铸造业浇注系统的计算

S 系数值
1.63
1.85
2.2
此式子适用于重量不超过450kg 的铸件。
②t=S13√(G*δ)
上式子中，t----时间（s）G----重量（kg） S1-----和金属液相关的系数（铸铁取 S1=2）
厚（mm）
③t=S2*√(2*P*G)
δ----铸件主要壁
上式子中，t----时间（s） G----重量（kg） P----常数，取0.62（认为一吨铁水浇注35秒为合适时间导来）
铸件冒口的尺寸计算
2.1.冒口设计的基本原理
铸件冒口主要是在铸钢件上使用。铸铁件只用于个别的厚大件的灰铸铁件和球铁件上。金属液在液态降温和 凝固过程中，体积要收缩。铸件的体收缩大约为线收缩的3倍。因此，铸钢的体收缩通常按3---6%考虑，灰铸铁 按2---3%，不过由于灰铸铁和球墨铸铁凝固时的石墨化膨胀，可以抵消部分体积收缩，所以如果壁厚均匀，铸型 紧实度高，通常不需要设计冒口。铸件的体收缩如果得不到补充，就会在铸件上或者内部形成缩孔、缩陷或者缩 松。严重时常常造成铸件报废。
其中 h 为浇口杯平面到内浇口的高度，c 为铸件的高度。公式推导从略，见有关的书籍。 以上计算出的是浇注系统的最小截面积。在不同类型的浇注系统中，最小截面积的位置是不同的。封闭式浇注系 统的最小截面积是内浇口，开放式浇注系统的最小截面积是直浇口，最常用的半封闭式浇注系统的最小截面积是 阻流段。
奥藏--:迪台尔特公式是既有理论又有实践经验确定的系数值。是个较科学的公式，计算也很有规律。到一个 新的铸造车间，最好通过实测一些铸件的浇注时间，把式子中的参数选定。 根据这个公式可以自己把常用的参数代入，造个表供本单位使用。
2.2冒口尺寸的基本计算方法
冒口计算的公式、图线、表格等有很多。介绍如下。 最常用的方法是，冒口直径 D=d0+h 理由是假定冒口和铸件以相同的速度凝固，凝固过程是从铸件的两个表面向内层进行，当铸件完全凝固终了， 正好冒口凝固了同样的厚度，这时还剩下中间的空心的缩孔，体积正好等于补缩球的体积，这部分金属液在凝固 过程中正好补缩进了铸件。 当铸件存在热节时，可以把 h 换成热节的直径 T 即可。 即 D=do+T。 另外设计冒口，还有个重要的部位，就是冒口颈，所谓冒口颈就是冒口和铸件的连接通道，冒口里的金属液 都是经由冒口颈补缩到铸件里的。所以对冒口颈的截面是有要求的，通常取冒口颈的直径 dj=（0.6~0.8）T。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D。 H 的高度还应该考虑要高于需要补缩部位的高度，否则就成了反补缩了，铸件补缩了冒口，这是要避免的。
F=G/(γ*t*μ*√(2*g*H)) -----------------------------------------(2) 设 y=γ*μ*√(2*g) 则 F=G/(y *t*√H) ---------------------------------------------------(3) 此公式的各种变形铸造书中常称作奥藏---迪台尔特公式。是各种铸造书中引用最多的浇注系统的计算公式。
1.2.浇注时间的取值
浇注时间的取值受如下因素决定：铸件的重量、主要壁厚、复杂程度、铸型种类等。
下边是几个常用的确定浇注时间的公式：
① t=S*√G
¼
上式子中，t----时间（s）G----重量（kg）S-----和壁厚相关的系数，列表如下：
铸件壁厚（mm）
2.5—3.5
3.5----8
8----15
铸造业浇注系统的计算
1.浇注系统的计算
1.1.奥藏---迪台尔特公式
根据流体力学的白努利方程式可以导出如下的浇注系统的液流的式子： v= G/(γ*F*t)=μ*√(2*g*H) ------------------------------------（1） 其中：v 流速 单位 cm/s （计算时可以按最小截面积的流速） G 铸件质量（重量） 单位 kg F 截面积 单位 cm2 （计算时可以按最小截面积） t 浇注时间 单位 s g 重力加速度981cm/s2 H 平均压力头 单位 cm（取值计算见后） γ 金属液体的密度 单位 kg/cm3 铸铁 γ=7.0 铸钢 γ=7.3 μ 由铸件壁厚和结构以及浇道等因素引起的金属液体流速损耗系数，复杂铸铁件可取为0.34 对于铸钢件根据 不同的铸型 μ=0.25----0.50 湿型取小值，干型取大值，阻力大取小值，阻力小取大值。 由（1）式，得
冒口尺寸计算原则是，首先计算需要补缩的金属液需要多少。通常把这一部分金属液假设成球体，并求出直 径（设为 d0）用于冒口计算。冒口补缩铸件是有一定的范围------叫有效补缩距离，设为 L，对厚度为 h 的板状零 件通常 L=3~5h。对棒状零件 L=（25~30）√h
式子中，h------铸件厚度
S2-----和铸件壁厚相关的系数，取值如下表：
铸件主要壁厚（mm） 10以内
10---20
S 系数值
1.0
1.3
20---40 1.5
40---80以上 1.7
③式适于计算重型铸件。
④t=S4√(G*δ)
上式中。各个字母的定义与②相同，本式子用于铸钢时的 S4取值如下：
金属温度
金属的不同引入方法时的 S4值
2.3.其它计算方法
常用的经验计算方法还有不计算需要估算补缩的金属液，直接将热节园的直径乘个系数得出冒口直径。例如 简单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较集中。 复杂铸件 D=（1.40~1.80）T 外形复杂，例如有许多筋条和铸件的其余部分连接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上两种之间。
系数 y 的取值： 对特定的金属液和特定类型的铸件（如壁厚等）和特定的生产工艺，可视为常数，具体数值可从试验中，通过记 录浇注时间反求 y 的平均值作为今后计算的常数。 如，一拖一铁厂的原二线为0.18—0.22 原三四线 为0.13 原一线为0.15—0.16 现在的 KW 线，由于砂型的紧实度特高，y=0.04左右 平均压头 H 的取值： 顶注 为 H=h 底注 为 H=h-c/2 从铸件中间浇注 为 H=h-c/4
及 其 液 态 1.底注 由 中 间 注 1. 顶注
流动性
2.注入厚 入 或 者 阶 2. 均匀地由薄处1.4
1.5—1.6
与金属流
动性正常
浇 注 温 度 1.4—1.5 1.5—1.6 1.6—1.8
高与金属
流动性较
高时
1.3.半封闭式浇注系统的各段截面积之比
F 直: F 阻: F 横: F 内=1.6:1:1.8:1.4 根据不同情况，比例有可变的取值范围，原则不变的前提下可以灵活运用。
铸造生产的条件千差万别，因素太多，以至于所有的计算公式都是近似的有条件的。往往一个公式不一定适 用于所有的场合。所以公式中往往有取值范围较大的系数供用户结合本单位的情况选择