铸造冒口、冷铁与铸肋

第五章冒口、冷铁和铸肋第一节冒口的设计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，有补缩、排气和集渣的作用。一、冒口的种类1、冒口凝固时间大于或等于铸件被补缩部位的凝固时间；2、有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩，补偿浇注后型腔扩大的体积；3、在凝固期间，冒口和被补缩部位之间存在补缩通道，扩张角向着冒口。二、冒口补缩基本条件

冒口的形状有圆柱形、球顶圆柱形、长(腰)圆柱形、球形及扁球形等多种。三、冒口形状

四、选择冒口位置的原则

1.冒口应就近设在铸件热节的上方或侧旁；2.冒口应尽量设在铸件最高、最厚的部位；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；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。

五、冒口有效补缩距离的确定

冒口的有效补缩距离为冒口作用区与末端区长度之和，它是确定冒口数目的依据，与铸件结构、合金成分及凝固特性、冷却条件、对铸件质量要求的高低等多种因素有关，简称为冒口补缩距离。（一）、模数法1、遵守顺序凝固的基本条件。

a.冒口的凝固时间应大于等于铸件被补缩部位的凝固时间。b.冒口必须能提供足够的金属液，以补偿铸件和冒口在凝固完毕前的体收缩和因型壁移动而扩大的容积，使缩孔不致伸入铸件内。六、铸钢件冒口的设计第二节冷铁的设计为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块称为冷铁。冷铁分为内冷铁和外冷铁两大类。

冷铁的作用有：1）在冒口难于补缩的部位防止缩孔、缩松。2）防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹。3）与冒口配合使用，能加强铸件的顺序凝固条件，扩大冒口补缩距离或范围，减少冒口数目或体积。4）用冷铁加速个别热节的冷却，使整个铸件接近于同时凝固。既可防止或减轻铸件变形，又可提高工艺出品率。

5）改善铸件局部的金相组织和力学性能。如细化基体组织，提高铸件表面硬度和耐磨性等。

6）减轻或防止厚壁铸件中的偏析。一、外冷铁直接外冷铁与铸件表面直接接触，激冷作用强间接外冷铁激冷作用弱，可避免灰铸铁件表面产生白口层或过冷石墨层，还可避免因明冷铁激冷作用过强所造成裂纹。铸件外观平整，不会出现同铸件熔接等缺陷二、内冷铁内冷铁的激冷作用比外冷铁强，能有效地防止厚壁铸件中心部位缩松、偏析等。但应用时必须对内冷铁的材质、表面处理、质量和尺寸等严加控制，以免引起缺陷。通常是在外冷铁激冷作用不足时才用内冷铁，主要用于壁厚大而技术要求不太高的铸件上，特别是铸钢件。一般应用的是“熔接内冷铁”，要求内冷铁和铸件牢固地熔合为一体。只在个别条件下才允许应用“非熔接内冷铁”例如，在铸件加工孔中心放置的内冷铁，在以后加工时被钻去。第三节铸肋铸肋又称工艺肋，分两类。一类是割肋（收缩肋），用于防止铸件热裂；另一类是拉肋（加强肋），用于防止铸件变形。割肋要在清理时去除，只有在不影响铸件使用并得到用货单位同意的条件下才允许保留在铸件上。而拉肋必须在消除内应力的热处理之后才能去除.一、割肋

割肋比铸件壁薄，先于铸件凝固并获得强度，承担铸件收缩时引起的拉应力而避免热裂.显然，割肋方向应与拉应力方向一致，而与裂纹方向相垂直。常用的割肋形式有三角肋、井字肋、弧形肋和长肋等，铸件在凝固收缩时，承受拉应力的壁称为主壁，与主壁相交形成热节、并使主壁产生拉应力的壁称为邻壁。邻壁长度和主、邻壁厚之间的关系，决定着收缩应力的大小。依实践经验，当a/b>（1～2），l/b<2或a/b>（2～3），l/b<1时，可以不设割肋。超出上述范围就应设割肋以防热裂二、拉肋断面呈U、V字形的铸件，铸出后经常发现变形，结果使开