冷铁设计.doc

冷铁的设计一、冷铁的定义为增加铸件局部冷却速度,在砂型、砂芯表面或型腔内安放的金属激冷物。二、冷铁的分类冷铁分为内冷铁和外冷铁。:将金属激冷物插入铸件型腔中需要激冷的部位,使合金激冷并同铸件熔为一体,这种金属激冷物称为内冷铁,内冷铁主要用于黑色金属厚大铸样。使用内冷铁的注意事项是:(1)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。(2)砂型内放置内冷铁后应在3h—4h内浇注,防止内冷铁上聚集水分而产生气孔。对放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。(3)承受高温、高压和质量要求很高的铸件,不宜放内冷铁。(4)放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。(5)采用栅状内冷铁时,单根冷铁的直径不大于30mm。(6)内冷铁在铸件加工后不得暴露,以免影响铸件的力学性能。:外冷铁又分为直接外冷铁和间接外冷铁两类。(1)直接外冷铁是只与铸件的部分内外表面接触而不熔接在一起的金属激冷物,实际上它成为铸型或型芯的部分型腔表面。(2)间接外冷铁同被激冷铸件之间有10~15mm厚的砂层相隔,故又称隔砂冷铁、暗冷铁。间接外冷铁激冷作用弱,应用较少。使用外冷铁的注意事项为:(1)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。(2)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(如45°),以免型砂和冷铁分界处因冷却速度差别过大而形成裂纹。应做成图1中(b),(c)的形式。对铸铁和一般铸铜件,(a)、(b)、(c)均适用。、图1外冷铁形式三、。,细化晶粒组织,提高铸件的力学性能。,提高工艺出品率。,放置冷铁可防止缩孔,缩松。,增加冒口的补缩距离。,防止裂纹。四、冷铁材料的选择可以制作冷铁的材料很多,凡是比砂型材料的热导率、蓄热系数大的金属和非金属材料均可选用。生产中常用的冷铁材料有铸铁、铝合金、石墨和铜合金等,各种冷铁材料的热物理系数见下表1。表1各种冷铁材料的热物理性能五、冷铁的设计冷铁的设计是铸造工艺设计的一个重要组成部分,它对获得合格、优质铸件起着很大的作用。设计冷铁的主要内容是确定冷铁放置的位置,冷铁的形状和尺寸。,关键在于安放的位置是否合理。确定冷铁在铸型中的位置,主要取决于要求冷铁所起的作用以及铸件的结构、形状,同时还需要考虑冒口和浇注系统的位置。(1)要求冷铁所起作用的分析:对需要自下而上顺序凝固的铸件,一般将冷铁放在铸型的下部。对于铸件上的某些局部热节,为使其早凝固或整个铸件同时凝固,冷铁自然应放于热节部位,或热节附近。结晶温度间隔宽的合金,常在转角处产生热裂和缩松,若在转角处设里冷铁,对防止热裂有明显的作用。(2)铸件结构的分析:在不宜安放冒口的厚大部位一般均应放冷铁,靠近内浇道处,或被金属液所包围的型芯部位,散热条件很差,也应该放冷铁。壁厚较大的镁合金平板类铸件,水平浇注时,由于水平面积较大,易于燃烧,在铸件底部放冷铁,可以减少铸件的燃烧缺陷。但对于薄壁平板件,则尽量少用或不用冷铁,即使非用不可时,也不应