材料成型第4章_铸造工艺设计3.ppt

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1、一、.浇注系统第三节浇铸系统和冒口浇注系统是引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。浇口杯直浇道横浇道内浇道组成接纳、引入金属，减轻金属液对铸型的冲击。引入金属，提供压力头以克服流动阻力充满型腔引入金属、阻撇熔渣引入金属、控制金属液的充型速度和流动方向→调控温度场和凝固顺序，在某种情况下还有一定的补缩作用。作用：确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。1内浇道的位置、数目应服从所选定的凝固顺序和补缩方法。内浇道在铸件上开设位置的选择可遵循如下原则：1．为使铸件实现同时凝固，对壁厚均匀的铸件，可选用多个内浇道分散引入金属液。对壁厚不太均匀的铸件，内浇道应开设在薄壁处。2．为使铸件实

2、现顺序凝固，内浇道应设在有冒口的厚壁处，从厚壁处引入金属液，形成铸件从薄壁至厚壁，最后到冒口的先后凝固顺序。浇注系统的重要参数：内浇口的总截面积横浇口的总截面积直浇口的总截面积。21、浇注系统尺寸的确定ΣS内可根据铸件的合金种类、质量、尺寸、壁厚及浇注时间，并考虑金属液的沿程摩擦损失和涡流损失，用水力公式计算。也可在生产中查经验图表。1）内浇道总横截面积ΣS内式中：G为铸件毛重；K为经验数据：铸件壁厚小于15㎜，K=0.7；铸件壁厚=16～30，K=0.6；铸件壁厚=31～60，K=0.5；3①封闭式浇注系统ΣS直>ΣS横>ΣS内ΣS直∶ΣS横∶ΣS内=1.15∶1.1∶12

3、）浇注系统其他组元横截面积尺寸的确定优点：这种浇注系统容易为金属液所充满，撇渣能力较好，可防止气体卷入金属液，通常用于中小型铸铁件。缺点：这种浇注系统中金属液流速较大，有时甚至发生喷射现象，不适于易氧化的非金属铸件或压头大的铸件，也不适于用柱塞包浇注的铸钢件。当内浇口的总截面积最小时，浇注开始后整个浇注系统很快就充满了金属液，有利于阻止熔渣及夹杂物进入型腔，这种浇注系统通常称为封闭式浇注系统，一般都优先采用。4②开放式浇注系统ΣS直＜ΣS横＜ΣS内ΣS直∶ΣS横∶ΣS内=1∶2∶4优点：这种浇注系统中内浇道处金属液流速不高，流动平稳，冲刷力小，金属液受氧化的程度轻，主要适于易

4、氧化的非金属铸件、球铁铸件和用柱塞包浇注的铸钢件。缺点：金属液难以充满这种浇注系统中的所有单元，撇渣能力较差，渣和气体容易随液进入型腔，造成废品。当横浇口或直浇口的总截面积小于内浇口的总截面积时，浇注过程中金属液不会完全充满浇注系统，这种浇注系统通常称为开放式浇注系统，仅在特殊工艺采用。5顶注式底注式中间注入式阶梯注入式2.常见浇注系统的类型62.常见浇注系统的类型（1）顶注式浇注系统内浇道开设在铸件的顶部。优点：金属液自由落下，自下而上地逐渐充满型腔，利于定向凝固和补缩；缺点：冲击力大，充型不平稳，易发生飞溅、氧化和卷入气体现象，产生沙眼、冷豆、气孔和夹渣等缺陷。多用于质量

5、不大，高度不高和形状简单的薄壁或中等壁厚的铸件，易氧化金属铸件则不宜采用。（2）分型面注入式浇注系统内浇道开设在分型面上。优点：能方便地按需要进行补置，有利于控制金属液的流量分布和铸型热量的分布。适用于中等质量、高度和壁厚的铸件。应用普遍。（3）底注式浇注系统内浇道开设在型腔底部。优点：金属液充型平稳，避免了金属液冲击型芯、飞溅和氧化及由此引起的铸件缺陷；型内气体易于逐渐排出，整个系统充满较快，利于横浇道撇渣。缺点：型腔底部金属液温度较高，而上部液面温度较低，不利于冒口补缩。故应尽快浇注。多用于易氧化的合金铸件。7（4）阶梯式浇注系统是具有多层内浇道。优点：兼有底注式和顶注式

6、的优点，又克服了两者的缺点，即浇注平稳，减少了飞溅，又有利于补缩。缺点：浇注系统结构复杂，加大了造型和铸件清理工作量。多用于高度较高、型腔较复杂、收缩率较大或品质要求较高的铸件。8内浇道的位置、数目应服从所选定的凝固顺序和补缩方法。内浇道在铸件上开设位置的选择可遵循如下原则：1．为使铸件实现同时凝固，对壁厚均匀的铸件，可选用多个内浇道分散引入金属液。对壁厚不太均匀的铸件，内浇道应开设在薄壁处。2．为使铸件实现顺序凝固，内浇道应设在有冒口的厚壁处，从厚壁处引入金属液，形成铸件从薄壁至厚壁，最后到冒口的凝固顺序。3.内浇道与铸件型腔连接位置的选择原则9①.应使内浇道中的金属液畅通

7、无阻地进入型腔，不正面冲击铸型壁、砂芯或型腔中薄弱的突出部分。②.内浇道不应妨碍收缩。③.内浇道不应开设在重要部位。④内浇道应开设在容易清理和打磨得地方。3.内浇道与铸件型腔连接位置的选择原则10⑤.当合金收缩较大且壁厚有一定差别时，宜将内浇道从铸件厚壁处引入，以利铸件定向凝固；而对壁薄而轮廓尺寸又较大的铸件，宜将内浇道从铸件薄壁处引入，以利铸件同时凝固，减少铸件的内应力、变形，防止裂纹产生。11冒口是在铸型中设置的一个储存金属液的空腔。主要作用：在铸件凝固收缩过程中，提供由于收缩所需要补给的金属液，对