热加工传输原理大作业

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1、热加工过程传输原理大作业题目：消失模铸造浇注系统班级：学号：日期：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院9消失模铸造浇注系统摘要：消失模铸造工艺包括浇冒口系统设计、浇注温度控制、浇注操作控制、负压控制等。浇注系统在消失模铸造工艺中具有十分重要的地位，是铸件生产成败的一个关键。本文将从各方面探讨消失模铸造浇注系统的设计及缺陷。关键词：消失模铸造浇注设计缺陷消失模铸造浇注系统的设计这个棘手的问题一直困扰着人们,目前解决这一问题的思路基本沿用原来的空腔铸造原则,原因是消失模铸造与空腔铸造有着共性,结构(浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道)基本相同,功能也基本相同(把液态金属输送进

2、型腔)，但也存在着很大的区别——前者是白模汽化消失退让阻力为充型过程的主导阻力,而后者是型壁在充填时所产生的摩擦阻力及流体变形转弯扩张引起的附加阻力,由于铸件的结构不同,合金的种类不同,有时2种主导充型阻力相近似,这时传统的工艺就好用,否则就不行。1.消失模铸造浇注系统设计的基本原则能否获得健全的铸件，在许多情况下与浇注系统结构和形式有很大的关系。如果设计不合理，就可能使铸件产生气孔、缩孔和冷隔等缺陷。消失模铸造还会出现特有的皱皮、冷隔状夹杂和铸钢件的渗碳等瑕疵。因此对消失模浇注系统的设计应遵循如下基本原则：⑴保证金属液能充满型腔。消失模铸造液态金属充型过程中，由

3、于金属液前沿的热作用，泡沫塑料模将逐渐消失后退而让出的空间被金属液所占据使得两者之间存在一定的间隙，如图1所示，间隙内的液态或气态产物形成内压支撑涂料层，并与干砂对涂层的压力构成力的平衡；⑵浇注系统的安排要考虑到模样束在砂箱中的位置，便于填砂紧实；⑶浇注系统的设计要保证模样束的整体强度；⑷内浇道个数及位置对金属液充型方向的影响；⑸浇注系统多采用简单的形式以保证液态金属充型过程中不因砂型温度升高而使模样变形；9⑹金属液压头应超过金属前沿的界面气体压力，以防呛火（反喷）。这里所指的金属液压头是直浇道顶面至型腔内金属液前沿水平高度之间的高度差。2.浇注位置设计浇注位置的

4、正确与否关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度以及液态金属能否顺利充型，并将气化产物及浮渣排除到冒口里，以获得优质铸件。且浇注位置的确定在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。实现顺序凝固的铸件，可以消除缩孔、缩松，保证获得致密铸件。根据对合金凝固理论的研究和生产经验，在选择浇注位置时，应注意以下几点：⑴重要的加工平面要朝下或垂直放置，保证气化模在浇注时生成的熔渣易上浮到表面；⑵模样的大平面应垂直或倾斜放置，保证浇注顺利进行而避免塌箱，其次是避免填砂埋箱时使大平面变形，及平面之上真空度下降；⑶尽量将气化模截面积与周长之比最小的面朝上安放，以减小F/n的值，有利于气体和杂质

5、的排除，避免夹杂结疤类缺陷；⑷尽量将气化模上具有开口部分（如空穴及凹槽等）朝上安放，便于填砂紧实；⑸利于造型材料的填充，避免形成死角区；⑹浇注位置还应有利于多层铸件的排列，在涂料和干砂充填紧实的9过程方便支撑和搬运，使模样某些部位加固，防止变形；⑺凝固原则，就是使截面的横截面积自上而下逐渐增大。这样不仅有利于排气与浮渣，而且有利于补缩，消除气孔、缩孔缺陷，获得组织致密的铸件。3.浇注系统形式的合理选择确定浇注系统的形式，这是浇注位置确定之后要考虑的另一个重要的工艺技术。生产实践证明，它比确定浇注系统各单元截面积尺寸大小还重要。浇注系统各单元的截面积可以在一个较大的

6、范围内变化，也不致引起铸件产生缺陷或塌箱；而浇注系统形式是否合理，对引起铸件缺陷十分敏感。按金属液注入铸型（或内浇道）位置的不同，浇注系统可分为如图2所示几种。在实际的生产中，应根据铸件的特点和金属材质进行合理选择浇注系统。例如，铸钢的流动性差，收缩大，在最后凝固冷却的部位易出现缩松、缩孔等铸造缺陷。为了消除或避免这些缺陷，大多数铸件采用顶注式（对小铸件）和阶梯式（大铸件）浇注系统，让直浇道或内浇道通过冒口，提高冒口的补缩能力。且由于铸件的大小和壁厚不同，采用的浇注系统也有所不同，对于大型铸件大多采用底注式浇注系统，这样可以使气化模的分解气体处于抑制状态，保证真空

7、系统的有效抽气量大于模样气化生成的气体。若采用顶注式，浇注开始瞬间产生大量分解气体，超过了真空泵的有效抽气量，这样容易导致塌箱、垮型。对于薄壁、矮小的铸件可以采用顶注式浇注系统。薄壁矮小的铸件模样，气化后生成的气体量也就相应的较少，同时气化的气体由真空泵强行抽离砂箱。采用这种浇注系统对薄壁矮小铸件进行浇注，其充型速度快，金属温度高，不仅成型好，而且可以得到表面光洁、内部质量也好的铸件。这类铸件采用顶注式浇注系统不存在上面提到的塌箱问题，因为尽管气化也是在整个铸型内进行，但是浇注可以在短短的几秒内就结束，砂箱内的真空度下降到临界值之前就充满型腔，而且表面已经凝固结壳

8、。94.浇