依托孔洞流导及均化固化定理的汽车构架冶铸技艺和摹拟

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根据铸件的结构和壁厚划分为20个单元体，并分别计算出相应单元体的模数大小（见表2），找出热解所在位置及均衡段，以便应用大孔出流和均衡凝固理论分别计算出铸件的浇注系统，并判断相应的引流位置。

应用均衡凝固理论设计冒口工艺参数后桥的收缩模数mc＝0.76cm；qm＝214kg／cm3pc＝1.0／exp（0.65mc＋0.01qm）＝0.072f2＝pc＝0.072＝0.27ms＝f2mc＝0.27×0.76＝0.2（cm）式中mc铸件模数，对多冒口补缩情况，是指设计的冒口补缩所覆盖的那部分铸件模数；qm质量周界商；pc收缩时间分数；f2收缩模数因数。

冒口整体模数mr的计算mr＝f1f2f3mc式中f1冒口的平衡因数，一般取f1≥1.2；f3冒口压力因数；f3与铸件的周界商有关，铸件的质量周界商小，f3就小，铸件的质量周界商大，一般重量大，f3也大。取值f1＝1.2，f2＝0.27，f3＝1.5，mc＝1.4cm；mr＝f1f2f3mc＝0.68cm.

冒口颈的模数mnmn＝fpf2f4mc式中fp流通效应因数，fp＝0.45～0.55；f4冒口颈长度因数，冒口颈长，f4取值大，冒口颈短，f4取值小；mn冒口颈的模数。取值f2＝0.27，fp＝0.5，f4＝0.9；mn＝fpf2f4mc＝0.18cm.

数据分析综上所述，根据均衡凝固理论计算得到的冒口模数为mr＝0.25cm，冒口颈模数mn＝0.1mm；采用收缩模数法计算的结果：mr＝0.68cm，mn＝0.18cm.根据结果查表得出的结果表明，理论计算出的冒口非常小。根据均衡凝固无冒口理论，周界商（周界商是描述铸件紧实程度的参数，它反映铸件结构中厚壁与薄壁的搭配）所满足的条件：qm≥20kg／cm3，有丰富的薄壁，可实现无冒口铸造；所以，根据后桥质量周界商qm≥214kg／cm3，选用无冒口铸造［1］。

控制压力冒口法设计冒口的工艺参数后桥铸件的几何模数为0.76cm，即mc＞0.48cm；同时，铸件是kw线湿型铸造，故选用实用冒口中的控制压力冒口来设计冒口的工艺参数。首先，计算其冒口颈的模数：ms＝m5＝1.4cm；tp＝1350℃；l＝209j／g；c＝0.835g／j.℃mn＝ms（tp－1150℃）／（tp－1150℃＋l／c）＝0.62cm式中c为铁液比热容；l铸铁的结晶潜热；tp浇注后型内铁液的平均温度。

结论（1）应用计算机辅助进行铸件模数精确计算。分别采用均衡凝固理论和传统理论计算冒口尺寸、数目、位置，采用大孔出流理论计算浇注系统。整个计算过程精确，严谨。在浇注时间，阻流截面积计算的过程中，充分考虑铸件形状因素，使计算的结果更合理，准确。（2）优化工艺设计的结果与一汽生产使用方案相比减少了2个冒口，铸件的工艺出品率由83％提高到92％，且工艺更加简便，模具制造及工人操作更加方便。

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