铸钢件凝固时间的确定ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,铸钢件凝固时间的确定,铸钢件生产技术课程,铸钢件凝固时间的确定铸钢件生产技术课程,1,铸件凝固时间,对大型铸件和一些重要件为了控制打箱时间，需要对其凝固时间进行估算。,工艺上用冒口、冷铁等措施来控制铸件的凝固顺序也需要对铸件的凝固时间进行估算，以保证冒口具有合适的尺寸和合理的冷铁安排。,铸件凝固时间对大型铸件和一些重要件为了控制打箱时间，需要对其,2,铸件凝固时间,铸件的凝固时间是从钢液充满铸型后到完全凝固所需要的时间。,单位时间钢液在铸型中凝固层增加的厚度称为凝固速度。,目前确定铸件的凝固时间有两种方法，即理论计算法和经验汁算法。,铸件凝固时间铸件的凝固时间是从钢液充满铸型后到完全凝固所需要,3,铸件凝固过程模拟,铸件凝固过程模拟,4,理论计算法,理论计算法通过传热学的理论，依据铸件和铸型的热物理参数，钢液的浇注温度，铸型的初始温度，铸型和铸件的界面温度，建立起数学方程之后求解。,目前国内应用尚不普遍。,理论计算法理论计算法通过传热学的理论，依据铸件和铸型的热物理,5,经验计算法,有平方根定律和模数法二种。,平方根定律计算法，即铸件凝固层的厚度与凝固时间的平方根成正比，其表达式为：,经验计算法有平方根定律和模数法二种。,6,平方根定律计算法,凝固层厚度，cm；,凝固过程开始所经历的时间，min；,K凝固系数，cmmin是最初单位时间内的凝固层厚度。,K值与许多因素有关，在实际生产中常用实验法测得，对采用砂型生产的铸钢件K值可取1.3。,平方根定律计算法 凝固层厚度，cm；,7,平方根定律计算法,平方根定律在一定的程度上反映了金属凝固过程，但它是依据金属的结晶间隙为零，无过热的的条件下的平板铸件得出的，因此有很大的近似性。,对大平板,铸,寿件和结晶温度间隔小的铸件比较适用。,平方根定律计算法平方根定律在一定的程度上反映了金属凝固过程，,8,模数法,模数法，在平方根定律的基础上引入铸件模数概念，即铸件的凝固时间取决于其体积与表面积的比，该比值称为凝固模数或模数M。,M=VF,式中M铸件的模数，mm，V铸件体积，mm,3,；F铸件传热表面积，mm,2,。,模数法 模数法，在平方根定律的基础上引入铸件模数概念，即铸件,9,模数法,铸件的模数越大，凝固时间越长；模数越小凝固时间越短。,在应用上述模数法计算铸件的凝固时间时，可以将复杂的铸件划分为形状简单的平板、球、圆柱、长方体的组合，分别计算各单元体的模数。,其中最大的单体凝固时间模数即为整个铸件的凝固时间，这也是模数法方便之处。,模数法铸件的模数越大，凝固时间越长；模数越小凝固时间越短。,10,凝固时间与模数关系图,图,3-26铸钢件凝固时间与模数的关系,凝固时间与模数关系图图3-26铸钢件凝固时间与模数的关系,11,铸件的开箱时间,钢液充满铸型在完全凝固后就具备打箱落砂的条件。但实际生产中，为了防止铸件过早开箱，在继续冷却的过程中由于冷却条件过快引起铸件变形、翘曲、裂纹等缺陷。,因此在铸件凝固后，还要在砂型中停留一段时间方能打箱。对一般铸件温度降至200450时便可以打箱落砂。,铸件的开箱时间钢液充满铸型在完全凝固后就具备打箱落砂的条件。,12,铸件的开箱时间,铸件在砂型中停留的时间，取决于铸件的钢种成分、重量、壁厚以及复杂程度等。,对收缩率比较大的或导热性不好的，裂纹敏感的钢种，铸件的重量大、壁厚变化大，结构复杂阻碍收缩的铸件，其在砂型中停留时间要适当延长一些。,但也不能无限制地延长，因为铸件在砂型中停留时间太长，会影响生产场地的利用，而降低生产效率。,铸件的开箱时间铸件在砂型中停留的时间，取决于铸件的钢种成分、,13,开箱时间,图3-27 10t以下铸件砂型中停留时间,开箱时间图3-27 10t以下铸件砂型中停留时间,14,图3-27使用说明,ZG25、ZG35铸件在砂型中的停留时间可以直接从图中查出。其他钢种须乘以系数，如ZG45及低合金钢铸件系数为2；高锰钢铸件系数为2.5；ZG55铸件系数为3；,对于齿轮等内应力大，易于产生裂纹的铸件，按图查出停留时间，并依钢种乘以系数后，还要增加20；,图3-27使用说明ZG25、ZG35铸件在砂型中的停留时间,15,图3-27使用说明,对于油缸一类耐高压铸件，按图查出停留时间，并依钢种乘以系数后，再增加30；,对于毛重60t的砧形铸件，如需热处理，停留时间按每67t一昼夜计。,如不需要热处理，则按每2.53t一昼夜计算。,图3-27使用说明对于油缸一类耐高压铸件，按图查出停留时间,16,