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球墨铸件在凝固过程及轻量化方向{一}、球墨铸件在凝固过程
球墨铸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、球墨铸件结构等多种复杂因素;并且目前球墨铸件结构越来越复杂，球墨铸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件的冒口比较困难。
目前应用于球墨铸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件的自补缩作用，对于铸型强度条件好的球墨铸件，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件冒口计算方法，并应用于实际球墨铸件的冒口设计。
{二}、机械球墨铸铁件的轻量化方向
随着国家环保要求的日益严格，提高车辆的燃油经济性能、降低汽车有毒有害尾气的排放越来越迫切，实现汽车轻量化生产是达到上述要求的一项重要举措。而机械球墨铸铁件因其强度高、铸造工艺性好，能够承受较大的应力，还能适合各种机械球墨铸铁件结构、形状的特点，在汽车上得到普遍应用，所以实现机械球墨铸铁件轻量化，对减轻整车的质量意义重大。
机械球墨铸铁件的轻量化主要是2个方向：<1>使用的原机械球墨铸铁件材料，只对机械球墨铸铁件结构进行优化或机械球墨铸铁件集成;<2>使用性能高的机械球墨铸铁件材料，同时将机械球墨铸铁件结构进行优化和机械球墨铸铁件集成。笔者主要研究通过提高机械球墨铸铁件性能来实现轻量化的方法。机械球墨铸铁件实现轻量化，且要满足机械球墨铸铁件的使用寿命，影响因素很多，其中包括：机械球墨铸铁件的结构、机械球墨铸铁件材料的性能、机械球墨铸铁件内(外)部质量、表面强化工艺。
泊头市东宇铸业有限公司（http://www.btdyzy.com）主营各种电梯零部件、汽车零部件、管道阀门配件及灰口铸铁件的生产及加工。已成为集铸造、机械加工为一体的综合性企业。规模扩大的同时，产品质量日益，品种日益丰富。欢迎新老客户前来致电选购。
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