为增加冒口的补缩效果,沿冒口补缩距离向着冒口方向铸件断面逐渐增厚的多余金属称为补贴。冒口附近热节或铸件尺寸超出冒口补缩距离时,利用补贴可造成向冒口敞开的补缩通道实现补缩。应用补贴可防止铸件下部热节处产生缩孔,还可以延长补缩距离,减少冒口数量。
去除金属补贴会增加铸件清理和机械加工时。为克服补贴的这一缺点,可以应用加热补贴和发热补贴,如图4-36所示。加热补贴的耐火隔片至少要被金属液加热到1480℃才有效。发热(保温)补贴的应用具有良好的经济效益。
根据在铸件上位置的不同,补贴又分为垂直补贴和水平补贴。水平补贴(见图4-37)的最大长度为冒口模数的4.7倍。截面A—A处的补贴模数应按冒口颈模数计算,即M1=ab/[2(a+b-c)]。
图4-36 补贴种类
a)补贴 b)金属补贴 c)加热补贴 d)发热(保温)补贴
垂直补贴的尺寸可依图4-38确定。图4-38所示为对板型碳素钢铸件进行顶注、立浇试验后经X射线检查而总结出来的关系曲线,表示补贴厚度a和铸件壁高H、壁厚t间的数量关系。
图4-37 水平补贴
图4-38 垂直补贴厚度与铸件壁高、壁厚的关系曲线
当生产条件与上述试验有差别时,若用于杆件(断面宽厚比小于5∶1),则采用底注式浇注系统。对于高合金钢铸件,需要将图4-38给出的补贴厚度乘以补偿系数。铸钢件垂直补贴的补偿系数见表4-10。
表4-10 铸钢件垂直补贴的补偿系数(www.daowen.com)
注:实际应用的垂直补贴厚度等于图4-38中查出的a值乘以补偿系数。
齿轮铸件轮缘和轮毂的补贴尺寸多采用滚圆法确定。图4-39所示为齿轮铸件轮缘和轮毂补贴的具体求法。
图4-39 齿轮铸件轮缘和轮毂补贴的具体求法
a)轮缘的补贴 b)轮毂的补贴
1)按比例画出轮缘和轮毂(最好用1∶1),并添上加工余量(用双点画线表示切削加工以后的截面轮廓)。
2)画出热节圆直径dy,考虑到砂尖角效应,需将其做必要的扩大,通常把作图得出的内切圆直径dy加大10~30mm。
3)按图4-39a那样自下而上地滚圆,使d1=1.05dy,d2=1.05d1,d1和d2的圆心分别在dy和d1的圆周上,且d1和d2均与轮缘内壁相切。
4)连接各滚圆外切点,就可得到所需要的补贴外形曲线。
图4-39b所示为轮毂的补贴。一般来说,轮毂不铣齿,对它的要求没有对轮缘的要求高,只要用热节内切圆沿着轮毂内壁连续滚到轮毂冒口根部,然后作出这些圆的外切线,即可得到轮毂冒口的补贴。其作图步骤与轮缘冒口补贴相似,但滚圆的直径不变。这种补贴在轮毂的圆周上都有。如果轮毂要求很高,同样也可以用轮缘冒口的滚圆补贴法。
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