环形横浇道大孔出流规律的研究与应用时间09-02-230921

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1、环形横浇道大孔出流规律的研究与应用时间:09-02-2309:21:18点击:2摘 要: 根据生产中存在的问题,用大孔出流理论研究了环形横浇道系统的压力分布、内浇道出流均匀性及流量与直浇道引入位置和内浇道引入方式之间的关系,提出了圆形铸件环形横浇道系统新的设计思想。  关键词: 大孔出流;圆形铸件;环形横浇道  中图分类号:TG244   文献标识码:A   文章编号:1001-3814(2000)03-0030-03StudyandApplicationofLargeOrificeDischargePrincipleinRingRunnerSystemYANGJun(Xi'anUnive

2、rsityofArchitecture&Technology)ZHANGWei-hua(Xi'anUniversityofScienceandTechnology)  Abstract: Consideringoftheproblemsexistinpractice,largeorificedischargeprincipleisemployedtostudythepressuredistributionofringrunnersystem,theevenablityfordischargingofgates,therelationshipofflowwiththepositionofsp

3、rueandthetypeofgates.Anewdesignideaaboutcircularrunnersystemofcastisproposed.  Keywords: largeorificedischarge;circularcast;ringrunner1 引言  半环形或环形(以下统称环形)横浇道四单元浇注系统,在各种轮、盘、套、环类回转体形铸件上有广泛的应用。其特点是横浇道处在铸件外同心的一段圆弧上,随形延伸,内浇道均匀分布。传统工艺常将直浇道置于横浇道的一端,内浇道切向引入[1]。内浇道出流压头沿横浇道长度方向上有较大波动,流量不均匀;由于切向引入,金属液在型腔内以较高

4、速度旋转,属不平稳充填。生产中常发现靠近直浇道的内浇道引入处铸件有夹砂缺陷。图1是BB12吹泡机圆盘铸件,材质HT150,质量420kg,表干型。原工艺直浇道(φ40mm)位于横浇道一端,8道内浇道切向引入,A直∶A横∶A内=1∶0.77∶1.27。用此工艺,铸件常在靠近直浇道的头两道内浇道引入处产生夹砂。曾采用提高型砂强度及湿透气性,加快浇注速度及倾斜浇注等工艺措施,均未消除铸件夹砂缺陷。采用低温浇注(低于1360℃)时,铸件上表面有气孔缺陷产生。

图3 内浇道的引入方式4.2 径向引入  径向引入时内浇道中心线指向铸件中心,避免进入型腔的金属

5、液产生圆周旋转,充型平稳,有利于渣、气的上浮。上升到顶面的金属液中所携带的夹杂物和气体,可以通过设在内浇道面的耳冒口溢流排出。特别对于球墨铸铁件,径向引入与短薄宽冒口颈的耳冒口配合,具有良好的充填、补缩和溢流、排渣、排气作用,已为生产实践所证实。4.3 轴向引入  轴向引入时内浇道中心线和铸件的中心轴线平行,呈内浇道压边从铸件上平面引入,金属液自上而下附壁流动,是平稳充填的一种方式。由于内浇道引入处的直角拐弯增加了流动阻力,有利于横浇道挡渣。和径向引入一样,在内浇道对侧设置溢流冒口,排渣、排气、排除低温铁液,两者相互配合对消除铸件上表面的夹渣气孔缺陷非常有效。对一些侧壁为重要加工面的齿轮铸

6、件,轴向引入可避免侧壁圆周方向的组织和性能不均匀。不足之处为铸件表面压边浇口不易完全打掉,需增加打磨工序。  综上所述可知:直浇道位于横浇道中间和在横浇道一端引入比较,前者横浇道内流动平稳,有利于挡渣、除气及快速充填。对圆形铸件,内浇道的径向引入和轴向引入比切向引入更趋平稳,和耳冒口配合,对防止铸件上表面产生夹渣、气孔缺陷效果显著。图4 吹泡机圆盘铸件新工艺5 生产实例  (1)图1所示的圆盘铸件,改直浇道由环形横浇道一端引入及内浇道切向引入的工艺,为直浇道放在环形横浇道中部,内浇道径向引入,配合以φ50mm的耳冒口,浇注系统截面比为ΣA直∶ΣA横∶ΣA内=1∶1.55∶1.27,新工艺如

7、图4所示。采用新工艺生产,再没有产生上表面夹砂、夹渣缺陷。图5 齿轮铸件径向引入工艺  (2)齿轮铸件,材质QT500-7,直径925mm,高50mm,质量210kg,表干型,见图5。采用环形横浇道,直浇道设在环形横浇道中间,8道内浇道均匀分布,径向引入,对侧设置φ80mm耳冒口起溢流补缩作用,既可以将冷铁液及铁液渣、砂等排出型腔,又由于冒口径短薄宽,在铸件表观收缩前不会截死,具有液态补缩的自适应调节作用,保证了铸件的外

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