凝固时间计算
铸件凝固时间计算(模数法/Chvorinov 法则),依据铸件模数与凝固系数估算完全凝固所需时间。
Solidification Time
Solidification Time
📐 工作原理与说明
Key formulas: 2×π×r×r+2×π×r×d3; 4÷3×π×(rs)^3; 4×π×(rs)^2
📋 Chvorinov 法则
凝固时间:t = K × (V/A)² = K × M²
模数:M = V / A(体积/散热表面积),单位 cm
凝固系数 K:与铸型材料、金属种类、过热度有关。
砂型铸铁 K≈1.5~2.5,砂型铸钢 K≈2.0~3.0,金属型 K≈0.5~1.0 min/cm²(经验值)。
模数越大,凝固越慢;冒口模数应大于铸件模数以保证补缩。
模数:M = V / A(体积/散热表面积),单位 cm
凝固系数 K:与铸型材料、金属种类、过热度有关。
砂型铸铁 K≈1.5~2.5,砂型铸钢 K≈2.0~3.0,金属型 K≈0.5~1.0 min/cm²(经验值)。
模数越大,凝固越慢;冒口模数应大于铸件模数以保证补缩。
📚 深度解析:凝固时间计算
💡 常见使用场景
- 铸造工艺设计时按 Chvorinov 法则估算铸件在铸型中的凝固时间,据此确定开箱时间与冒口补给窗口。
- 比较不同材质/铸型组合的凝固系数,判断同一铸件在砂型或金属型中的冷却快慢差异。
- 按模数相对大小快速排序多个铸件或同一铸件不同壁厚的凝固先后,指导冷铁与冒口布置。
Chvorinov 法则
凝固时间 t = K × (V/A)² = K × M²,其中 M = V/A 为铸件模数(体积与散热面积之比),K 为凝固系数。常用系数(按铸型/材质):砂型铸铁 0.094、砂型铸钢 0.116、砂型铸铝 0.170、金属型铸铁 0.030、金属型铸铝 0.015。单位以工具内置标定为准。
相对比较算例
边长 10 cm 与 20 cm 两个立方铸件,模数分别为 10/6=1.667 cm 与 20/6=3.333 cm;凝固时间比 = (M₂/M₁)² = (3.333/1.667)² = 4,即大铸件凝固耗时约为小铸件的 4 倍。壁厚翻倍、模数翻倍、凝固时间变为约 4 倍,是冒口与冷铁设计的关键依据。
❓ 常见问题(FAQ)
- 为什么模数大的部位后凝固?
- 模数 M=V/A 越大,单位体积对应的散热表面积越小、散热越慢,凝固越晚,因此最后凝固处易形成缩孔,需放冒口补缩。
- 砂型和金属型系数差很多说明什么?
- 金属型导热远快于砂型,故同一铸件在金属型中 K 小、凝固时间短;系数只是经验标定,实际还受热学参数与激冷影响,精确排程应以实测为准。
⚠️ 使用说明与注意事项
- 本工具纯前端运行,数据不会上传到服务器
- 建议在主流浏览器(Chrome/Safari/Firefox/Edge)中使用
- 计算结果仅供参考,请以实际应用场景为准
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工具简介
凝固时间计算是一款商业办公领域的在线工具。商业办公工具,提升工作效率,数据本地处理保护隐私。
功能特点
- 操作简单,一键完成
- 纯前端处理,数据不上传
- 支持批量操作
- 结果可复制或下载
使用场景
- 日常办公文档处理
- 会议与项目管理
- 数据整理与汇总
- 团队协作辅助
如何使用凝固时间计算
- 在对应的输入框或选项中填写、选择所需参数。
- 点击「计算」或「生成」按钮运行。
- 在结果区查看输出,可复制结果或导出使用。
参数说明
- 铸件形状
- 长 L (mm)
- 宽 W (mm)
- 厚 H (mm)
- 体积 V (cm³)
- 散热表面积 A (cm²)
- 铸型材料
- 凝固系数 K (min/cm²)
适用场景
工作与生活中的相关计算与查询。
常见问题
- 凝固时间计算是做什么的?
- 铸件凝固时间计算(模数法/Chvorinov 法则),依据铸件模数与凝固系数估算完全凝固所需时间。
- 如何使用凝固时间计算?
- 在对应的输入框或选项中填写、选择所需参数,点击「计算」或「生成」按钮即可运行,结果会在结果区实时显示,支持复制与导出。
- 计算结果准确吗?
- 本工具在你的本地浏览器中实时计算,不依赖服务器;只要输入的参数正确,结果即按对应的规则得出。涉及经验估算的部分仅供参考,不作为正式依据。
- 凝固时间计算适合哪些场景?
- 工作与生活中的相关计算与查询。
- 使用本工具需要联网或上传数据吗?
- 不需要。所有计算均在你的设备本地完成,数据不会上传到任何服务器,可放心使用。