圖文一.模料相關學問：模料根本要求〔熱物理性能、力學性能、工藝性能〕：①熱物理性能：〔熔化溫度、熱膨脹、耐熱性〕A:熔化溫度:常用熔點、滴點、環球軟化點等多種方法表示。B:熱膨脹：有體膨脹和線膨脹二種不同的表現形式，常用線收縮率、體膨脹率來衡量。說明：收縮率沒有標準值，主要依據產品構造和依靠工程技術人員的閱歷；現在已開頭使用計算機模擬軟件試驗，但還沒有取得成功。C：耐熱性：指模料承受較高環境溫度而不變形的力量。常用熱變形量或軟化點來衡量耐熱。②力學性能:〔強度、硬度〕A：強度：模料強度通常以抗彎強度(斷裂模量)來衡量。B：硬度〔針入度〕：在設定溫度〔2025℃〕和固定載荷(如100g)作用下，標準針在在規定時間(5)刺入模料外表的深度(以0.1mm為單位)。③工藝性能：〔蠟液粘度、蠟膏流淌性、灰分〕A：模料在液態下(例99℃)的粘滯性。B：蠟膏流淌性：蠟膏充填壓型型腔的力量。通常以設定溫度〔例如壓注溫度〕和恒定載荷〔2kg)作用下，試樣的變形程度代表蠟膏的流淌性C：灰分：模料經高溫(900℃)焙燒后的殘留物含量。說明：鑄件的外表質量主要靠原材料保證，肯定要把原材料管起來并且確保原材料的質量肯定要合格，公司肯定要重視原材料的治理，蠟料較為重要〔病從口入〕。模料常用原材料(蠟質材料、樹脂、高分子聚合物〕：①蠟質材料：在常溫下為不透亮或半透亮的固體，有固定的熔點或狹窄的凝A：礦物蠟(如石蠟、微晶蠟、地蠟、褐煤蠟等)。B:動植物蠟(如蜂蠟、蟲白蠟、棕櫚蠟等)。C:人造蠟(如硬脂酸)。②樹脂：指非晶態有機物，在常溫下為透亮的脆性固體，沒有固定的熔點，熔融后粘度較大。常用的有松香及其衍生物和其他自然或人造樹脂〔如石油樹脂、萜烯樹脂等〕。③高分子聚合物〔高聚物〕：指分子量大1EVA、聚苯乙烯等，其力學性能比蠟強韌得多，熔融后粘度大。說明：三類常用原材料中蠟和樹脂是模料的根本組分，高聚物是添加劑。精鑄模料通常是由上述二種或二種以上原材料按肯定比例混合而成的簡單混合物。配制模料的最終目標是綜合各種原材料的優點，實現優勢互補，以滿足熔模鑄造的要求。值得強調指出的是，液態無析出物應作為模料配制是否成功的根本標志。料分類及特點〔模樣模料、水溶性模料、特別用途模料〕：①模樣蠟：制作蠟模的蠟，又可分為蠟基模料、樹脂基模料、填料模料三種：A：蠟基模料：以石蠟－硬脂酸、石蠟－聚烯烴為代表。此類模料一般成分比較簡潔，本錢較低。通常液態下粘度小，便于脫蠟和回收。蠟膏屬多相體系，流淌性好，但制成蠟模的質量和尺寸穩定性較差，多與水玻璃制殼工藝協作生產質量要求較低的產品。B：樹脂基模料：此類模料一般成分比較簡單，本錢較高。通常液態下粘度較大，不利于脫蠟和回收。蠟膏屬均相體系，流淌性較差，但制成蠟模的質量和尺寸穩定性好，多與硅溶膠或硅酸乙酯制殼工藝協作，用于生產質量要求較高的軍用或商用精鑄件。國外模料大多屬此類型。C：填料模料：在上述二類模料本體中均勻混入肯定數量(20%~40%)與之不相溶的固體粉末或水作為填料，用以減小蠟模收縮和縮陷，國外應用較為廣泛。但本錢高，液態下粘度大，脫蠟較困難，也不便回收/再生，通常只能一次性使用，故國內很少應用。②水溶性模料：遇水溶解或潰散的材料制成的模料，主要用來制作蠟芯，成形蠟模的內腔和孔洞。有尿素基和聚乙二醇基二種類型，前者價格廉價，通常自由澆注成形，效率低、效果較差,多用于制作要求較低而外形簡潔的蠟芯；后者價格較貴，可壓注成形，效率高、效果好，多用于制作要求較高而外形簡單的蠟芯。③特別用途模料〔澆道蠟、粘結蠟、修補蠟、樣件蠟〕：A:澆道蠟:特地用來制作澆道的模料。其特點是熔點較低、粘度小。脫蠟時能快速流出或滲入型殼中，從而減輕了蠟模膨脹對型殼產生的壓力，緩解了型殼開裂的問題。B：粘結蠟：組合模組時將需要連接處涂上這種蠟后便可相互粘結起來。C：修補蠟：在室溫下就松軟而具有可塑性，特地用來填補蠟模、澆道外表或蠟模—澆道接合處的縫隙、孔洞或修飾外表的針孔、流線等缺陷。D：樣件蠟：這種模料不但堅韌，能經受機械加工過程中必需的裝卡、夾持，還具有優良的切削加工性能，可以用刀具便利地制作單件或少量蠟模而無需模具〔壓型〕，所以令本錢大幅度下降。模料回收和再生：①蠟基模料(石蠟－硬脂酸)的回收處理：A:目的:除水、除塵、復原皂化物B：方法:沉降分別和過濾以去除水分和粉塵。酸處理復原皂化物。C：預防模料變質的措施:關鍵是防止硬脂酸皂化和模料過熱。②樹脂基模料的回收處理：A：目的:除塵、脫水B：方法:靜置沉降分別，蒸發脫水；過濾和離心分別。說明：傳統的脫水方法存在防止模料過熱與脫水效率的沖突。圖示脫水機較好地解決了這一沖突，脫水溫度掌握在＜110℃。20的多層過濾。前面的濾網由金屬絲編織而成，過濾較粗大的顆粒和氧化樹脂；后面的則是一次性使用的紙質纖維材料，過濾細小顆粒。離心分別：承受高速離心機將粉塵和水分別出去，獲得灰分＜0.05%的純潔蠟液，較之于過濾法，此法效率較高，且無需特地除水工序，更適合生產廠家現場使用。離心機需常常清理，定期去除附著在內壁上的固體沉積物。③模料回收和再生：在回收舊蠟中參加適量的原材料，使其性能經嚴格檢測到達標準規定的要求。由此所得產品稱為再生蠟。通常必需檢測4二.制模工藝相關學問：1.蠟膏制備：①蠟基模料制膏方法要點：蠟液+蠟屑---快速攪拌 保溫靜置。②樹脂基模料制膏方法要點：A：小容積蠟缸:蠟液長期保溫靜置B:大容積蠟缸:分區溫度掌握，慢速攪拌。說明：具有足夠的制冷力量、恰當的攪拌方法、嚴格的分區溫度掌握，以便最終獲得溫度適宜、狀態均勻的連續膏條，是樹脂基模料制膏的關鍵。〔下面這張圖片為宣傳設備的廣告圖片，說明設備的精良且穩定〕2.制模工藝參數對蠟模外表質量的影響：①壓蠟溫度：與蠟膏物理性能和狀態直接相關，掌握模料流淌充型性能，影響蠟模外表質量;與模料膨脹/收縮總量有關，進而對蠟模外表縮陷產生影響。②壓注壓力：壓力是蠟膏流淌的直接驅動力。掌握模料流淌速度,影響蠟模外表質量，同時，供給壓實和補縮壓力，提高蠟模外表復制壓型型腔的力量，減小縮陷。③流淌速度：指壓型射蠟嘴處蠟膏流淌的線速度。過快造成紊流、噴濺，過慢則造成冷隔。④充型時間：指從開頭壓注到布滿壓型型腔所需的時間。它與流淌速度有直接關系，但又是二個不同的概念。蠟模充型通常以快些為好，以提高模料的復形力量和蠟模外表光滑度。充型之所以宜快，是由于蠟模清楚的輪廓、光滑的外表是在布滿型腔的最終瞬間才完成的。此時，模料必需保持足夠的流淌性，外表任何部位都不能結有硬皮。說明：以適當的流淌速度較快地充型，這就存在一個注蠟口大小和型腔體積及蠟模壁厚相匹配的問題。⑤壓型溫度：對蠟模冷卻速度有直接影響，與蠟模外表清楚完整，是否產生縮陷、變形或開裂相關。3.制模工藝參數對蠟模尺寸的影響①壓蠟溫度：溫度越高收縮越大，蠟基模料尤甚。②壓注壓力：壓力增大收縮率減小。壓力小時影響大，壓力超過1.2MPa影響不明顯。③流淌速度：流淌速度對蠟模尺寸無明顯影響。④充型時間：充型越快收縮越大。⑤壓型溫度：壓型溫度越高收縮越大。⑥起模時間：起模時間越長，收縮率越小。說明：工藝參數主要靠設備精度來保障，留意選擇設備時要慎重！！三、制模設備：制模設備分類：壓蠟設備常分為氣壓和液壓兩大類型。一般認為氣壓設備構造較簡潔，價格廉價，但壓力受限制(<0.6MPa)，主要適用于蠟基模料；而液壓設備價格較貴，但壓力大(通常>1MPa)，構造緊湊，主要適用于樹脂基模料。①氣壓壓蠟機〔氣力式壓蠟機、氣動活塞式壓蠟機〕：A：氣力式壓蠟機：B:氣動活塞式壓蠟機②液壓壓蠟機(換缸壓蠟機、免換蠟缸壓蠟機、全自動壓蠟機)A:換缸壓蠟機:B:免換蠟缸壓蠟機:C:全自動壓蠟機:2.制模設備掌握系統：掌握系統是壓蠟機的神經中樞，也是評判其優劣的關鍵所在。①溫度掌握:制模過程溫度掌握要求準確牢靠〔控溫精度±0.25℃〕，反響靈敏。例如，先進的壓蠟機壓蠟溫度顯示的應是蠟溫而不是油溫，設置轉變后響應要快〔1℃/min)。壓型溫度應顯示出壓型中靠近型腔部位的溫度，而不僅是壓板溫度。②壓力和流淌掌握:近期目標是實現壓力和流淌相互獨立，各自單獨掌握。中期目標是實現依據流速變化進展壓力補償，同時實現分段式壓力掌握〔關鍵是找準切換點〕。長期目標是實現計算機實時掌握。四、熔模鑄造型芯技術：熔模鑄造型芯的根本要求〔耐火度、熱膨脹率、化學穩定性、強度、易脫除〕：①耐火度：型芯應具有足夠高的耐火度，以保證它在鑄造高溫下不軟化和變形，一般狀況下用于精鑄鑄鋼件的型芯耐火度應到達1400℃以上。②熱膨脹率：型芯在加熱過程中熱膨脹應小而均勻，以免造成型芯開4310－6〔1/℃〕。③化學穩定性：型芯在高溫下與金屬液不產生化學反響，避開污染合金，防止鑄件外表產生化學粘砂或反響性氣孔。涂料流淌性差將很難形成厚薄均勻的涂層，難以順當流入蠟模的簡單型腔，涂料常會滯留、積存造成枯燥〔或硬化〕不透，使型殼在該處脫蠟或焙燒時產生裂紋，引起穿鋼、披鋒等缺陷，尤其對于中大件〔W>10-200kg〕或簡單件，流淌性更是涂料最根本的性能要求。②掩蓋性的影響：100%掩蓋，則鑄件外表會有“結疤”、“桔皮”等缺陷。涂層〔外表層或背層〕均應有肯定厚度要求，過厚則難枯燥〔硬化〕透，型殼易分層、開裂，造成鑄件外表“夾砂”、氣孔〔透氣性差〕；涂層過薄則在撒砂較粗時會使型殼外表消滅“蟻孔”，造成鑄件外表“毛刺”，同時由于枯燥或“硬化”過度會使型殼外表產生裂紋，導致鑄件外表披鋒，飛翅、流紋等缺陷消滅。第一二層型殼的厚、薄打算了鑄件外表質量，背層涂層則打算了型殼整體強度。③致密性的影響：外表層涂料致密性凹凸，直接影響型殼及鑄件外表質量。高致密度涂層能獲得平坦、光滑無蟻孔、美觀的型殼內外表，鑄件相應外表粗糙度細、缺陷少，可大大降低鑄件返修率〔少焊補、打磨〕。背層致密度高則型殼強度高，不易開裂，固然，過高的致密性涂料會增加本錢〔粉料多〕，加速涂料“老化”〔粘結劑薄膜過薄〕。粘結劑過少時型殼強度低，外表易消滅微裂紋，背層型殼易開裂、漏鋼。④穩定性的影響：涂料“老化”，即粘結劑在制殼前已有“凝膠”存在，會使型殼外表層缺陷增多：分層、結疤、開裂、落砂、夾砂、粗糙等。而且型殼整體強度下降〔背層涂料也老化時〕，還會影響涂料其他工藝性能：流淌性下降，掩蓋性增大，致密性大大降低。⑤均勻性的影響：外表層均勻性凹凸直接影響到鑄件外表質量。由于涂掛性差會產生“結疤”。均勻性差會引起局部外表“毛刺”；干凈度差〔涂料中有蠟屑、粉粒、粗砂〕會產生麻坑、毛刺。不均勻的的涂層型殼平面上易開裂〔硬化或枯燥后〕，鑄件外表會產生披鋒、“流紋”。背層均勻性差，型殼澆注、焙燒時易開裂。均勻性是涂料質量的根本要求之一。⑥懸浮性影響：涂料〔桶〕上下工藝性能不全都，直接會導致型殼涂層厚薄及致密性不同。硅溶膠涂料懸浮性差，粉料沉降快，為保持涂料的懸浮性，必需24涂料，邊攪拌邊涂掛是最抱負、合理的涂制方法。3.涂料工藝性能要求：①較好的流淌性L〔包括良好的流平性，肯定的流淌性〕②適當的掩蓋性δ〔100%的涂掛性的前提下〕③較高的致密性K〔即n〕④較好的穩定性〔ρ涂增高慢，使用壽命長〕⑤良好的均勻性〔均勻而干凈〕⑥較高或穩定的懸浮性〔f%值穩定〕七、硅溶膠粘結劑：硅溶膠涂料：①硅溶膠涂料種類：A、面層涂料：面層涂料及撒砂保證型殼內外表質量直接影響鑄件外表質量。B、過渡層涂料：過渡層涂料是將面層和背層結實的粘結好避開分層，提高型殼強度。C、背涂料：背層涂料制殼是保證型殼的凹凸溫度強度，保證鑄件不變形和尺寸精度。D、半層涂料：半層涂料不撒砂，主要防掉砂和提高型殼強度②硅溶膠涂料組成:A.面層涂料：由耐火材料、粘結劑、潤濕劑、消泡劑等組成。B.過渡層涂料：由耐火材料、粘結劑組成。C.背層涂料：由耐火材料、粘結劑、選擇性改性材料〔石墨粉等〕組成。D.半層涂料：由耐火材料、粘結劑和改性材料組成。③潤濕劑介紹：A、潤濕劑的作用:潤濕劑是一種外表活性劑，其分子一般由兩種性質不同的原子基因組成：一種是非極性的親油基因，另一種是極性的親水基因。如聚氧乙烯烷基醇醚〔JFC〕B、潤濕劑作用示意圖：外表活性劑〔潤濕劑〕有一薄層即可，用量為硅溶膠的千分之一左右。外表活性劑親油基因在熔模外表的定向排列如下圖：C、國內常用潤濕劑種類:國內使用最多的潤濕劑〔外表活性劑〕為JFC，又稱滲透EA，全名聚氧乙稀烷基醇醚。同時還有潤濕劑T10〔OP-10〕130100、還有烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等，武漢研制的ZF–401④消泡劑介紹：A、參加潤濕劑后，涂料的外表強力下降了，攪拌過程中易將空氣卷入形成氣泡，為此，需參加消泡劑來消泡，消泡劑一般為有機添加劑，如硅樹脂、醇類。B、消泡劑作用使氣泡外表膜被拉伸變薄而使氣泡破滅〔見以下圖〕：⑤粉液比：A、配方中耐火材料和粘結劑〔硅溶膠〕的重量比稱之為粉液比。它直接影響涂料及型殼的性能。應加以嚴格掌握。涂料粉液比高，所制型殼內外表致密，鑄件外表質量好。涂料粉液比高，所制型殼內外表強度高，鑄件精度高。粉液比高，型殼枯燥時間長。B、粉液比高、低取決于硅溶膠的粘度和耐火粉料的粒度及粒度級配。2.硅溶膠涂料的配制：①涂料配制說明：②涂料配制，需長時間均勻攪拌，特別配涂料，嚴格掌握攪拌時間，到時方可測定涂料流杯度和涂片厚度。A：流杯粘度：肯定容積的涂料流盡的秒數。Zahn4#〔#004〕5#〔#005〕號杯。44ml，出口孔徑分別為：4#〔#004〕4.27、5#〔#005〕5.28，大4#〔#004〕居多。B:涂掛試片的測試:涂料層厚度可用涂掛試片測定其重量。涂片重是40mm340mm32mm厚。流杯粘度與涂片重協作使用，可以更好的反映硅溶膠涂料性能。八、硅溶膠型殼介紹：1.熔模鑄造型殼的性能根本要求：①型殼強度：強度是型殼最主要、最根本的要求〔常溫強度；高溫強度；殘留強度〕；性能良好的優質型殼應具有較高的常溫強度，適當的高溫強度和較低的殘留強度。②型殼的高溫透氣性：要有良好的高溫透氣性；③型殼的熱膨脹性，是型殼的重要指標，熱膨脹要小；④導熱性：型殼的導熱性要好，有利補縮、晶粒細化。⑤熱振穩定性：熱振穩定性要好、抗高溫鋼水沖擊力量較強。⑥熱化學穩定性好：良好的熱化學穩定性，不能形成高溫化學粘砂和氧化；⑦脫殼性好：模殼要有良好的脫殼性。2.快干硅溶膠簡介：①高分子有機物快干硅溶膠：快干硅溶膠膠中參加高分子有機物，它本身就是一種強粘結劑，如乳膠和PVA等高聚物增加材料，高聚物改性硅溶膠會更早到達膠凝濃度，但并非真正膠凝，只是早期建立濕強度，溶膠不回溶，可以連續涂掛下一層，從而縮短制殼時間。②離子改性型快干硅溶膠：參加離子改性在堿性硅溶膠溶液中，通常用鋁、錫、鉛，但是多數用鋁，鋁Al3+離子參加會發生水解反響生成Al(OH)3溶膠的粘結力，有利于使型殼在下一層掛漿前建立足夠的強度。③纖維增加劑型快干硅溶膠：纖維增加快干硅溶膠與一般的高聚物改性硅溶膠不同，它不是靠參加聚合物，而是靠中參加不溶于的有機纖維〔尼龍絲〕來增加的，在涂料中參加直徑約20um，長約1mm的尼龍纖維。④一種乳膠增加型快干硅溶膠：乳膠增加型快干硅溶膠是推出的一種快干硅溶膠，乳膠增加型快干硅溶膠在高溫下的燒失，被燒失的乳膠成分在型殼中留下微觀孔隙，進而降低了型殼的殘留強度并增加型殼的透氣性。3.硅溶膠型殼特點：①硅溶膠是一種典型的硅溶膠體溶液；②硅溶膠的性能指標：SiO2%、Na2O%、PH、密度、運動粘度、膠體粒徑；③硅溶膠涂料分三種：面層、過渡層、背層；④面層涂料中必需加潤濕劑、消泡劑。⑤硅溶膠制殼工藝簡潔，每層為：上涂料、撒砂、枯燥；⑥硅溶膠型殼通過水分蒸發，SiO2枯燥是影響型殼質量的重要環節；⑦影響硅溶膠型殼枯燥的因素有：溫度、濕度、風力，需嚴格掌握。⑧現在國內對溫度掌握嚴格，對風力影響尚重視不夠。⑨快干硅溶膠可防止面層型殼開裂，避開鑄件產生毛刺，可加快制殼速度⑩硅溶膠型殼制殼工藝為綠色型殼制殼工藝應加以推廣。九、熔模鑄造件常見缺陷和型殼的關系：1.氣孔：型殼培燒溫度低，保溫時間缺乏，型殼過厚透氣性不好。2.皮下氣孔：型殼內外表與金屬液發生反響。3.渣氣孔：型殼焙燒缺乏。縮松：型殼溫度過低，冷卻速度過快。熱裂：型殼溫度低，冷卻速度過快，型殼強度過高，退讓性差，阻6.金屬刺：面層涂料粉液比低，流杯粘度低，涂料與蠟模外表潤濕性差，面層砂過粗。粘砂：層涂料用耐火材料和撒砂材料雜質含量高，耐火材料及耐結劑選用不當。外表麻坑：耐火材料中雜質含量過高。夾雜物：型殼面層枯燥硬化不良，型殼涂層結合不良、面層剝落。型殼強度低，承受不了金屬液沖擊。型殼脫蠟后放置時間過短，水分多升溫過快，澆口杯掉砂。型殼膨脹〔鑄件變形〕：型殼耐火材料雜質含量過高，耐火材料煅燒溫度低，粘結劑高溫性能差。4.非真空感應爐熔煉技術(3①惰性氣體掩蓋保護在非真空感應電爐熔煉中的應用.惰性氣體掩蓋保護法的根本原理是,在熔爐熔池的外表,形成一層不被合金吸取又不與合金反響的惰性氣幕,從而保持合金在熔化過程的純潔度②感應爐內氬氣精煉.感應爐內氬氣精煉是將高純度的氬氣，通過安裝在坩堝底部可更換的透氣磚〔只透過氣體不會滲漏出鋼液〕導入鋼液。氬氣被分散成很多分散度高、具有較大上升速度的氣泡流，通過鋼液時將會對鋼液產生精煉作用。③剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯的應用。以鎂鋁尖晶石為連接橋的型爐襯。爐襯材料的組成都是由粗細不同的顆粒和粉狀材料進展合理級配組成，以提高其緊實密度。粗細顆粒為骨料，肯定量的細粉料填充著大小顆粒料之間的間隙，成為連接橋，在高溫下這些細粉料會先于顆粒料燒結，形成三維網狀構造，其目的是依靠骨料抵擋高溫侵蝕，到達提高爐襯的使用壽命，而改善起連結橋作用的網狀構造的材質將會提高爐襯的整體壽命。因而在剛玉質的爐襯材料中參加肯定量的電熔鎂粉，其目的就是為了形成鎂鋁尖晶石的連接橋網絡。下表為剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯的配方。鎂鋁尖晶石爐襯的缺乏〔2〕：由于剛玉-鎂鋁尖晶石軟化點比氧化鎂低，故高溫下爐壁較軟，加料時需要留意，否則簡潔碰撞出凹坑。1700℃時，爐襯壽命會縮短。可以用電熔氧化鎂-鎂鋁尖晶石爐襯熔煉溫度要求高的金屬。5.感應電爐的原理及種類：①無芯感應電爐的根本原理是電磁感應原理和電流熱效應原理，即是利用電磁感應在金屬內部形成的感應電流來加熱和熔化金屬。它是由變頻電源、電容器、感應圈的坩堝中的金屬爐料等組成的根本電路。②用法拉第的電磁感應原理及焦耳楞茨的電流熱效應定律描述感應加熱：當交變頻率的電流通過坩堝外側螺旋形水冷線圈時,在線圈包圍的空間和四周產生了交變的磁場,其中一部份磁力線穿透感應圈內坩堝中的金屬爐料,從而金屬爐料內產生感應電流,它在閉合回路內流淌時.要抑制金屬爐料導體的電阻而使金屬爐料溫度上升,由電能轉化為熱能,使金屬爐料被加熱和熔化。③感應熔煉設備的種類：〔3〕：工頻感應爐(50(150赫~10(10~300)B：依據熔煉環境分〔2〕：－3非真空感應爐；真空感應爐〔510〕C：等離子感應爐：D:爐襯材料和坩堝配料:十二、熔模鑄造澆冒系統設計：7削減內應力和變形；便利制殼；排蠟通暢；提高工藝出品率。1、冒口的設計：冒口是鑄型內用于儲存金屬液的空腔，習慣上把冒口所鑄成的金屬實體也稱為冒口。(4點)：A：補償鑄件凝固時的收縮。設在最終凝固部位、使縮孔移入冒口、防止鑄件產生縮孔、縮松缺陷。B：調整鑄件凝固時的溫度分布，掌握鑄件的凝固挨次。C：排氣、集渣作用。D:精鑄件的大型鑄件可利用明冒口觀看型腔內金屬液的充型狀況。②設計冒口應遵循的根本條件：A：冒口應有足夠大的體積，以保證有足夠的金屬液補充鑄件的液態收縮和凝固收縮，補償澆注后型腔擴大的體積。B:冒口的凝固時間應大于或等于鑄件〔被補縮局部〕的凝固時間。C:在鑄件整個凝固過程中，冒口與被補縮部位之間的補縮通道應當暢通，即：使擴張角始終向著冒口。D:對于結晶溫度間隔較寬，易于產生分散性縮松的合金鑄件，還需要留意將冒口與澆注系統、工藝補貼、保溫措施、激冷措施等協作使用，使鑄件在較大的溫度梯度下，自遠離冒口的末端區漸漸向著冒口方向實現明顯的挨次凝固。③補縮通道擴張角:A:鑄件的凝固過程，由于凝固是從下部和壁的四周同時推動的，這樣在液相線之間便形成了向冒口方向擴張的夾角Φ，角Φ張角。B:Φ，Φ大，通道越暢通、補縮越簡潔;向著冒口方向的溫度梯度越大，Φ大;反之Φ④冒口的有效補縮距離:冒口作用區長度與末端區長度之和稱為冒口有效補縮距離。冒口有效補縮距離與合金種類、鑄件構造、以及鑄件凝固方向上的溫度梯度有關，也和凝固時析出氣體的壓力及冒口的補縮壓力有關。⑤確定冒口的重要原則〔4〕:A:先確定鑄件的熱節位置，側冒口應就近設在熱節的上方或側旁。B:冒口應盡量設在鑄件最高、最厚的部位。C:對于壁厚均勻鑄件，需依據冒口的有效補縮距離來確定冒口的位置和數量。D:冒口的安放應便于鑄件的清理、切割、打磨等操作。最重要的是要記住(2冒口應比鑄件〔或被補縮部位〕凝固的晚冒口應有足夠的金屬液補償鑄件凝固時的收縮2、澆注系統設計：①定義：澆注系統是鑄型中金屬流入型腔的通道，通常由澆口杯、直澆道、橫澆道、內澆道、冒口、緩沖窩、出氣口、集渣包等單元組成。②澆注系統的功能：充填、補縮、排蠟、配熱、其它③對澆注系統的根本要求〔4點〕：A：應在肯定的澆注時間內保證布滿型殼,獲得輪廓清楚的鑄件，防止產生澆缺乏。B:應能掌握液體金屬流入型腔的速度和方向，盡可能使金屬液平穩流入型腔，防止發生沖擊、飛濺和漩渦等不良現象，以免鑄件產生氧化夾渣、氣孔等缺陷。C:應能把混入金屬液中的熔渣和氣體擋在澆注系統里，防止產生夾渣和氣孔缺陷。D:應能掌握鑄件凝固時的溫度分布，削減或消退鑄件產生縮孔、縮松、裂紋和變形等缺陷。E:澆注系統構造力求簡潔，便于清理、切割和削減液體金屬的消耗。〔4〕:液態金屬在型腔中流淌時呈現出如下的水力學特性：A:粘性流體流淌：水力學爭論的對象通常是無粘性的抱負流體，而液態金屬則是有粘性的流體。其粘性與成分有關，在流淌中又隨金屬溫度的降低而不斷增大，當液態金屬中消滅晶體時，液態的粘度急劇增加，液態金屬流淌過程中假設有氧化夾渣混入，液流的粘度還會進一步增加。B:不穩定流淌：在充型過程中由于液態金屬溫度不斷降低，鑄型溫度不斷上升，使兩者之間的熱交換呈不穩定狀態。隨著溫度下降粘度增加，流淌阻力也隨之增加；加之充型過程中液流的壓頭的增加和削減，液態金屬的流速和流態也在不斷變化著，所以說液態金屬在充型過程能中的流淌是不穩定的。C:多孔管中流淌：由于型殼具有透氣性，可把型腔看作是多孔的管道和容器。液態金屬在“多孔管”中流淌時，往往不能很好的貼附于管壁，此時可能將外界氣體卷入液流，形成氣孔或引起金屬液的氧化，形成氧化夾渣。D:紊流流淌：液態金屬在澆注系統中流淌時，其雷諾數大于臨界雷諾數，屬于紊流流淌。對于水平澆注的簿壁鑄件或厚大鑄件的充型，液流上升速度很慢，也有可能得到層流流淌。:A:澆口杯的作用(3承接來自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注；減輕液流對型腔的沖擊，分散渣滓和氣泡，阻擋其進入型腔；增加充型壓力頭。B:澆口杯的構造外形(2漏斗形澆口杯：構造簡潔，擋渣作用差，金屬液易產生繞垂直軸旋轉的渦流，易于卷入氣體和熔渣。池形澆口杯：精鑄澆注系統一般不用，該澆口杯不形成渦流，有利于防止卷氣和夾渣.⑥液態金屬在直澆道中的流淌狀況:A:直澆道的功用:從澆口杯引導金屬液向下進入橫澆道、內澆口或直接導入型腔。或者從橫澆道引導金屬液向下進入內澆口、或直接導入型腔。B:液態金屬在直澆道中的流態(2布滿式流淌：在上大下小的錐形直澆道中液流呈布滿狀態，該狀態無負壓和吸氣現象。非布滿式流淌：在等截面的圓柱形和上小下大的倒錐形直澆道中液流呈非布滿狀態。流股自上而下呈漸縮形，流股外表壓力接近大氣壓，微呈正壓。流股外表會帶動氣體向下運動，并能沖入型內上升的金屬液內。⑦液態金屬在橫澆道中的流淌狀況:A:橫澆道的功用:主要有穩流、安排液流和擋渣作用。是澆注系統的重要單元。B:液流在橫澆道中的流淌狀況:對于收縮式澆注系統，從直澆道下落的液流可馬上把橫澆道布滿；對于擴張式澆注系統〔鋁合金鑄造常用〕，橫澆道并不馬上被布滿，C:橫澆道的分流作用:液流布滿橫澆道時，即由橫澆道安排給各個內澆道。同一個橫澆道上有多個等截面的內澆道時，各內澆道的流量不等。一般狀況下遠離直澆道的流量大，近直澆道的流量小。當合金液柱較高，橫澆道不格外長時，從直澆道流入橫澆道的合金液，大局部流入距直澆道較遠的內澆道；D:橫澆道的擋渣作用〔以黑色合金熔渣密度低于合金液的狀況為例〕:⑧液態金屬在內澆道中的流淌狀況:A：內澆道是澆注系統中把液體金屬引入型腔的一個單元，其功能是：掌握充型速度和方向，安排液態金屬，調解鑄件各部位溫度分布和凝固次序，并對鑄件有肯定的補縮作用。B:內澆口的放置位置原則〔6〕:一般狀況下內澆道應放置在鑄件的厚大部位的熱節處，使液態金屬與鑄件凝固區域保持暢通，形成補縮通道。對于體型較大的鑄件，假設鑄件壁厚較大而又均勻時，為了保證鑄件同時凝固，合金液應從四周通過較多的內澆道導入，在鑄件的最終凝固設置冒口以便補縮。體型較大的鑄件，在不破壞鑄件挨次凝固的前提下，內澆道數量宜多些，并分散均勻布置，以避開集中導入合金液引起鑄件產生局部過熱。對于帶有陶瓷型芯的鑄件，內澆道應避開垂直對著陶瓷型芯，以防合金液沖擊造成露芯、偏芯。內澆道不要開設在鑄件機加工初基準面上，以避開澆道切割殘留量影響鑄件的夾持和定位。內澆道的位置最好選擇在鑄件平面或凸出部位上，不要阻礙切割、打磨、清理等工序。⑨澆注系統的類型〔4〕：A:頂注式澆注系統及其特點:以澆注位置為準，金屬液從鑄件型腔頂部,導入的澆注系統稱為頂注式澆注系統。頂注式澆注系統特點〔4〕：在鑄件澆注和凝固過程中，鑄件上部溫度高于下部，有利于自下而上挨次凝固，能夠有效的發揮頂部冒口的補縮作用。在液態金屬的整個充型階段始終有一個不變壓頭，液流流量大、充型時間短，充型力量強。澆注系統和冒口消耗金屬少，澆注系統切割清理簡潔。缺點:液態金屬從高處落下進入型腔，對型殼沖擊大，簡潔導致金屬液飛濺、氧化和卷入氣體，形成氧化夾渣和氣孔缺陷。B:底注式澆注系統及其特點:內澆道設在鑄件底部的澆注系統稱為底注式澆注系統。(3合金液從下部充填型腔，流淌平穩，不易產生沖擊、飛濺、氧化和卷入氣體，便于排解型腔中的氣體。橫澆道根本工作在布滿狀態，有利于擋渣。缺點:充型后鑄件的溫度不利于自下而上的挨次凝固，補縮作用差；鑄件底部內澆口四周簡潔過熱，使鑄件產生縮松、縮孔、晶粒粗大等缺陷；充型力量較差，對大型薄壁鑄件簡潔產生冷隔和澆缺乏的缺陷；組樹工藝簡單，金屬消耗量大。C:階梯〔側注〕式澆注系統及其特點:在鑄件不同高度上開設多層內澆道的澆注系統稱為階梯式澆注系統。〔5〕:金屬液自下而上充型，充型平穩，型腔內氣體排出順當。充型后上部金屬溫度高于下部，有利于挨次凝固，鑄件組織致密。充型力量較強，易于避開冷隔和澆缺乏等鑄造缺陷。利用多內澆道，可減輕內澆道四周的局部過熱現象。缺點：組樹工藝簡單，簡潔消滅上下各層內澆道同時進入金屬液的“亂澆”現象，或底層進入金屬液過多，形成下部溫度高的過熱現象。D:復合式澆注系統:大型簡單鑄件承受一種澆注系統，往往難于得到理想的充型過程，故承受兩種或兩種以上類型的澆注系統，以取長補短。復合式澆注特點(2和收縮式恰恰相反，其主要優點是金屬液在橫澆道和內澆道中流速較慢，在進入型腔時流淌平穩。缺乏之處是橫澆道在充填初期不易布滿，開頭階段浮渣作用較差。十三、熔模鑄件缺陷類型及工藝特點：1.熔模鑄件缺陷類型〔6類〕：①:鑄件尺寸精度超差②:鑄件外表粗糙③:鑄件外表缺陷：粘砂、夾砂、鼠尾與凹陷、麻點、鼓脹、金屬刺、金屬珠④:孔洞類缺陷：縮孔、縮松、氣孔、渣氣孔⑤:裂紋缺陷：冷裂、熱裂⑥:其它缺陷：鑄件脆斷、變形、外表脫碳。2.熔模鑄造工藝過程及特點：①：熔模鑄造工藝過程：②:熔模鑄造的工藝特點(3A:使用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)，不用開型起模，無分型面。B:承受涂料漿制型殼，涂層對蠟模〔易熔模〕復印性好。C:承受熱殼澆注,金屬液充型性好。③熔模鑄造工藝的局限性(5A:工藝過程簡單、工序多，影響鑄件質量的工藝因素多。B:原輔材料種類多，不宜掌握其質量的好壞，不同程度的影響鑄件質量。C:適宜中小型鑄件，有肯定的限制。D:生產周期長。E:鑄件冷卻速度較慢，易產生鑄件晶粒粗大，碳鋼件還簡潔形成外表脫層。(5A:優質的、脫氧的、高溫的、去除了有害雜質的、并符合鑄件用途的材質；B:良好的造型材料：強度、壓潰性、透氣性、耐火性、熱傳導性、膨脹性等；C:正確的造型工藝設計，工藝收得率：40~70%；D:適宜的熱處理；F:合理的鑄件構造設計。十四.熔模鑄件缺陷缺陷分析及對策1.鑄件尺寸超差：①影響熔模鑄件尺寸變化的因素有五個方面:鑄件外形、大小和構造；壓型尺寸〔模具尺寸〕；制易熔模〔模料及制模工藝〕；型殼〔模殼材料和工藝〕；澆注工藝。②模料及制模工藝對鑄件尺寸的影響：A：模料的影響：填充蠟，非填充蠟，再生蠟。B:造成熔模尺寸偏差的制模工藝因素：壓蠟設備、壓蠟溫度、壓注壓力、流淌速度，保溫時間、壓型溫度、開型時間、冷卻方式、室溫等因素波動而造成。壓注時間：壓注時間包括充型，壓實，和保壓三個時間段。延長壓注時間可減小收縮率。壓蠟溫度;壓注時間短時，壓蠟溫度上升收縮率增大;但壓注時間長〔增35〕隨著壓蠟溫度上升蠟模收縮率反而變小。壓注壓力：壓力增大收縮率略有減小，壓蠟溫度高時壓力增大的效果會更明顯一些。〔但延長壓注時間會減小壓力的影響〕流淌速度:轉變壓蠟機模料流速的設定，如轉