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球墨铸铁件在凝固过程同不同种类的特点(一)、球墨铸铁件在凝固过程
球墨铸铁件在凝固过程中的共晶石墨析出会产生膨胀力，又因为糊状凝固特性导致球墨铸铁件在凝固初期难以形成坚硬外壳，此时凝固产生的膨胀压力便会作用于铸型，当铸型强度不够好时，会产生胀型，使球墨铸铁件收缩增大，当铸型强度比较好时，膨胀压力作用于球墨铸件本身实现自补缩，收缩量减小，因此球墨铸铁件的冒口设计不同于铸钢件，需要综合考虑铸型强度、球墨铸铁件结构等多种复杂因素;并且目前球墨铸铁件结构越来越复杂，球墨铸铁件热节分析比较困难，冒口的位置难以确定，因此设计复杂球墨铸铁件的冒口比较困难。
目前应用于球墨铸铁件的冒口设计方法主要有收缩模数法、实用冒口法和通用冒口法。基于几何的冒口优化方法。虽然能对冒口大小设计进行优化，但没有考虑合金材质，对球墨铸铁件不一定适用。
收缩模数法设计冒口的原理是均衡凝固技术，将球墨铸铁件作为一个整体，由于每个部分的凝固速度都不一样，发生收缩和体积膨胀的时间也不相同，通过将所有单元在同一个时刻的收缩和体积膨胀叠加，可以得到整个球墨铸铁件体积随时间的变化规律，将收缩和膨胀动态叠加和为零时，对应的时间为收缩时间，该时间对应的模数称为球墨铸铁件收缩模数，在此时间之后，收缩和膨胀动态叠加和大于零，因此，冒口设计充分利用自补缩效果，仅提供收缩时间之前的液态收缩量。球墨铸铁件整个凝固过程中体积随温度变化可以分为液态收缩、体积膨胀、二次收缩三个部分。在铸型强度比较好时，冒口颈如果在体积膨胀阶段凝固，球墨铸铁件便可以利用自身的体积膨胀来抵消后期的二次收缩，充分利用石墨析出产生的膨胀压力，从而实现自补缩效果，而在铸型强度比较差时，需要冒口释放一定的膨胀压力，冒口颈凝固稍晚。模数法计算冒口时只考虑球墨铸铁件模数，这种方法可以应用于铸钢件、铸铁件等，但这种方法没有考虑球墨铸铁件的自补缩作用，对于铸型强度条件好的球墨铸铁件，采用这种方法设计的冒口偏大，会造成材料浪费，导致工艺出品率低。为此，本文提出了一种考虑铸型强度的球墨铸铁件冒口计算方法，并应用于实际球墨铸铁件的冒口设计。
(二)、不同种类机械球墨铸铁件的特点
1、金属型大型球墨铸铁件的特点，金属型铸造的机械球墨铸铁件重量范围一般为0.1—135kg，个别可达225kg。由于金属型的型腔是用机械加工方法制出的，所以机械球墨铸铁件的结构形状不能很复杂，愈应考虑从铸型中取出机械球墨铸铁件的可能性。
2、熔模机械球墨铸铁件的特点，可以铸出形状为复杂的机械球墨铸铁件，其复杂程度是任意其它方法难以达到的。虽然一个压型所能制出的熔模形状较简单。
3、砂型机械球墨铸铁件的特点，由于采用内部砂芯、活块模样、气化模及其它特别的造型技术等有利条件，可以生产结构形状比较复杂的机械球墨铸铁件。
4、压力机械球墨铸铁件的特点，由于压力铸造中金属液是在高压下充填铸型，可以铸出形状复杂而壁薄的机械球墨铸铁件。许多由重力(砂型、金属型)铸造无法生产的机械球墨铸铁件，大多数可以采用压铸。
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