《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计

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1、浇注系统及排溢系统设计（时间：2.5次课，5学时）第8章浇注系统及排溢系统设计浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道。排溢系统包括溢流槽和排气槽。溢流槽的作用是储存混有气体和涂料残渣的冷污金属液，它与排气槽配合，迅速引出型腔内的气体。在金属液充填的整个过程中，浇注系统与排溢系统是一个不可分割的整体，共同对充填过程起着控制作用，是决定压铸件质量的重要因素。因此，浇注系统和排溢系统的设计是压铸模设计的一个十分重要的环节。第8章浇注系统及排溢系统设计8.1浇注系统设计8.2溢流与排气系统设计8.1浇注系统设计8.1.1直浇道设计8.1.2横浇道

2、设计8.1.3内浇口设计8.1.4典型压铸件浇注系统设计8.1浇注系统设计压铸过程中，浇注系统除引导金属液进入型腔之外，还对压力、速度、温度、排气等起调节作用，所以浇注系统对压铸件质量起重要作用。生产中很多废品是由于浇注系统设计不当造成的。因此，正确设计浇注系统是提高铸件质量、稳定压铸生产的关键之一。压铸机类型不同，浇注系统结构组成也不同，表8.1所示为各种结构的浇注系统。立式冷压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2、内浇口3和余料4组成。在开模之前，余料必须由下冲头先从压室中切断并顶出。卧式冷压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2和内浇口3组

3、成，余料与直浇道合为一体。开模时，整个浇注系统和压铸件随动模一起脱离定模。全立式冷压室压铸机的浇注系统组成与卧式冷压室压铸机浇注系统组成相同，只是方向不同。热压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2和内浇口3组成。由于压室和坩锅直接连通，所以没有余料。8.1浇注系统设计8.1.1直浇道设计直浇道是传递压力的首要部分，直浇道形式与所选压铸机有关。1.立式冷压室压铸机的直浇道立式冷压室压铸机直浇道主要由压铸机上的喷嘴和模具上的浇口套、镶块、分流锥等组成，图8.1所示为典型的立式冷压室压铸机的直浇道。从喷嘴导入口处至最小环形截面(O—A截面)为直浇道的长

4、度。直浇道尺寸大小影响金属液流动速度和充填时间。直浇道直径太小，金属液流速很大，会产生严重的喷射现象，导致涡流、卷气、氧化夹渣、冷隔等缺陷。直径太大，则增加金属消耗，而且储气增多，不利排气。所以直浇道尺寸必须合适。8.1.1直浇道设计8.1.1直浇道设计8.1.1直浇道设计8.1.1直浇道设计8.1.1直浇道设计(2)形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口

5、套。浇口套在模板上应固定牢固、装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。(3)直浇道底部的孔是由分流锥形成的。分流锥的作用是防止金属液进入型腔时直冲型壁；避免直浇道底部聚集过多金属；使金属液在转角处流动平稳以及可以利用分流锥尺寸变化来调整直浇道末端面积(图8.1中A—A截面处环形面积)。分流锥单独加工后装在模板内，不允许直接在模板上加工出来(见图8.3)。其结构应能起分流金属液和带出直浇道的作用。对直径较大的分流锥可在中心设置推杆，如图8.4所示。推杆能平稳推出直浇道，其间隙有利排气。2.卧式冷压室压铸机直浇道卧式冷压室压铸机直浇道由压室和浇

6、口套组成。压室和浇口套可以制成整体，也可以分别制造，如图8.5、图8.6所示。若是两者分开，则压室是压铸机的附件(通用件)，浇口套设在定模板上，随压铸零件不同而不同。压室内径D与压射冲头直径d的配合是H7/e8；浇口套内径与压射冲头直径d的配合应制成F8/e8。压室与浇口套在装配时要求同轴度高，否则，压射冲头就不能顺利工作。在设计直浇道时，要选用合适的压室。压室的选用应该考虑压射比压和压室的充满度。首先考虑的是压射比压，压室直径与压射比压的平方根成反比。对于铝合金而言，压射比压范围在25～100MPa内，压射比压大的可选较小直径的压室；压射比压小的

7、可选较大直径的压室。直浇道的厚度H一般取直径D的1/3～1/2。浇口套靠近分型面一端的内孔，长度在15～25mm范围内时要加工出1°30′～2°的脱模斜度，与直浇道相连接的横浇道一般设在浇口套的上方，防止金属液在压射前流入型腔。当卧式冷压室压铸机采用中心浇口时，直浇道的设计与立式冷压室压铸机相同。可在浇口套内制成2～3条螺旋角小于20°的螺旋槽，在压射冲头的作用下，余料随着开模动作沿着浇口套中的螺旋槽旋转，而从直浇道上扭断，如图8.7所示。8.1.1直浇道设计图8.2立式冷压室压铸机浇口套8.1.1直浇道设计图8.3分流锥示意图8.1.1直浇道设计

8、图8.4中心设推杆的分流锥8.1.1直浇道设计8.1.1直浇道设计8.1.1直浇道设计图8.7螺旋槽扭断浇口余料8.1.1