浇冒口系统对充型速度的影响

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：影响充型速度的因素较多，如浇注温度、充型压力、浇注系统中的最小截面积和铸型阻力等。如果采用半封闭式或开放式浇注系统，虽能使铁液在铸型中流动得较平稳、无冲击等，但挡渣能力较差。

一、浇注系统

1.内浇道位置的选择

曲轴浇注系统中的内浇道位置一般选在冒口端，铁液首先进入冒口，然后流入型腔。这种集中浇入方式可使冒口内的温度最高，曲轴从冒口端至尾端有较明显的温度梯度，促成方向性凝固，有利于增强补缩，减少内部缩松缺陷。

另一种方案是沿曲轴的一侧，将内浇道设在每个曲柄部位的分散浇入方式，使铸型内的温度分布趋于均匀。但这种方案增加了各轴颈处的过热程度，可能导致内部缩松位置扩展到各轴颈或轴柄颊部。实践证明，这种分散浇入方式不宜采用。

2.充型速度

大型曲轴具有体长和结构复杂等特点，充型速度的选择尤为重要。影响充型速度的因素较多，如浇注温度、充型压力、浇注系统中的最小截面积和铸型阻力等。在确保浇注铁液平稳流动的前提下，宜采用比灰铸铁件快的充型速度。例如，净重1.5～2t的较大型曲轴，其充型时间约为40～45s。

3.浇注系统各截面积的比例

为了提高浇注系统的挡渣能力，宜采用封闭式系统，各截面积的比例参考值为

A₃∶A₂∶A₁=1∶1.5∶1.2

如果采用过滤网，则有

A₃∶A₂∶A₄∶A₁=1∶1.5∶1.1∶1.2

式中 A₃——内浇道截面积；

A₂——横浇道截面积；

A₁——直浇道截面积；

A₄——过滤网处截面积。

如果采用半封闭式或开放式浇注系统，虽能使铁液在铸型中流动得较平稳、无冲击等，但挡渣能力较差。

4.提高挡渣能力

球墨铸铁经球化、孕育处理后，产生的渣量较多，故须提高浇注系统的挡渣能力。如采用茶壶嘴式浇注包、设有过桥挡渣板和提塞的大型浇注箱，增设集渣包和过滤网等。使铁液在铸型中流动时保持平稳，避免出现冲击、漩涡、喷射、飞溅和卷入空气等现象，防止产生二次氧化渣等。

图4-12 侧冒口

二、冒口

根据球墨铸铁曲轴的不同铸造工艺，其冒口形式各异，主要有以下几种。

1.圆柱形侧冒口

采用卧浇卧冷铸造工艺的小型曲轴，一般均采用圆柱形侧冒口。侧冒口设在曲轴端部，如图4-12所示。内浇道与冒口连接，浇注时铁液从内浇道进入冒口，再流入型腔中，以提高冒口内的铁液温度，增强补缩效能。侧冒口尺寸的参考值如下

D_m=（1.3～1.5）d

H_m=（1.2～1.5）D_m

式中 D_m——冒口直径；

H_m——冒口高度；

d_m——冒口颈直径；

d——曲轴毛坯直径。

2.球形顶冒口

采用卧浇竖冷铸造工艺的曲轴，均在竖冷位置的顶部设置球形顶冒口，如图4-13所示。冒口尺寸的参考值如下

D_m=（1.2～1.4）d_m

d_m=（1.1～1.2）d

H_m=（1.2～1.5）D_m

为了提高冒口的补缩功效，可采用保温冒口、大气压力冒口和压缩空气加压冒口等。