大型铸件浇注系统最小截面积的计算

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1、2001年第2期(总第92期)大型铸件浇注系统最小截面积的计算刘文川黄睿(西南内燃机配件总厂,四川南充市637100)摘要专题研究了目前各种大型金属铸件在重力铸造条件下,计算(大型)铸件浇注系统最小截面积的常用水力学公式及几个常用或较常用的经验公式的特点和存在的不足,分析了这些公式共同存在的使用前提不明、适用范围窄、通用性差等缺点。介绍了一种用统计学方法进行回归推算出的实用性强、操作简便快捷、适用范围宽的(大型)金属铸件浇注系统最小截面积计算公式,并将其与近十多年来众多成功的生产实例进行了比照,证明其具有良好的可靠性、科学性和较宽的适用范围。关键词大型

2、铸件浇注系统最小截面积计算公式有效浇注时间CalculationforMinimumSectionalAreaofHeavyCastingGatingSystemLiuWenchuanHuangRuiAbstractTheinsufficiencyandcharacteristicsofformulastocalculateminimumsectionalareaofgatingsystemincommonorcommoneruseundergravitycastingofheavycastingswithdifferentmetallicmateri

3、alhavebeenanalysedemphasisly,anewcalculationformulaofminimumsectionalareaforheavymetalcastinggatingsystemhasbeenintroduced,thisnewformulahasbeencontrastedwithsuccessfulproductionexamplesinlasttenyearsandmore,ithasverifiedthatthisnewformulahasgoodreliabilityandwiderapplicationare

4、a.KeyWordsHeavyCastings,GatingSystem,MinimumSectionalArea,CaculationFormula,EfficientPouringTime.种材质的铸件有各自不同的经验公式,甚或各重1前言量档次都有不同的经验公式。归纳分析起来,目前对于大型铸件的铸造生产,其浇注系统最小大型铸件常用或较常用的这些公式(如表1所截面积(2F阻)的计算通常是十分关键的工艺要示),均存在着各自的缺点和不足,在操作上存在素,其2F阻的大小直接关系到是否能够获得合格一定困难,尤其是生产经验欠丰富者更是如此。鉴铸件,因此在生产实

5、际中,对大型铸件的2F阻的于此,笔者根据多年工厂经验及对众多大型铸件确定往往需要工艺人员较长时间反复计算、推敲,铸造工艺典例统计分析研究后,探索出了一种适使金属液在最佳的浇注时间范围内充满型腔,以用各种金属材质及重量档次的铸件浇注系统最小确保获得健全铸件。截面积(2F阻)的计算公式,对于大型铸件更显示关于各种金属材质的大型铸件2F阻的计算,出良好的适宜性及操作方便等优点。目前所用的公式繁多,除通用的水力学公式外,各24大型铸锻件表1大型铸件浇注系统最小截面积常用的计算公式公式类别计算公式公式中符号的意义及单位适用对象及范围2F阻-浇注系统最小截面积,c

6、m2(下同)G-金属液通过阻流断面的重量,kgu-流量系数,一般选取范围为:0.15～0.95水力学G所有金属(大型)2F阻=(1)C-材质密度,kg·cm-3Cut(2gHp)1ö2铸件[1、2]公式t-浇注时间,sg-重力加速度,980cm·s-2Hp-平均压力,cmG件-铸件重量(不含浇冒口),kg(下同)x1-经验常数,其参考值如下G件>100kg的形状2F阻=x1(G件)1ö2(2)简单的中、大型(灰)铸件平均壁厚,mm≤1516～3031～60铸铁件[3]x10.70.60.5黑色金属铸件用G浇-铸型中金属液浇注总量,kg(下同)GG浇(3

7、)-2·-1件>1000kg的重大经验公式2F阻=t·KK-比浇注速度,kg·cms,其K根据G件和轮廓铸铁件[3]密度Kv(kg·dm-3)查表而得G浇2F阻=(0.1～0.15)t(H)1ö2[4]p符号意义与式(1)、(3)相同球铁件(4)有色金属K-转换系数(查表确定,范围0.8～1.3)K·G件铸件用2F阻=(5)u-速度系数(查表确定,范围0.9～3.2)铜合金铸件[4、5]0.16u(H1ö2p)经验公式其余符号及意义与式(1)、(2)相同2F阻的计算值偏小。2大型铸件现常用公式存在的不足同时,水力学公式还存在着结构复杂,计算繁对于大型铸

8、件浇注系统最小截面积的计算公锁,对流量(浇注速度)影响不很严重的因素——式,目前常用或较常用的