均匀壁面垂直补贴的优化探究

对板状铸钢件进行立浇，得出补贴厚度与铸件壁厚和高度的关系曲线，如图4-60所示。由图4-60可看出，当铸件壁厚d一定时，补贴厚度a随着铸件高度h的增加而增加；当铸件高度h一定时，壁厚d越小，所需补贴厚度a越大。

图4-60 补贴厚度与铸件壁厚和高度的关系

冒口在垂直方向的补缩距离可以从图4-60中查得。假设补贴厚度a为零（即不加补贴），可以从横坐标直接读出冒口的垂直补缩距离：当壁厚d为25mm时，对应壁的高度为60mm；当壁厚d为100mm时，壁的高度为270mm。在这个高度范围内，铸件不需要加补贴，只要有足够大的冒口，便可获得致密的铸件。补贴高度的计算公式为

补贴高度=壁高-末端区长度

对于杆形铸件来说，它的补缩距离比板形铸件小，因此需要较大的补贴值才能保证铸件组织致密。求杆形铸件的补贴值时，首先按它的厚度从图4-60查得补贴厚度a，再按杆的宽厚比，从表4-15中查得补偿因数，两者的乘积即为杆形铸件补贴的总厚度。例如，杆形铸件的横截面宽厚比为3∶1，厚度为30mm，高度为300mm，由图4-60查得补贴厚度为53mm，再从表4-15查得补偿因数为1.25，则此杆件补贴的总厚度为53×1.25mm≈66mm。

表4-15 杆件补贴尺寸的补偿因数

例4-5 图4-61所示为筒形碳钢件，要求全部加工，不允许有轴线缩松，试确定冒口补贴的厚度。

解 按比例画出添加加工余量后的铸件图，以铸件的初始厚度为35mm，查图4-60得铸件高度在85mm以下为铸件末端区，不需要放补贴，需要放补贴的高度为

补贴高度=440mm-85mm=355mm

根据铸件高度为440mm，壁厚为35mm，由图4-60查得补贴厚度为64mm。(www.xing528.com)

例4-6 试确定图4-62所示阀体法兰的冒口补贴。

解 按以下步骤进行：

1）按比例画出添加加工余量后的法兰图。

2）考虑到砂型尖角的热影响，作必要的修正后，在热节点画出热节圆直径ϕ65mm。

图4-61 碳钢筒形铸件的补贴法

图4-62 法兰的补贴法

3）按热节点厚度为65mm作法兰，因而产生具有等壁厚的法兰（凡是厚度不等的铸件，在计算补贴值之前，均要作出等壁厚线）。

4）画出法兰中心线，在致密的人为末端区之上，用径向线作圆周等分，等分间隔取弧长100mm。

5）由图4-60查各分隔点上的补贴厚度。因图4-60只适用于板状铸件，对于法兰可视为杆状铸件，其横截面宽厚比为3∶1，从表4-15查得补偿因数为1.25，因此，由图4-60查得各分隔点的补贴值再乘以1.25，便是图4-62中的补贴厚度。图4-62中的10mm是等壁厚法兰厚度（65mm）与法兰实际厚度（55mm）之差。