浇注系统设计-PPT课件.ppt

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1、液态金属成型及CAD浇注系统与冒口设计部分主讲吴士平副教授1、何为铸造？熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造。缺点：1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。优点：1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故

2、铸件成本较低。2、铸造优缺点图3-2铸造产品第一节浇注系统设计§3-1浇注系统概念一、什么是浇注系统在铸型上用以把金属液体从浇包引入到型腔内所经过的一系列通道称为浇注系统。将金属液体正确引入铸型型腔，对保证铸件的质量起重要作用，一般铸件由于浇注系统设置错误而造成的铸件废品的，约占铸件总废品的30%，使金属液的消耗增加；铸件成本增加第三章浇冒口系统设计二、浇注系统的主要作用1.保证金属液体平稳地、无冲击地充满型腔；2.防止熔渣随同金属液体进入型腔；3.防止金属液卷入气体带入型腔；4.防止铸件产生渣眼、沙眼、气孔缺陷；金属液引入型腔位置会影响铸型与铸件的温度分布，对铸件缩孔、缩松、内应力的

3、产生有直接影响三、浇注系统的组成浇口杯——承接浇包中的液体金属。直浇道——将金属液由浇口杯引入到横浇道。横浇道——将金属液引入到内浇道，阻挡熔渣、　气体、砂粒进入型腔。内浇道——将金属液体引入型腔。§3-2浇注系统类型一、浇注系统按内浇道设置在铸件的不同高度处分类（见图3-2-3.a)、b)、c)、d)）1.顶注式浇注系统——内浇道设置在铸件的最高处；2.中间注入式浇注系统——内浇道设置在铸件侧面，从铸件中间高度引入；3.底注式浇注系统——内浇道设置在铸件最低处侧面或底部；４.阶梯式浇注系统——内浇道设置在铸件一侧不同高度多层式引入；1.顶注式；优点：金属液自由下落，逐渐地自下而上充满

4、型腔，创造自下而上逐步升高的温度梯度，有利于铸件的方向性（顺序）凝固和自补缩，也有利于在顶部设置冒口补缩，而且冒口尺寸可以较小。浇注系统结构较简单，消耗金属液较少，清理铸件容易。缺点：金属液自由下落，冲击力大，充型不平稳，易发生飞溅，氧化和卷入空气等现象。铸件中容易出现砂眼，冷豆、气孔和夹杂等缺陷。应用：重量不大，不高和形状简单的薄壁或中等壁厚的铸件。顶注式浇注系统的其它形式：雨淋式和压边浇口２.底注式浇注系统：它是内浇道开设在型腔底侧或底下的浇注系统。优点：金属液充型平稳，液面逐渐升高，可以避免冲击，飞溅和氧化及由此而形成的铸件缺陷。型腔内气体容易逐渐排出。整个浇注系统较快充满，有利

5、于横浇道撇渣。缺点：型腔底部金属液温度较高，液面温度较低，进入顶冒口中的金属液的温度较低，这种温度分布与自补缩所要求的相反，不利于补缩。应用：金属液消耗较大，适用于中型或大型的较高壁厚铸件。结构复杂的铸件。易氧化的合金。３.分型面（中间）注入式浇注系统金属液经过开在分型面上的横浇道和内浇道进入型腔。也就是对于分型面以下的那部分是顶注，而对于分型面以上的那部分则为底注，故部分兼有顶注和底注的优点。由于内浇道在分型面上开设，就能方便地按需作出布置，有利于控制金属液的流量分布和铸型的热分布，对形状复杂的铸件十分有利。这种浇注系统应用很普遍，适用于中等重量、高度不大、中等壁厚的铸件。４.阶梯式

6、浇注系统金属液应该是先按底注方式又最下层内浇道引入型腔，待金属液面接近第二层内浇道时，才有第二层内浇道引金属液进入型腔，……如此类推，使金属液由下面逐层按顺序充填型腔，最热的金属液经最高的那层内浇道进入型腔顶部或顶冒口中，见图3-2-8。优点：金属液在充填过程中对铸型的冲击少；液面上升平稳，且逐渐上部分的温度较高有利于渣、气等上浮和排入冒口中，对改善铸件的补缩条件和均匀铸型的温度都有良好的作用。缺点：结构比较复杂，增大造型、清理等工序工作量。应用：多应用于比较高大、型腔部较复杂，收缩量较大或质量要求较高的铸件。注意，阶梯式如不能分层进入，其危害是很大的，如：飞溅、夹杂等。要保证内浇道分

7、层注入金属液，就要保证在内浇道中线以上的分配直浇道中保持某个高度的自由液面h自由，它应该小于相邻二个内浇道之间距离H0。h有效=（1/4~1/2）H0h有效为分配直浇道内自由液面与型腔内液面之间差值。二、按浇注系统各基本组元截面积的比例分类1.封闭式浇注系统——这种浇注系统各组元中总截面积最小时内浇道，也就是说内浇道成了该系统中的阻流截面。统常写成F直＞F横＞F内特点：浇注系统易被金属液充满，撇渣能力好，可防止气体卷入。但由于内浇道流出的金属液