中小型球墨铸铁件铸造的冒口选择

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      在生产中小型球墨铸铁件时，往往习惯性地使用适当加大的明顶冒口，不但工艺出品率低，而且还很难获得健全铸件。多年来，我们采用热侧冒口系统，在使用干型、湿型等生产方式，已生产了各种类型的中小型球墨铸铁件，均获得了健全合格铸件。

　　一、生产实践

　　1．干型热侧冒口

　　XP2FCBM—630G四柱万能液压机螺套材质为QT500-7，毛坯重210kg，铸造工艺如图1所示。干型砂配比：粒度0.425~0.212mm（40~70目），新砂30%、旧砂70%、粘土4%~6%、水分适量。湿透气性＞100，湿压强度45~60kPa、干剪强度＞0.15MPa。采用封闭式浇注系统，各浇道截面积比为：∑F内∶∑F横∶∑F直=1∶1.2∶1.4。

                               
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　　图1 XP2FCBM—630G1—5螺套铸造工艺

　　为保证排气通畅，型腔上表面设置多个Φ8mm出气冒口，浇注温度1320~1360℃，浇注前扒净铁液表面浮渣，采用“一快二慢”的浇注工艺。采用这种工艺共生产了各种类型的液压机大小螺套、螺母等铸件数百件。除浇注过程中跑火、球化衰退等因素造成的废品外，铸件组织致密，无缩松、缩孔、夹渣和气孔等铸造缺陷。

　　2．湿型煤粉砂热侧冒口

　　100Z45×10/16软密橡胶阀阀体，材质QT 450-10，毛坯重23kg，铸造工艺如图2所示。湿型煤粉砂配比：粒度0.212～0.106mm （70～140目）新砂50%、旧砂50%、煤粉5%～6%、膨润土4%～5%，碳酸钠（以膨润土为基数）4%，水分≤5%。透气性80～90，湿压强度80～100 kPa。采用充型平稳、撇渣效果好的半封闭式浇注系统，各浇道截面积比为∑F直∶∑F横∶∑F内=1∶1.2∶0.8，两端法兰上表面型腔扎1～2个8mm出气冒口，浇注温度1320～1360℃。采用该工艺已生产各类型阀门产品大小球墨铸件万余件，成品率达95%。

                               
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　　图2100Z45×10/16—01阀体铸造工艺

　　二、热侧冒口的设计原则

　　根据球墨铸铁石墨化膨胀时具有自补缩的凝固特点，以及收缩量与膨胀量的不确定性和收缩速度的可变性，采用中小型铸件以补缩为主、充填为辅的设计原则。热侧冒口的直径与高度是重要参数，过小铸件易产生缩孔、缩松缺陷，过大增加了接触热节，降低了工艺出品率，加大了生产成本。然而，由于铸件尺寸、重量、化学成分、浇注温度，以及砂型的紧实度等因素，都会影响冒口的直径与高度，所以很难固定一个计算公式，根据我厂的具体条件与多年的生产实践，按图3及附表选取。

                               
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　　图3 热侧冒口

                               
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      冒口形状取腰形或圆柱形，冒口颈设计为宽、薄、短的鸭嘴形，由冒口体向铸件方向逐渐减薄，不但撇渣效果好，且便于清理，不易损伤铸件。

　　三、认识与讨论

　　（1）热侧冒口是以直浇道的铁液经冒口体进入型腔的一种浇注方式，待型腔充满铁液后，冒口体的铁液才能充满，由于进入型腔的铁液先期冷却凝固，所以此时冒口体的铁液温度要高于型腔内的铁液温度，从而提高了冒口体的补缩能力。同时在浇注过程中，由于铁液流经冒口体与冒口颈的时间较长，其周围的型砂表面被加热了，所以又能延长冒口体与冒口颈的凝固时间。当型腔内的铁液冷却凝固收缩时，由于型腔内的铁液液面下降，就会向冒口体抽吸铁液，在冒口体内铁液压头的作用下，铁液会通过冒口颈不断地流入型腔，只要型腔内的铁液收缩不停止，由于冒口体内有足够的热铁液供应，加上冒口颈短，铁液流程小，热损失少，所以冒口颈就不会凝固闸死。当型腔内的铸件石墨化膨胀与收缩相等达到自补时，铸体就停止了抽吸冒口体内的铁液，此时无论冒口体内还有多少热铁液，铁液也不会经冒口颈流入型腔，一旦冒口颈的铁液停止了流动，由于冒口颈短而薄，在型砂吸热的作用下，通道会很快凝固闸死，阻止了型腔内石墨化膨胀的铁液反补到冒口体中去，可确保铸件内部组织的致密性。

　　（2）浇注过程中，当直浇道的铁液经横浇道进入胀大的冒口体后，由于降低了流速，此时铁液内的渣与气会随着铁液流速的降低上浮到冒口体的顶部，气体会从冒口体顶部的出气孔排出，而渣子则会在挡渣能力较强的宽薄冒口颈的阻止下滞留在冒口体内，减少了铸件夹渣与气孔缺陷。

　　四、结语

　　热侧冒口是一种补缩与撇渣能力较强的浇注系统，经多年的生产实践证明，即使铁液温度、化学成分略有变化，也能获得健全合格的铸件，同时又具有撇渣、排气、易清理等优点，补缩效率达35%以上，比普通浇冒口系统节约铁液35%，且安全可靠，操作方便。多年来，我们用热侧浇冒口系统生产灰铸铁件，同样取得了满意效果。    【来源：金属加工（热加工）】

铸造造型

好东西，谢谢分享。

jasonqhd

侧冒口如是，还有顶冒口的总结有没有