材料成型浇注系统

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1、浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。常用的浇注系统大多由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等部分组成。除导入液态合金这一基本作用外，浇注系统还能实现其它的一些作用，其作用如下：(1)使液态合金平稳充满砂型，不冲击型壁和砂芯，不产生激溅和涡流，不卷入气体，并顺利地让型腔内的空气和其它气体排出型外，以防止金属过渡氧化及生产砂眼、铁豆、气孔等缺陷。(2)阻挡夹杂物进入型腔，以免在铸件上形成渣孔。(3)调节砂型及铸件上各部分温差，控制铸件的凝固顺序，不阻碍铸件的收缩，减少铸件变形和开裂等缺陷。(4)起一定的补缩作用，一般是在内浇道凝固前补给部分液态收缩。(5)让液态合金以

2、最短的距离，最合宜的时间充满型腔，并有合适的型内液面上升速度，得到轮廓完整清晰的铸件。(6)充型流股不要对正冷铁和芯撑，防止降低外冷铁的激冷效果及表面熔化，不使芯撑过早软化和熔化，而造成铸件壁厚变化。(7)在保证铸件质量的前提下，浇注系统要有利于减小冒口体积，结构要简单，在砂型中占据的面积和体积要小，以方便工人操作、清除和浇注系统模样的制造，节约金属液和型砂的消耗量，提高砂型有效面积的利用。一、浇注系统各组成部分与作用：(1)浇口杯：浇口杯又称外浇口，其作用是承接来自浇包的金属液，减轻金属液对铸型的冲击，阻止熔渣、杂物、气泡等进入直浇道，增加金属液的充型压力等。常用浇口杯有呈漏

3、斗形和池形（浇口盆），漏斗形浇口杯可单独制造或直接在铸型内形成，成为直浇道顶部的扩大部分；它结构简单，体积小，可节约金属，但阻渣能力较差，它常用于中、小型铸件，在机器造型中广泛采用。对大、中型铸件，特别是铸铁件，常采用浇口盆，它具有较好的阻渣效果，浇口盆是与直浇道顶端连接，用以承接导入熔融金属的容器。在浇口盆出口处常放置有浇口塞，当浇口盆充满金属后，塞子升起即开始浇注。(2)直浇道：浇注系统中的垂直通道，它通常带有一定的锥度。对黑色金属，直浇道应做成上大下小的锥体，锥度一般为1：20，其底部常比横浇道的底部稍低并呈球形。直浇道底部的凹坑和扩大部分亦称为直浇道窝。（它可储存最初进

4、入的金属液，对后面的金属液起缓冲作用，并适当引导液流向上，有助于杂质和气泡上浮至横浇道顶部，增强横浇道的撇渣功能。）(3)横浇道：是连接直浇道和内浇道的中间组元。横浇道的作用是分配金属液和挡渣。常开在上型的分型面以上，截面多呈上小下大的梯形。对形状简单的小铸件可以省略横浇道。(4)内浇道：浇注系统中，引导液态金属直接进入型腔的部分。内浇道的作用是控制金属液流入型腔的速度和方向，调节铸件各部分的温度分布和控制铸件的凝固顺序。在某种情况下，也有一定的补缩作用。内浇道应与横浇道相接而低于横浇道（即内浇道常开在下型的分型面以下），其截面多呈上大下小的扁梯形。内浇道不要开在横浇道的尾端，

5、应与之有15-40mm的距离。内浇道的长度对小件可选20-30mm，截面大时可选长些。二、浇注系统的类型、特点及应用（1）浇注系统按各组成元截面积比分类：a、封闭式浇注系统控流截面在内浇道；浇注开始后，金属液容易充满浇注系统，呈有压流动状态；挡渣能力较强，但充型速度较快，冲刷力大，易产生喷溅，金属液易氧化；适用于湿型铸铁小件及其干型中、大件；树脂砂型大、中、小件均可采用。b、开放式浇注系统控流截面在直浇道，内、横浇道往往是充不满的，呈无压流动状态，流速小而平稳，冲刷力小，但挡渣差；适用于铸钢件和非铁合金铸件。在球墨铸铁件中常有采用，灰铸铁件中也有应用。c、半封闭式浇注系统控流截

6、面在内浇道；横浇道面积最大。浇注中，浇注系统能充满，但较封闭式晚。流速较封闭式慢，有一定挡渣能力，充型较平稳；广泛用于灰铸铁件、球墨铸铁件。铝合金及镁合金铸件也有应用。d、封闭-开放式浇注系统控流截面在横浇道中，控流截面之前封闭，其后开放，既利于挡渣，又充型平稳，兼有封闭与开放式浇道的优点；多用于铸铁件和铝合金铸件。特别是在模板造型及一型多件时广泛应用。（2）浇注系统按内浇道在铸件上的位置分类：a、顶注式浇注系统以铸件的浇注位置为基准，内浇道设在铸件的顶部，称为顶注式浇注系统。金属液自下而上地充满型腔，利于实现顺序凝固和冒口的补缩，冒口尺寸可较小；易于充满铸型，减少薄壁铸件的浇

7、不足、冷隔缺陷；结构简单，容易清除，消耗金属较少。但对型腔的冲击力较大，易产生飞溅、氧化、卷气等现象。因而铸件较易出现砂眼、气孔，铁豆和氧化等缺陷。它适用于重量不大、高度不高、形状简单的中、小铸件。b、底注式浇注系统与顶注式相反，金属液是从铸件的底部注入型腔，因而液面上升平稳，对型腔、砂芯的冲击力小，利于型腔内气体的排出，整个浇注系统较快充型，利于阻渣。但金属液长时间流经型腔底部，使该处温度高而上部低，进入冒口的金属液温度低，不利于补缩，而且底部容易局部过热而引起缩孔、缩松和晶粒粗大等缺陷。