铸造时设置冒口的作用
铸造冒口处理方法
铸造冒口处理方法一、背景介绍铸造是一种常见的制造工艺，用于生产各种金属制品。
在铸造过程中，为了获得理想的铸件形状和性能，需要在铸件中设置冒口。
然而，冒口在铸造结束后需要进行处理，以便得到最终的制品。
本文将详细讨论铸造冒口的处理方法。
二、冒口处理的目的冒口处理旨在去除冒口，使制品外观完整，减少浪费材料并提高制品的质量。
三、冒口处理方法以下是几种常见的冒口处理方法：1. 手工破除法这是最传统和常用的冒口处理方法之一。
它需要工人用锤子、凿子等工具手工敲击冒口，使其完全脱离铸件。
这种方法适用于较小型的冒口，处理时间较长，但适用性广，投资成本低。
2. 机械割冒口法机械割冒口法使用冒口切割机或其他机械设备来割除冒口。
这种方法具有高效、精确的特点，适用于大型或复杂形状的冒口处理。
然而，机械割冒口法的投资成本较高，对设备维护要求较高。
3. 高热能冲击法高热能冲击法是使用高温火焰或火花将冒口加热，迅速脱离铸件。
这种方法适用于特殊材料或形状的冒口处理，可以快速完成任务。
然而，高热能冲击法需要特殊设备和操作技术，操作要求较高。
4. 化学溶解法化学溶解法利用酸、碱等溶液来溶解冒口。
这种方法适用于某些特殊材料或外观要求较高的情况。
然而，化学溶解法需要掌握正确的溶解剂和操作方法，以避免对铸件本身产生影响。
四、冒口处理的注意事项冒口处理是一个重要的工序，以下是一些需要注意的事项：1. 安全措施在进行冒口处理时，操作人员应戴好防护设备，避免火花或金属碎片的伤害。
对于一些需要高温处理的情况，应采取防火措施，确保操作的安全性。
2. 环境保护在冒口处理过程中产生的废料需要正确处理，避免对环境造成污染。
废料可以进行回收利用或外部处理，确保环境的可持续性发展。
3. 质量控制冒口处理的质量对铸件的成品率和质量具有重要影响。
因此，在处理过程中需要进行严格的质量控制，确保冒口完全去除，不对铸件造成负面影响。
4. 过程优化冒口处理是铸造过程中的一个环节，其效率和质量直接影响整体生产效果。
冒口 Riser (中英文对照)
冒口：是只为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
Riser: is added to avoid the casting defects and attached at the top or side casting parts.功能：在铸型中，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。
冒口的设计功能不同的冒口，其形式、大小和开设位置均不相同。
Function: in the mold cavity, cavity of a riser is the storage of liquid metal, recharge metal in casting formed, prevent the shrinkage hole, shrinkage porosity, exhaust and collection slag, and the main function of a riser is feeding. Design of riser in different riser, its form, size and location are not the same.1、功能在铸型中，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用,而冒口的主要作用是补缩。
Function: In the mould cavity, cavity of a riser is the storage of liquid metal, recharge metal in casting formed, prevent the shrinkage hole, shrinkage porosity, exhaust and collection slag, and the main function of a riser is feeding.2、种类：2.1、普通冒口:用普通造型材料做的冒口叫普通冒口；2.2、保温冒口:用保温材料做的冒口叫保温冒口,保温冒口中的金属液比普通冒口凝固时间长，节省金属；2.3、发热冒口:在冒口材料中加入发热剂，在浇入金属液后，发热剂反应发热，使金属液能保持更长时间在液态下，比保温冒口更节省金属。
铸造习题2
机械制造基础习题铸造1．铸造中，设置冒口的目的（）。
a. 改善冷却条件b. 排出型腔中的空气c. 减少砂型用量d. 有效地补充收缩2．铸件的最大截面在一端,且为平面,其手工造型可选用( )。
a. 分模造型b. 刮模造型c. 整模造型d. 挖砂造型3．挖砂造型。
在大批量生产中可采用什么，可大大提高生产效率。
（）a. 刮板造型b. 分模造型c.假箱或改型模板造型4．如图2-1-1所示，塔轮铸件采用整模造型，其分型面与浇注位置应为（）。
下下下5. 车间使用的划线平板,工作表面要求组织致密均匀,不允许有铸造缺陷。
其铸件的浇注位置应使工作面（）。
a. 朝上b. 朝下c. 位于侧面d. 倾斜6. 圆柱齿轮铸件的浇注位置,它的外圈面应( )。
a. 朝上b. 朝下c. 位于侧面d. 倾斜7. 在确定铸件浇注位置与分型面有矛盾时，为保证质量应（）。
a.浇注位置选择为次，分型面选择为主b.浇注位置选择为主，分型面选择为次c.浇注位置与分型面同等对待8．灰口铁的壁越厚，其强度越低，这主要是由于（）。
a. 气孔多b. 冷隔严重c. 浇不足d. 晶粒粗大且缩孔、缩松。
9．铸造性能最差的是（）。
a. 灰口铸铁b. 钢合金c. 铝合金d. 铸钢10．铸件产生缩松、缩孔的根本原因（）。
a. 固态收缩b. 液体收缩c. 凝固收缩d. 液体收缩和凝固收缩11．设计铸件时，其壁厚应（）。
a. 尽量厚些b. 尽量薄些c. 薄厚均匀d. 薄厚相差大些12. 合金的体收缩大,浇注温度过高, 铸件易产生（）缺陷; 合金结晶温度范围广, 浇注温度过低,易使铸件产生（）缺陷。
a. 浇不足与冷隔b. 气孔c. 应力与变形d. 缩孔与缩松13. 绘制铸造工艺图确定拔模斜度时, 其内壁斜度关系时（）。
a. 与外壁斜度相同b. 比外壁斜度大c. 比外壁斜度小14. 为提高铸件的流动性, 在下列铁碳合金中应选用（）。
a. C=3.5%b. C=3.8%c. C=4.0%d. C=4.7%15. 下列铸件在大批量生产时, 应采用的铸造方法:(1) 水轮机叶片( )(2) 摩托车发动机缸盖( )(3) 滑动轴承( )(4) 铣刀( )(5) 汽车化油器( )a. 离心铸造b. 低压铸造c. 金属型铸造d. 熔模铸造e. 压力铸造f. 砂型铸造16. 铸造时不需要使用型芯而能获得圆筒形铸件的铸造方法是( )。
第三节 冒口、冷铁设计.
一、冒口
冒口的概念
冒口、冷铁设计
冒口是铸型内设置的一个储存金属液的 空腔。 冒口的作用
冒口的分类
常见冒口形式 冒口的设计
冒口的作用
1)对于凝固温度范围宽，不产生集中缩孔的 合金，冒口的作用主要是排气和收集液流前 沿混有夹杂物或氧化膜的金属液。这种冒口 多置于内浇道的对面，其尺寸也不必太大。 2)对于要求控制显微组织的铸件，冒口可以 收集液流前沿的过冷金属液，避免铸件上出 现过冷组织。 对铸件进行补缩，防止产生 3)对于凝固期间体积收缩量大，且趋向于形 缩孔、缩松等缺陷，同时提高排 成集中缩孔的合金（如铸钢、锰黄铜和铝青 气、集渣等效果，防止产生气孔、 夹渣等缺陷。 铜等），冒口的主要作用是补偿铸件的液态 收缩和凝固收缩以得到致密的铸件。
思考题
1.什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？ 什么是均衡凝固原则？各有什么优缺点？ 2.铸件的壁厚为什么不宜过薄和过厚？为什么尽 可能厚薄均匀？为什么要规定铸件的最小壁厚？ 3.为便于生产和保证铸件质量，通常对铸件结构 有哪些要求？ 4.何谓铸件的浇注位置？其对铸件的质量有什么 影响？应按何原则来选择？
二、冷铁的设计 冷铁：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。 （一）冷铁的种类及作用 1.种类 内冷铁 冷铁 直接外冷铁 外冷铁 间接外冷铁
2.作用 1)在冒口难以补缩的部位防止缩孔、缩松。 2)划分冒口的补缩区域，控制和扩大冒口 的补缩距离，提高冒口的补缩效率。 3)加速壁厚交叉部分及急剧变化部位的凝 固，避免产生热裂纹。 4)改善铸件局部的金相组织和力学性能。
Mn M r riser head K < K < n r cast neck of riser head
铸造工艺学冒口设计
铸造工艺学是一门 研究金属材料成型 规律和工艺方法的 科学
铸造工艺学涉及到 金属材料的性能、 组织结构、成分和 加工方法等方面
铸造工艺学是机械 制造领域中重要的 分支之一
铸造工艺学在汽车 、航空航天、能源 等领域有着广泛的 应用
铸造工艺学的研究对象和内容
添加标题
研究对象：铸造工艺学是研究铸造生产过程及其相关技术的一门学科，包括铸造材料、铸造设备、铸造工 艺等方面的内容。
置，以获得最佳补缩效果
注意浇注温度对冒口的影响
浇注温度过低可能导致冒口 补缩不足，产生缩孔、缩松 等缺陷
合适的浇注温度需要根据合 金种类、铸件结构、浇注系
统等因素固，影响补缩效果
在实际生产中，可以通过调 整浇注温度来优化冒口设计，
提高铸件质量
注意浇注时间对冒口的影响
优化冒口位置： 将冒口设置在 铸件的非重要 部位或应力集 中区域，以减 少后续加工或 修复工作量。
考虑环保因素： 选择环保型冒 口材料，减少 废弃物对环境 的影响，降低
处理成本。
05 冒口设计的具体方法
确定冒口的位置
确定冒口的位置：根据铸件的结构和尺寸，选择合适的冒口位置，以保证铸件的质量和生产效 率。
球墨铸铁材质的冒口设计实例
材质特性：球墨铸 铁具有高强度、高 韧性、耐磨性等特 点
冒口设计原则：根 据铸造工艺要求， 确定冒口的位置、 大小和形状
实例分析：以某实 际生产中的球墨铸 铁零件为例，详细 介绍冒口的设计过 程和优化方案
效果评估：通过对 比分析，阐述优化 后的冒口设计对提 高铸件质量、降低 废品率等方面的作 用
添加 标题
壁厚对冒口尺寸的影响：壁厚越大，需要的 冒口体积也越大，以补偿铸件凝固过程中的 收缩。
铸造工艺学冒口设计方案
铸造工艺学冒口设计方案引言铸造作为一种重要的制造工艺，在工业领域中得到广泛应用。
冒口设计是决定铸件质量的关键要素之一。
合理的冒口设计可以提高铸件的质量，减少缺陷率，提高生产效率。
本文将介绍铸造工艺学中的冒口设计方案。
冒口设计的基本原则冒口设计的基本原则是确保铸液顺利进入铸型腔体，并使气体和杂质得以排出，同时避免冒口产生不良缺陷。
以下是冒口设计的基本原则：1.冒口应位于铸件最后凝固的部位，以避免冒口残留在最终铸件中。
2.冒口位置应选择在铸件上部，以利于铸液的顺利流入铸型腔体。
3.冒口的形状应考虑冷却过程中的热传递和凝固规律，以避免冷挤缩并保证铸件的凝固完整性。
4.冒口尺寸应根据铸件的大小和冷却速率进行合理的选择。
冒口设计的步骤进行冒口设计时，需要按照以下步骤进行：1.确定铸件的凝固模式：根据铸件的形状和材料特性，确定铸件的凝固模式，例如自上而下凝固、自下而上凝固等。
2.确定冒口位置：根据铸件的凝固模式和形状，选择冒口位置，使冒口尽量位于铸件的上部，以利于铸液的顺利流入铸型腔体。
3.确定冒口形状：根据铸件的形状和凝固规律，选择合适的冒口形状，例如斗形冒口、圆形冒口等。
4.确定冒口尺寸：根据铸件的大小和冷却速率，选择合理的冒口尺寸，以确保铸液足够流动，并使冷却过程中的缩孔最小化。
冒口设计的优化方法为了进一步提高冒口设计的准确性和效果，可以采用以下优化方法：1.模拟计算：利用铸造工艺学软件进行模拟计算，通过模拟铸造过程，预测冒口设计的效果，以减少试验次数和成本。
2.经验参数法：根据类似铸件的经验参数，选择合适的冒口尺寸和形状。
3.图形化分析法：通过绘制铸件的凝固曲线和冷却曲线，分析冒口设计的合理性，并进行必要的调整和优化。
结论冒口设计是铸造工艺学中的重要环节，对铸件的质量和生产效率具有直接的影响。
合理的冒口设计可以提高铸件的质量，减少缺陷率。
在冒口设计过程中，需要根据铸件的凝固模式、形状和材料特性，选择合适的冒口位置、形状和尺寸。
铸造模具冒口补缩怎么算
铸造模具冒口补缩怎么算铸造模具生产制造中在铸型中，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。
那么，铸造模具冒口补缩是怎么计算的呢？铸件探伤等级分1级合格到4级合格，一般补缩距离按照壁厚的3-4倍来算。
如果板件，补缩距离是板宽的2倍，末端区再加2.5倍。
如果杆件，补缩距离是杆宽的平方根乘10，末端区再加平方根乘20。
刘氏模具从事铸造模具多年，据介绍使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，是与压铸工艺特点相适应的，能很好解决压铸件的缩孔缩松问题。
主要是通过控制铸件的凝固方向使之符合“顺序凝固原则”：(1)顺序凝固。
铸件的顺序凝固原则是采用各种措施保证铸件结构上各部分，按照远离冒口的部分先凝固，靠近冒口的部分后凝固，冒口最后凝固的次序进行，也即在铸件上远离冒口的部分到冒口之间建立一个递增的温度梯度。
铸件按照顺序凝固原则进行凝固，能保证缩孔集中在冒口中，获得致密的铸件。
顺序凝固的优点是，冒口补缩作用好，可以防止缩孔和缩松，铸件致密。
(2)同时凝固。
同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。
在同时凝固条件下，扩张角等于零，没有补缩通道。
同时凝固原则的优点是，凝同时铸件热裂倾向性小，凝固后也不易引起应力和变形；由于不用冒口或胃口很小，节省金属、简化工艺、减小劳动量。
缺点是铸件中心区域往往出现缩松，铸件不致密。
应该指出，两种凝固原则在凝固顺序上虽然是对立的，但是在某个具体铸件上又可以将两者结合起来。
例如，从整体上看某个铸件壁厚均匀，但个别部位有热节。
在这种情况下，从整体上可以采用同时凝固，为了个别热节部位的补缩，铸件局部应采用顺序凝固，或者相反。
冒口种类和补缩原理
式中，M为模数，V为体积，A为面积。 注意：不论铸件旳形状怎样，只要它们旳模数相等，其
凝固时间就相等或相近。
铸件旳模数和凝固时间τ之间旳关系遵守平方根定律：
τ=(M/k)2
k为凝固系数，与铸件金属、铸型旳热物理性能、铸件形 状、浇注温度等有关。
对碳钢和低合金钢而言，k=(0.9～1.26) ×10-3m/s1/2。
①水平补贴：
最大长度：L=4.7M冒
宽度： B=B冒
接近冒口端旳高度：h1=0.8M冒 远离冒口端旳宽度：h2=0.3M冒
I-I断面处旳补贴模数：
按冒口颈模数计算 M1=ab/[2(a+b-c)]
h1=0.8M冒
h2=0.3M冒
H
T
②垂直补贴 按图3-5-15拟定。
T
T
末端区 冒口区 末端区 缩松区 冒口区 末端区 冒口区
ε0为碳钢旳体收缩率，可由图查出。
εx=ΣKiwi
式中，εx—合金元素对体收缩率旳影响； wi—合金钢中各元素旳含量，wi为w1，w2… Ki—各合金元素对体收缩率旳修正系数，Ki为K1，K2…
Ki可由下表查出
合金元素 修正系数
W
Ni
Mn
-0.53 -0.0354 +0.0585
Cr +0.12
Si +1.03
矩形长杆旳模数： M=ab/2(a+b) 方形长杆旳模数： M=a/4 大平面旳模数： M=T/2 立方体旳模数： M=a/6 空心圆柱体旳模数：M=a/2
多种热节点旳模数计算措施： 1）测定热节点中心和平板中心旳凝固时间。设铸件平 板厚度为T，凝固时间为τ，热节点中心处凝固时间为τj，则 热节点模数：M=T√τj /2 √τ
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铸造时设置冒口的作用
冒口是在铸型内用以储存补缩金属液所设置的空腔，主要作用是防止铸件发生缩孔和缩松缺陷，同时也兼有调整铸件温度场、溢除流头冷金属液、排除气体和收集渣滓等作用。
习惯上把冒口金属液凝固后所形成的实体也称为冒口。
在铸造时设置冒口作用体现在：冒口是铸型上用以贮存金属液体的空腔。
在型腔上安放的金属块称为冷铁。
主要都是为提高铸铁平板铸件质量而设计存在的。
设置冒口是防止铸铁平板铸件产生缩孔而采取的铸造工艺措施。
但冒口具有铸造工艺复杂、铸件清理困难及浪费金属等缺点。
因此冒口多用于收缩较大，易形成缩孔的合金，例如铸钢、铝硅合金及球墨铸铁等。
冒口可分为明冒口和暗冒口。
明冒口的上表面露出砂箱，与空气接触，散热快，因此尺寸应大些，以保证其最后凝固。
暗冒口的上表面不露出砂箱，四周被型砂包围，散热慢，保温效果好，尺寸可小些。
其主要作用是补缩，防止铸铁平板上形成缩孔，并可排气和集渣。
为了使冒口有效地进行补缩，应设在热节上方或侧面以及铸铁平板铸件最高最厚的部位。
为保证铸件的质量，冒口不应设在重要的和受力大的部位及应力集中的位置。
铸造时冒口位置的选择原则：
(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。
对低处的热节
增设补贴或使用冷铁，造成补缩的有利条件。
铸钢件压力缸体补缩工艺方案，在主缸顶部设置冒口补缩，缸底部分内部设置补贴，一直上延至冒口，两侧部分同时使用补贴和冷铁。
(3)毅航耐火建议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)冒口设置在铸件的加工面上，其残根在加工时去除，可节约精整工时，零件外观好。
(7)铸件不同高度上的冒口，应采用冷铁隔开各自的补缩范围。