(shù)M的確定：

式中M頸

——冒口頸模數(shù)（cm）

M件——設(shè)置冒口部位的鑄件模數(shù)（cm）t澆

——澆注溫度（℃）c——鐵液比熱容，c與鐵液溫度有關(guān)，在1150～1350℃范圍內(nèi)，c為835～963J/(kg·℃)L——鑄鐵結(jié)晶潛熱，為（193～247）×103J/kg◆設(shè)置冒口部位應(yīng)滿足的條件：當(dāng)冒口頸凝固時(shí)，該部分的石墨化膨脹量能抵償所有更厚部分液態(tài)體收縮量，直到比它厚部分開始體積膨脹為止

◆近似地確定冒口頸的模數(shù)M頸：M件和M頸的關(guān)系圖（2）用澆注系統(tǒng)代替直接實(shí)用冒口◆對(duì)于濕型鑄造，鑄件模數(shù)M件＜0.48的薄壁小型球鐵件，可用澆注系統(tǒng)代替冒口圖中，超過鑄件最高點(diǎn)水平面的澆口盆和直澆道部分實(shí)質(zhì)上就是冒口澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口（陰影部分）澆口盆直澆道內(nèi)澆道（冒口頸）橫澆道鑄件（3）直接實(shí)用冒口特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)：鑄件工藝出品率高冒口位置便于選擇，冒口頸可很長(zhǎng)冒口便于去除，花費(fèi)少主要缺點(diǎn)：要求鑄型強(qiáng)度高要求嚴(yán)格控制澆注溫度范圍，保證冒口頸凍結(jié)時(shí)間準(zhǔn)確對(duì)于形狀復(fù)雜的多模數(shù)鑄件，關(guān)鍵模數(shù)不易確定。為了驗(yàn)證冒口頸是否正確，需要進(jìn)行試驗(yàn)2、控制壓力冒口（又稱釋壓冒口）

利用部分共晶膨脹量來補(bǔ)償鑄件的凝固收縮澆注結(jié)束，冒口補(bǔ)給鑄件的液態(tài)收縮在共晶膨脹初期，冒口頸暢通，使鑄件內(nèi)部的鐵液回填冒口以釋放“壓力”應(yīng)用合理的冒口頸尺寸或一定的暗冒口容積控制回填程度使鑄件內(nèi)建立適中的內(nèi)壓來克服凝固收縮，從而獲得既無縮孔、縮松又能避免脹大變形的鑄件用途：適用于砂型鑄造，模數(shù)為0.48～2.5cm的球鐵件特點(diǎn)：（1）冒口和冒口頸冒口以暗側(cè)冒口為宜，安放在鑄件厚大部位附近

冒口模數(shù)M冒與鑄件厚大部分的模數(shù)M件及冶金質(zhì)量有關(guān)冒口的有效補(bǔ)縮容積位于鑄件最高點(diǎn)以上

控制壓力冒口示意圖b）液態(tài)收縮a）澆注結(jié)束c）膨脹回填冒口頸的模數(shù)按下式確定：M頸=0.67M冒

（cm）冒口模數(shù)M冒選定：M冒和M件的關(guān)系圖

1—冶金質(zhì)量差2—冶金質(zhì)量好需要補(bǔ)縮金屬液量和鑄件模數(shù)的關(guān)系VT—設(shè)置冒口部位鑄件或熱節(jié)體積VC—鑄件需補(bǔ)縮體積

（2）冒口的補(bǔ)縮距離

補(bǔ)縮距離：由凝固部位向冒口輸送回填鐵液的距離。

鐵液輸送距離和冶金質(zhì)量及鑄件模數(shù)的關(guān)系1—冶金質(zhì)量好2—冶金質(zhì)量中等3—冶金質(zhì)量很差

與鐵水的冶金質(zhì)量和鑄件的模數(shù)密切相關(guān)3、無冒口鑄造的應(yīng)用條件用途：適用于剛性大的砂型，模數(shù)大于2.5cm的球鐵件實(shí)現(xiàn)無冒口鑄造須滿足的工藝條件：冶金質(zhì)量好鑄件平均模數(shù)M件>2.5cm砂型強(qiáng)度、剛度高，且型緊固牢靠，無變形和抬型

低溫澆注采用扁薄內(nèi)澆道分散引入金屬液設(shè)置出氣孔，且均布二、灰鑄鐵件的冒口設(shè)計(jì)

灰鑄鐵凝固特點(diǎn)：

◆以層狀－糊狀方式凝固，共晶膨脹壓力小

◆石墨片尖端伸向鐵液生長(zhǎng)，“自補(bǔ)”能力好

◆鑄件形成縮孔、縮松的傾向小

◆一般低牌號(hào)灰鑄鐵因碳硅含量高，石墨化比較充分時(shí)，不需設(shè)置冒口，只需安放排氣冒口即可

◆高牌號(hào)灰鑄鐵，當(dāng)其產(chǎn)生石墨化體積膨脹量不足以補(bǔ)償凝固收縮時(shí)，則應(yīng)設(shè)置冒口，但所需冒口體積較小常用冒口的形式和參數(shù)DR=(1.2~2.5)THR=(1.2~2.5)DRd=(0.8~0.9)Th=(0.3~0.35)DRDR=(1.2~2.5)THR=(1.2~2.5)DRa=(0.8~0.9)Tb=(0.6~0.8)TDR=(1.2~2.0)THR=(1.2~1.5)DRH=0.3HR澆道通過冒口時(shí)：d=(0.33~0.5)T澆道不通過冒口時(shí)：d=(0.5~0.66)T注：1、T為鑄件的厚度或熱節(jié)圓直徑2、明冒口高度HR可根據(jù)砂箱高度適當(dāng)調(diào)整3、隨明頂冒口直徑DR增大，冒口頸處的角度取小值三、可鍛鑄鐵件的冒口設(shè)計(jì)可鍛鑄鐵無石墨化膨脹，凝固收縮大，須用冒口補(bǔ)縮為增強(qiáng)冒口的補(bǔ)縮作用，常用帶暗冒口的澆注系統(tǒng)可鍛鑄鐵件帶暗冒口的澆注系統(tǒng)直澆道暗冒口冒口頸鑄件橫澆道內(nèi)澆道確定可鍛鑄鐵件補(bǔ)縮冒口尺寸圖

V—冒口體積D—冒口直徑

f—冒口頸截面積

m—鑄件質(zhì)量M—鑄件模數(shù)

2、比例法

可鍛鑄鐵件暗冒口尺寸暗冒口直徑D鑄件被補(bǔ)縮位置冒口頸截面積與鑄件被補(bǔ)縮部分熱節(jié)圓的截面積之比上型下型D=(2.2~2.8)TH=1.5Dh=0.25DH=DH=0.25D(1~1.5)∶1注：1.對(duì)于壁厚較薄，但重要較大或形狀較高的鑄件，D/T的數(shù)值應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大，一般可取

D=(3~4)T。

2.當(dāng)一個(gè)只暗冒口補(bǔ)縮兩個(gè)熱節(jié)區(qū)時(shí)，該暗冒口的直徑要相應(yīng)增大到表中數(shù)據(jù)的1.1~1.2倍；當(dāng)一只暗冒口補(bǔ)縮兩個(gè)以上的熱節(jié)區(qū)時(shí)，該暗冒口的直徑要相應(yīng)增大到表中數(shù)據(jù)的1.2~1.3倍。四、鑄鐵件的均衡凝固原理均衡凝固理論要點(diǎn)：鑄件在凝固的某一時(shí)刻，有些部分正在收縮，有些部分則已進(jìn)入石墨化膨脹，時(shí)間同時(shí)，鐵液相通，則收縮和膨脹可以疊加相抵當(dāng)某時(shí)間收縮值與膨脹值相等時(shí)，就達(dá)到均衡狀態(tài)鑄鐵件凝固時(shí)收縮和膨脹的疊加曲邊三角形ABC—鑄件的總收縮曲邊三角形ADC—鑄件總膨脹曲邊三角形AB

P—鑄件的表觀收縮P—均衡點(diǎn)，為收縮量等于膨脹量的時(shí)間均衡凝固原則下的冒口設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

冒口尺寸或模數(shù)可小于鑄件壁厚或模數(shù)

采用“短、薄、寬”的冒口頸

冒口不應(yīng)該放在鑄件的熱節(jié)上，但要靠近熱節(jié)

冒口根部可放冷鐵，縮短凝固收縮時(shí)間，防止縮松

利用剛性大的鑄型，最大限度地利用石墨化膨脹鑄鐵件推薦冒口類型及結(jié)構(gòu)示意圖§5-4

提高通用冒口補(bǔ)縮效率措施和特種冒口提高冒口補(bǔ)縮效率的途徑：提高冒口中金屬液的補(bǔ)縮壓力，如用大氣壓力冒口等延長(zhǎng)冒口金屬保持液態(tài)時(shí)間，如用發(fā)熱和保溫冒口等一、大氣壓力冒口

大氣壓力冒口是在暗冒口頂部插入一個(gè)透氣性好的砂芯，或做出倒錐形吊砂，并延伸進(jìn)冒口熱區(qū)。由于砂芯底部或吊砂尖端部分劇烈受熱，使其晚于冒口其它部分凝固，而大氣壓力卻可通過砂的孔隙作用在冒口內(nèi)的金屬液面上，從而提高了冒口的補(bǔ)縮壓力。普通暗側(cè)冒口和大氣壓力側(cè)冒口a）普通側(cè)暗冒口b）大氣壓力側(cè)暗冒口c）帶吊砂的側(cè)暗冒口d）鑄鋼件用大氣壓力冒口砂芯冒口吊砂砂芯冒口內(nèi)澆道鑄件冒口側(cè)冒口直徑D冒、冒口頸最小尺寸l1與鑄件熱節(jié)圓直徑D之間關(guān)系：l1＝（1.3～1.7）D節(jié)D冒＝（2.0～2.5）D節(jié)機(jī)器造型的中、小鑄件多采用吊砂大氣壓力冒口

鑄鋼件多采用帶砂芯的大氣壓力冒口

橢圓形冒口頸，則短︰長(zhǎng)軸=1：L(1.2～1.5)

二、發(fā)熱冒口及保溫冒口

1、發(fā)熱冒口

發(fā)熱冒口是用發(fā)熱材料做成發(fā)熱套，造型時(shí)放入型中，形成冒口的型腔發(fā)熱冒口明冒口發(fā)熱套排氣孔型砂層出氣孔暗冒口明冒口頂上保溫劑明冒口a）發(fā)熱套b）發(fā)熱套暗冒口c）發(fā)熱套明冒口發(fā)熱套材料配方比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（單位：%）序號(hào)膨潤土木碳粉氧化鐵木屑水玻璃無煙煤粉植物油鋁屑水（另加）12.553.51011203/43/4320～25（占發(fā)熱材料量）22.03/41523243024適量32.025151425153/44適量2、保溫冒口材料主要成分珍珠巖

體積分?jǐn)?shù)：膨脹珍珠巖95；水玻璃4；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％NaOH水溶液1發(fā)泡石膏

質(zhì)量分?jǐn)?shù)：石膏78；水泥20；發(fā)泡劑0.25；促凝劑（鉀礬）0.5；水陶瓷棉

陶瓷棉加木質(zhì)纖維素濕砂型

紅砂100/200；水分約6％保溫冒口用材料普通冒口和保溫冒口對(duì)比保溫冒口補(bǔ)縮效率為25％～30％冒口體積可減少50％左右延長(zhǎng)冒口中金屬液態(tài)作用時(shí)間的方法還有加氧冒口和電弧加熱冒口三、易割冒口

易割冒口即在冒口根部放一片由耐火材料制成的隔片，隔片上有一個(gè)小于冒口直徑的圓孔，形成冒口根部的“縮頸”，使冒口中的金屬液通過“縮頸”對(duì)鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮易割冒口結(jié)構(gòu)示意圖鑄件隔片暗冒口澆道易割冒口尺寸的確定：冒口直徑：D＝（2~2.5）T

（鑄件被補(bǔ)縮長(zhǎng)度大于8T時(shí)）

D＝（1.5~1.8）T

（鑄件被補(bǔ)縮長(zhǎng)度小于8T時(shí)）冒口高度：H＝（1.5~1.7）D

（明冒口時(shí)）

H＝（2.0~2.2）D（暗側(cè)冒口時(shí)）易割冒口縮頸、隔片厚度與冒口直徑的關(guān)系

冒口直徑D隔片厚度d縮頸孔直徑小端d2大端d1806253010073034120734401508344018010～124046§5-5

冷鐵一、概述

冷鐵是指為增加鑄件局部冷卻速度，在型腔內(nèi)部及工作表面安放的金屬塊。分類內(nèi)冷鐵：放置在型腔內(nèi)能與鑄件熔合為一體的金屬激冷塊。它是鑄件的一部分外冷鐵：造型（芯）時(shí)放在模樣（芯盒）表面上的金屬激冷塊。它是鑄型的一部分冷鐵的作用：在冒口難于補(bǔ)縮的部位防止縮孔、縮松防止壁厚交叉部位及急劇變化部位產(chǎn)生裂紋與冒口配合使用，能增加鑄件的順序凝固條件，擴(kuò)大冒口補(bǔ)縮距離或范圍，減少冒口數(shù)目或體積用冷鐵加速個(gè)別熱節(jié)的冷卻，使整個(gè)鑄件接近于同時(shí)凝固，既可防止或減輕鑄件變形，又可提高工藝出品率改善鑄件局部的金屬組織和力學(xué)性能，如細(xì)化基體組織，提高鑄件表面硬度和耐磨性等減輕或防止厚壁鑄件中的偏析二、外冷鐵

常用的材料有軋制鋼材和鑄鐵、鑄鋼的成型冷鐵外冷鐵可分為直接外冷鐵和間接外冷鐵兩類

直接外冷鐵a）平面直線形的b）平面直

線形的c）帶切口

平面的d）平面棱形的e）圓柱形的f）異形的間接外冷鐵直接外冷鐵的特點(diǎn)：它與鑄件表面直接接觸，激冷作用強(qiáng)間接外冷鐵的特點(diǎn)：激冷作用弱，可避免鑄件表面裂紋，避免灰鐵件表面出現(xiàn)白口，外觀平整，不會(huì)出現(xiàn)冷鐵與鑄件熔接缺陷外冷鐵的位置和尺寸冷鐵安放位置尺寸備注t=(0.5~0.7)a如法蘭寬度較大（超過200），外冷鐵可分為內(nèi)外兩圈或多圈交錯(cuò)安放t=(0.7~1.0)at=(0.6~0.7)a(1)b>a

t=(0.6~0.8)a(2)根據(jù)圓角處半徑，采用相同R的冷鐵轉(zhuǎn)角半徑

R15，放圓鋼外冷鐵；轉(zhuǎn)角半徑>R15，用成型圓角冷鐵(1)b>a

t=(0.7~0.9)a(2)按轉(zhuǎn)角處半徑，采用相同R的冷鐵轉(zhuǎn)角半徑

R15，放圓鋼外冷鐵；轉(zhuǎn)角半徑>R15，用成型圓角冷鐵圓角冷鐵根據(jù)轉(zhuǎn)角半徑放t=(0.5~0.6)bL=100~200mm轉(zhuǎn)角半徑

R15，放圓鋼外冷鐵；轉(zhuǎn)角半徑>R15，用成型圓角冷鐵安放外冷鐵時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：冷鐵表面不得有孔洞、裂紋、氧化皮等，表面需刷涂料，且保持干燥鑄件厚大處，盡量不用外冷鐵，以免與鑄件熔接板狀冷鐵厚度不超過80mm，圓鋼冷鐵直徑不宜超過40～50mm，厚壁鑄件最放內(nèi)冷鐵厚板狀冷鐵四周應(yīng)作45°斜面平緩過渡，防止裂紋外冷鐵不宜太長(zhǎng)，可采用多塊小外冷鐵交錯(cuò)間隙布置安放位置要得當(dāng)，保證補(bǔ)縮道暢通，避免形成縮孔冷鐵邊界處的裂紋機(jī)床床身導(dǎo)軌使用冷鐵工藝?yán)滂F位置對(duì)補(bǔ)縮通道的影響a)

補(bǔ)縮通道變小b)補(bǔ)縮通道正常鑄件鑄件冷鐵冷鐵位置對(duì)冒口補(bǔ)縮力的影響冷鐵鑄件冒口冒口鑄件冷鐵a)冒口補(bǔ)縮力減弱b)冒口補(bǔ)縮力正常三、內(nèi)冷鐵

內(nèi)冷鐵通常是在外冷鐵激冷效果不夠時(shí)才采用，而且多用于厚大的質(zhì)量要求不高的鑄件由于要求內(nèi)冷鐵與鑄件金屬相熔合，所以用作內(nèi)冷鐵的材料應(yīng)與鑄件材質(zhì)基本相同或相適應(yīng)鑄鋼件和鑄鐵件宜用低碳鋼作內(nèi)冷鐵，銅合金鑄件應(yīng)用銅質(zhì)內(nèi)冷鐵

內(nèi)冷鐵的重量m冷計(jì)算：

m冷＝Km件