冷铁的选择和使用
铸造件冷铁基本知识与安放原则
一、冷铁的作用：1.减小冒口尺寸，提高工艺出品率。
2.在铸件难以设置冒口的部位，放置冷铁可防止缩孔，缩松。
3.在局部部位使用冷铁可控制铸件的顺序凝固，增加冒口的补缩距离。
4.消除局部热应力，防止裂纹。
冷铁分为外冷铁和内冷铁。
外冷铁置于铸件外壁，安放在型砂中，冷铁上面喷涂涂料，一般在落砂时冷铁就能脱离铸件。
内冷铁是将激冷冷插入型中需要激冷的部分，使冷铁与铸件熔为一体,内冷铁主要用于黑色金属厚大铸件生产中。
内冷铁的激冷作用比外冷铁大得多，所以用量要适当。
如内冷铁重量过大，则不能很好地熔合，影响铸件的机械性能，严重时引起铸件裂纹。
重量过小则不能有效消除缩孔、缩松。
内冷铁重量的经验估算公式为：G冷=0.28(G2-G1)式中G冷为内冷铁的重量；G2为铸件厚壁处重量；GI为铸件壁薄处重量。
5.2使用内冷铁的注意事项：使用前"内冷铁要喷丸或喷砂处理，去除表面锈蚀和油污，常镀锌或镀锡防氧化。
砂型内放置内冷铁后及时浇注，防止内冷铁上聚集水分而产生气孔。
时长一般不超过4h o对放置有较多内冷铁的铸型，浇注前最好用喷灯加热，去除内冷铁表面的水分。
承受高温、高压和质量要求很高的铸件，不宜放置内冷铁。
放置内冷铁的铸型上方应有出气孔，如上方是暗冒口，冒口上也应有较大的出气孔。
采用栅状内冷铁时，单根冷铁的直径不大于30mm。
内冷铁在铸件加工后不得暴露，以免影响铸件的力学性能。
6.3外冷铁分直接外冷铁与间接外冷铁。
使用外冷铁的注意事项：外冷铁紧贴铸件表面的部位应光洁，除去锈污等各种脏物，有时要刷涂料。
对于易产生裂纹的铸造合金浇注的铸件，使用外冷铁时应带有一定的斜度以免型砂和冷铁分界处因冷却速度差别过大而形成裂纹。
外冷铁边缘与砂型相接处不宜有尖角砂。
可以选择随形冷铁。
选择恰当的外冷铁厚度。
太薄的外冷铁只在凝固初期发生微弱的激冷作用，甚至会与铸件熔合在一起。
冷铁过厚则铸件易裂。
外冷铁厚度一般为铸件壁厚的0∙5-0.7倍或为搭子厚度的0.8倍左右。
铸造工艺设计说明书
铸造⼯艺设计说明书铸造⼯艺设计说明书课程设计：机械⼯艺课程设计设计题⽬：底座铸造⼯艺设计班级：机⾃1103设计⼈：学号：指导教师：张锁梅、贾志新前⾔学⽣通过设计能获得综合运⽤过去所学过的全部课程进⾏机械制造⼯艺及结构设计的基本能⼒，为以后做好毕业设计、⾛上⼯作岗位进⾏⼀次综合训练和准备。
它要求学⽣全⾯地综合运⽤本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进⾏零件加⼯⼯艺规程的设计和机床夹具的设计。
其⽬的是：（1）培养学⽣综合运⽤机械制造⼯程原理课程及专业课程的理论知识，结合⾦⼯实习、⽣产实习中学到的实践知识，独⽴地分析和解决机械加⼯⼯艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件⼯艺规程的能⼒。
（2）培养学⽣能根据被加⼯零件的技术要求，运⽤夹具设计的基本原理和⽅法，学会拟订夹具设计⽅案，完成夹具结构设计，进⼀步提⾼结构设计能⼒。
（3）培养学⽣熟悉并运⽤有关⼿册、图表、规范等有关技术资料的能⼒。
（4）进⼀步培养学⽣识图、制图、运算和编写技术⽂件的基本技能。
（5）培养学⽣独⽴思考和独⽴⼯作的能⼒，为毕业后⾛向社会从事相关技术⼯作打下良好的基础。
⽬录⼀、⼯艺审核 (1)1.数量与材料 (1)2.图样 (1)3.零件的结构性 (1)⼆、成形⼯艺设计 (1)1．确定⼯艺⽅案 (1)（1）浇注位置的选择 (2)（2）分型⾯的选择 (2)2.确定铸造⼯艺参数 (4)（1）机械加⼯余量和铸出孔 (4)（2）浇注位置的选择 (5)（3）拔模斜度 (5)（4）铸造收缩率 (6)3．砂芯设计 (6)4．浇注系统的设计 (6)5. 冷铁的设置 (6)三、⼼得体会 (7)⼀、⼯艺审核1、数量与材料由零件图可知，该零件结构⽐较简单，但是形状不是很规则，⼯作条件⼀般以承受压⼒为主，故要求该零件有良好的刚性和强度。
另外，根据零件图的要求，该底座零件为单件⼩批量⽣产，另外材料选⽤灰铸铁HT200，流动性较好，适于铸造。
2、图样该零件图给出了主视图、左视图、俯视图3个视图。
铸造工艺小知识
1怎么判断铸件结构是否合理？零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。
（1）铸件应有合适的壁厚（2）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角。
（3）铸件内壁应薄于外壁（4）壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节（5）有利于补缩和实现顺序凝固（6）防止铸件翘曲变形（7）避免浇注位置上有水平的大平面结构2铸造方法选择的原则(1)优先采用砂型铸造，更要优先选用湿型(2)铸造方法应和生产批量相适应1)大批量生产的铸件大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。
2)单件小批量生产的铸件单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活，不要求很多工艺装备。
3）特种铸造低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法，因设备和模具的价格昂贵，所以只适合批量生产（3）造型方法应适合工厂条件（4）要兼顾铸件的精度要求和成本3浇注位置的确定？浇注位置选择应遵循的原则1．铸件的重要部分应尽量置于下部。
2．重要加工面应朝下或呈直立状态3. 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。
4．应保证铸件能充满。
5．应有利于铸件的补缩 6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验。
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型4分型面的选择原则分型面的选择原则如下：1. 应使铸件全部或大部分置于同一半型内 2. 应尽量减少分型面的数目；3.分型面尽量选用平面；4.便于下芯、合箱和检查型腔尺寸； 5.不使砂箱过高6. 受力件的分型面选择不应削弱铸件结构强度； 7. 注意减轻铸件清理和机械加工量5 浇口杯的作用①可用来承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注；②减轻金属液流对型腔的冲击；③分离渣滓和气泡，阻止其进入型腔；④增加充型压力头。
6消除水平漩涡的措施（1）使用深度大的浇口杯，深度应大于直浇道上端直径的5倍；（2）应用拔塞、浮塞和铁隔片等方法，使浇口杯内液体达到深度要求时，再向直浇道提供洁净的金属（3）在浇口杯底部安置筛网砂芯或雨淋砂芯来抑止水平旋涡。
铸造模拟软件MAGMA操作教程PDF.pdf
CAD Model PreprocessorMeshing ParametersPostprocessorAnalysisDecision一、基本操作流程图（1_1）建构正确的实体模型是进行分析工作的关键。
把实体分为不同的组，转换为.stl 档，为MAGMA 分析做好准备。
如图（1_1）所示：黑色字体是使用MAGMA 的操作步骤；红色字体是分析的前期工作和后期对策。
二、ＭＡＧＭＡ的操作１、创建专案建构实体模型模流前处理实体切网格参数设定模流后处理结 果 分 析相 应 对 策图（2_1）图（2_2）图（2_3）图（2_4）图（2_5）专案名称.stl档说明：图（2_1）打开桌面图标 project 菜单 create project 出现新对话框 图（2_2）选择Iron casting 铸铁模组 选择结果存放路径（MAGMAsoft 下） 取解析方案名称 回车键 OK 出现新对话框图（2_3）默认系统选择直接按红框所标的键，直到图（2_4）,按OK 键结束创建专案操作。
如图（2_5）的路径，把建立好的.stl 档存在CMD 文件夹下。
２、前处理2－1 、材质群组介绍图（2_6）在载入时一定要确保重力方向向上，如图（2_6）所示。
一般在实体建模时便给出正确的重力方向。
如果方向错误也可在MAGMA 内修改。
（见后面说明）砂模可以在建构实体时绘出，也可以在MAGMA 内绘制出。
后面有进一步说明。
2－2、OVERLAY 原理１、 砂模（sandm ） ２、 灌口（inlet ） ３、 浇道（gating ） ４、 浇道（gating ） ５、 冒口（feeder ） ６、 冒口（feeder ） ７、 入水口（ingate ） ８、 入水口（ingate ） ９、 砂芯（core ） １０、 冷铁（chill ） １１、 铸件（cast ）InletGatingGatingFeederCorechillIngateZ 轴正向图（2_7） 图（2_8）在建构实体时有一些区域重合。
铸铁的工艺流程
铸铁的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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联轴器课程设计
目录1.零件简介 (2)2.基本结构参数及技术要求 (3)3.生产方式及条件 (3)4.铸造工艺方案 (3)4.1 浇铸位置和分型面 (3)4.2 确定工艺参数 (3)4.3 造型和造芯 (4)5.浇铸系统的设计 (7)5.1 浇铸系统类型 (7)5.2 确定内浇道相关参数 (8)5.3 确定直浇道的位置和高度 (8)5.4 浇铸时间及金属液的上升速度 (8)5.5 浇口比及各组员截面积 (9)5.6 浇铸系统图示 (10)6.冒口的设计 (10)6.1 铸件冒口补缩设计原理 (10)6.2 冒口相关参数的计算 (10)6.3 冒口的设置 (11)6.4 校核冒口数目 (11)7.冷铁的设计 (11)7.1 冷铁的设置部位 (11)7.2 冷铁材料的选择 (11)7.3 冷铁厚度的确定 (11)8.设计心得 (14)9.参考文献 (15)零件简介连轴器是机械产品中一种常用的部件，用来连接两轴或轴和回转件，并在传递运动和动力过程中，一同回转而不脱开也不改变转动方向和扭矩大小。
连轴器主要分为十字联轴器、夹壳联轴器、万向联轴器、柱销联轴器、梅花联轴器、星形联轴器、弹性联轴器等。
由于制造和安装不可能绝对精确，以及工作受载时基础、机架和其它部件的弹性变形与温差变形，联轴器所联接的两轴线不可避免的要产生相对偏移被联两轴可能出现的相对偏移有：轴向偏移图a）、径向偏移图b）和角向偏移图c），以及三种偏移同时出现的组合偏移d）两轴相对偏移的出现，将在轴、轴承和联轴器上引起附加载荷，甚至出现剧烈振动。
因此，联轴器还应具有一定的补偿两轴偏移的能力，以消除或降低被联两轴相对偏移引起的附加载荷，改善传动性能，延长机器寿命。
为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。
基本结构参数及技术要求1.材质：T2002.壁厚：主要圆筒壁厚为37.5mm ，底座厚为48.75mm 。
3.结构：铸件为带底座的长筒类结构，毛坯轮廓尺寸为，凸台外圆：205204.75mm φ⨯，底座外圆：363.556.75mm φ⨯ ，通孔： 109φ ，螺栓孔：21.5φ 。
铸造工程学试题库
判断题l.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。
( )2.当合金的化学成分和铸件的结构一定时，浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。
( )3.合金收缩经历三个阶段。
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。
( )4.共晶成分合金是在恒温下凝固的，结晶温度范围为零。
所以，共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩，而不产生凝固收缩。
( )5.缩孔呈倒锥形，内表面粗糙,热裂纹呈连续直线状，氧化色，缝隙宽;冷裂纹呈曲线状，轻微氧化色，缝隙细小。
( )6.为防止缩孔的产生，可安放冒口和冷铁，造成顺序凝固。
冒口起补缩作用，冷铁也起补缩作用。
( )7.合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件；合金的流动性愈好，补缩能力愈强，愈利于防止缩孔的产生。
( )8.为防止铸件产生裂纹，在设计零件时力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应降低砂型及砂芯的退让性。
( )9.冷铁与冒口相配合，可使铸件实现顺序凝固。
不使用冒口，冷铁自身可使铸件实现同时凝固。
所以，冷铁的作用是控制铸件的凝固顺序。
( )10.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。
气孔不仅降低了铸件的机械性能;而且还降低了铸件的气密性。
( )11.灰铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。
( )12.就HT100、HTl50、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si、Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。
( )13.用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰铸铁件。
如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。
( )14.可锻铸铁的强度和塑性都高于灰铸铁。
所以，它适合于生产厚壁的重要铸件。
( )15.在正确控制化学成分的前提下，退火是生产可锻铸铁件的关键，球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁件的关键。
冒口系统设计
冒口系统设计一﹑冒口设计1. 冒口设计的基本原则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凝固收缩，补缩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。
对于结晶温度间隔较宽、易于产生分散性缩松的合金铸件，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. 冒口设计的基本内容1）冒口的种类和形状（1)冒口的种类⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩顶冒口依位置分侧冒口贴边冒口普通冒口明冒口依顶部覆盖分暗冒口大气压力冒口依加压方式分压缩空气冒口通用冒口（传统）发气压力冒口保温冒口发热冒口特种冒口依加热方式分加氧冒口电弧加热冒口，煤气加热冒口易割冒口直接实用冒口（浇注系统当铸铁件的实用冒口（均衡凝固）⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩冒口）控制压力冒口冒口无补缩 图1 冒口分类（2）冒口的形状常用的冒口有球形、圆柱形、长方体形、腰圆柱形等。
对于具体铸件，冒口形状的选择主要应考虑以下几方面:a）球形 b)球顶圆柱形 c）圆柱形 d）腰圆柱形（明） e）腰圆柱形（暗）图2 常用的冒口形状①冒口的补缩效果: 冒口的形状不同，补缩效果也不同，常用冒口模数（M）的大小来评定冒口的补缩效果(M=冒口体积/冒口散热面积)，在冒口体积相同的情况下，球形冒口的散热面积最小，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。
②铸件被补缩部位的结构情祝: 冒口形状的选泽还要考虑铸件被补缩部位的结构形状和造型工艺是否方便。
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冷铁的选择和使用
大家众所周知，石墨碳素冷铁具有比重轻、耐火度高、导热系数大等优点，因此，用石墨冷铁作激冷材料代替金属材料冷铁，是铸造专家经过多年实践总结出来，加以推广的铸造新工艺。
它能较好地解决铸钢、铸铁、铸铜、铸铝件的疏松、缩孔问题，并且能有效地解决铸铁件因使用铸铁冷铁不当而产生的白口、气孔等铸造缺陷。
在铸件需要激冷的热接部位安放成型的石墨冷铁，能够提高铸件的硬度、铸件表面的光洁度及耐磨性，而且生铁冷铁在使用时要进行除锈、油污，烘烤等，石墨冷铁不存在锈迹等，也无需烘烤，真接使用就行。
该产品可以重复利用，使用次数比金属冷铁提高5-10倍。
在铸造工艺中以往常只采用冒口来补缩，铸件易变形或出现裂纹等不良现象。
采用石墨冷铁与冒口配合使用不仅可以使铸件定向凝固，扩大冒口缩距的范围；防止铸件产生缩孔和裂纹；可以使铸件与铸件壁的同时凝固，提高凝固速度；同时还具有提高铸件表面硬度和耐磨性能等作用。
在我们中国，好多铸造企业一直还是用普通的冷铁，比如灰铁，铸铁冷铁，就上面介绍的，普通冷铁会给铸件带来很多很严重的质量问题，所以越来越多的企业工程师开始尝试改变工艺，石墨冷铁也被越来越多的企业所接受。
当然企业如果尝试从工艺上面改用石墨冷铁，首先考虑的是成本问题，不妨给大家算笔帐，普通的冷铁，就拿灰铁来说（据了解，现在工艺上用的最多的就是灰铁），它的密度可以达到7.5，普通的石墨冷铁的密度可以达到1.6。
同一张图纸，比如尺寸就是150x150x65mm，那么我们可以算它们分别的质量，灰铁的那就是1.5x1.5x0.65x7.5=10.9Kg，那么石墨冷铁就是1.5x1.5x0.65x1.6=2.34Kg，灰铁的市场价4.5元，石墨冷铁的市场价13.5元，这样就分别是10.9x4.5=49元，2.34x13.5=31.6元，大家自己就可以见分晓，石墨冷铁的性价比远远高于普通冷铁。
最后要提到的是关于石墨冷铁回收的问题，一般我们提供给客户朋友的石墨冷铁，我们会根据冷铁表面的粘贴杂质的程度，给相对应的不同的价位，价位大概就是在1500元/T-2500元/T，这个数字可以帮助企业再一次的核算成本，因为普通的灰铁被利用后被回收的价格，各个厂家是不一样的。
我们回收的冷铁，是要供货给相应的厂家作为增碳剂继续投入生产，这样也解决了生产企业的废料处理问题。
但是在好的东西也是有优点和缺点的，结合本人现场操作的经验，石墨冷铁的密度较小，质量较轻，在工作中的的工人的劳动强度大大的降低了，如果采用铸铁冷铁，那么一个大一点的工作台的冷铁用量是差不多有一千块，一块有10.9kg，那么的总的重量则为1900kg，也就是差不多4吨，但是铸铁的冷铁寿命比较长，可以多次使用，，而石墨冷铁的寿命要大打折扣，现在车间内的冷铁大多都已经磨损较严重，生产准备无奈之下只好将大的石墨冷铁切割成小的石墨冷铁，来获得更好的工作表面。