
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4-25.有一发动机机体为形状复杂的薄壁铸件(见图4-9),其材质为HT250,毛重43kg,轮廓尺寸530mm×306mm×182mm,平均壁厚6~12mm,有7个砂芯,湿型机器造型,砂箱内沿尺寸800mm×630mm×250mm。如何计算确定该铸件的浇注系统?
该铸件中间分型,浇注位置与分型面一致,采用中注半封闭式浇注系统,扁薄内浇道,高梯形横浇道。这样可以减轻铁液对砂型的冲刷力,减小直浇道的吸气和卷渣,增强挡渣效果。半封闭式浇注系统内浇道是阻流截面,按式(4-5)计算内浇道总截面积,即
式中的G、μ、t、Hp值计算如下:
(1)通过内浇道的金属液重量G。根据铸件重量43kg,查表4-7取工艺出品率80%,则有:
图4-9 发动机机体铸件合型图
(2)浇注时间t。机体铸件为薄壁复杂件,质量要求高,用式(4-1)计算:
(3)流量系数μ。按表4-8中湿型,铸型阻力中等选μ=0.42后,再修正。①浇注温度提高约100℃,μ取0.1;②有出气孔,μ取0.1;③横浇道截面积比内浇道大,A横/A内>1.3,μ取0.05;④内浇道4个,μ取-0.10。计算得
μ=0.42+0.1+0.1+0.05-0.1=0.57
(4)计算平均压力头Hp。根据表4-9中的中间注入式,则,其中,H0=25cm,C=18.2mm,代入则得
。将各值代入,则得内浇道总截面积A内:
半封闭式浇注系统各组元的截面比可取为A内∶A横∶A直=1∶1.3∶1.1,则得
A横=7.1×1.3cm2=9.23cm2
A直=7.1×1.1cm2=7.81cm2
(5)验算型内金属液上升速度。根据式(4-4)得
此值符合表4-6所列数值,是合适的。
(6)核算最小剩余压头。根据式(4-7)HM=H0-P≥Ltanα,则得HM=H0-P=250mm-91mm=159mm
直浇道中心到铸件最高最远点距离L=670mm,则得
α值在经验值4°~14°之间,符合表4-10中要求,故可以得到清晰完整的铸件。