铸造工艺-冷铁设计.doc

冷铁设计冷铁分为内冷铁和外冷铁。内冷铁: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。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: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。。,细化晶粒组织,提高铸件的力学性能。,提高工艺出品率。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。冷铁安放位置的确定冷铁能否充分发挥作用,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:(2)铸件结构的分析:(3)与冒口配合使用(4)浇注系统及引入位置的影响:,其形状如图2所示。在铸件理论型面及转角处一般使角成型冷铁,冷铁的形状应与放置冷铁的铸件形状相符合。在铸件底部、端部和平面部分,常放置平面冷铁。实际生产中常使用长方形、圆形、方形的冷铁。其厚度一般为10,12,15,20,30mm。也常制出一批长、宽尺寸不同、直径不同的标准冷铁供生产中选用。这样有利于管理、有利于缩短试制和全产周期。冷铁尺寸的确定(1)外冷铁①外冷铁的厚度对轻合金件,,需配合冒口使用。②外冷铁的工作表面积:冷铁有一定的激冷面积,对铸件的大平面,,这样常要计算一个冷铁能激冷多大面积,即要计算冷铁的工作表面积。设在铸件底面和内侧面的外冷铁,在重力和铸件收缩力作用下同铸件表面紧密接触,称为无气隙外冷铁;设在铸件顶部和外侧的冷铁属于气隙外冷铁。相关文献指出,对于铸钢件,无气隙外冷铁的激冷效果,相当于在原有砂型的散热表面上,净增了两倍的冷铁工作表面积(As=Ao+2Ac1):有