浇注系统设计课件.ppt

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1、第三章浇注系统设计3.1概述浇注系统：引导金属液进入和充满型腔的一系列通道。3.1.1浇注系统的基本组元浇口杯直浇道直浇道窝横浇道内浇道广义来讲，浇包、浇注设备、出气孔等也是浇注系统的组成部分。基本组元的作用：浇口杯承接金属液，防止飞溅和溢出，便于浇注；减轻液流对型腔的冲击；阻止渣和气进入型腔；增加充型压头。基本组元的作用：直浇道引导金属液进入下一组元；提供充型压头。基本组元的作用：直浇道窝改善金属液流动状况，减缓冲击，缩短直横拐弯处的高度紊流区；改善内浇道的流量分布。基本组元的作用：横浇道向内浇道分配洁净的金属液；储留最初浇入的低温金属液和渣液；使金属液平

2、稳流动，阻渣浮气。基本组元的作用：内浇道控制金属液的充型速度和方向；合理分配金属液；调解铸件各部位的温度和凝固顺序。3.1.2浇注系统中液体金属的流动状态液体的流动可分为层流和紊流两种状态，并可用雷诺数Re来判断。（流速×管路直径/流体运动粘度）Re临=2300大于Re临为紊流小于Re临为层流对于某些合金，在浇注温度下（高于液相线温度50~100℃）有：铸件材质铸铁铸钢铝合金γ（m2/s）0.55×10-60.4×10-60.6×10-6在浇注系统中，即使D很小（如取0.4cm），在保证充型的最低流速下，其雷诺数也大于Re临。所以：金属液在浇注系统中的流动为

3、紊流流动。又由于浇注系统流路回转，使紊流程度加重。3.1.3对浇注系统的基本要求金属液流动的速度、方向、压头必须保证在凝固前充满型腔。否则将产生冷隔、浇不足缺陷。金属液的流动应均匀平稳，削弱紊流，避免卷入气体、金属氧化、冲刷型壁。否则将产生砂眼、气孔、铁豆等缺陷。在充型金属中造成理想的温度分布，控制凝固顺序（顺序凝固或同时凝固）。否则将产生缩孔、缩松、裂纹等缺陷。3.1.3对浇注系统的基本要求使渣液分离，具有阻渣排气作用（阻止渣子进入型腔）。否则将产夹渣缺陷。结构和分布要便于造型和清理，节约金属。2.5.2机械加工余量机械加工余量按GB/T6414-1999

4、确定。国家标准GB/T6414-1999中规定，机械加工余量代号为RMA，等级由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J、K10个等级。3.2浇注系统的分类分类方法有两种：按各组元断面比分按内浇道与铸件的相对位置分3.2.1按组元的断面比例关系分类对于浇注系统，将各组元的最小截面积分别表示为：F杯孔、F直、F横、F内（一般F杯孔=F直上端）浇注系统中截面积最小部位称为阻流段，其截面积表示为F阻。3.2.1按组元的断面比例关系分类封闭式浇注系统（充满式）F阻=F内即浇注系统的阻流段为内浇道。这时，在正常浇注条件下，金属液充满所有组元。形式：在这种浇注系统中

5、，浇注时金属液一般是充满状态。F杯孔≥F直>F横>F内3.2.1按组元的断面比例关系分类封闭式浇注系统（充满式）特点：阻渣效果好，不卷气；布置紧凑，易清理；充型速度大，易产生喷溅和冲砂，金属易氧化。中小型铸铁件适用：易氧化金属不能使用3.2.1按组元的断面比例关系分类开放式浇注系统（非充满式）F阻=F直即浇注系统的阻流段为直浇道。这时，在正常浇注条件下，金属液不能充满所有组元。形式：在这种浇注系统中，浇注时金属液一般是非充满状态。F杯孔≤F直

6、式浇注系统（非充满式）漏包浇注的铸钢件3.2.1按组元的断面比例关系分类半封闭式浇注系统F阻=F内浇注系统的阻流段为内浇道，但横浇道截面积最大。形式：在这种浇注系统中，浇注时金属液是先开放，后封闭，一般为充满状态。F直F内（F直>F内）3.2.1按组元的断面比例关系分类特点：具有一定阻渣效果；充型比较平稳。各类灰口和球墨铸铁件适用：半封闭式浇注系统3.2.1按组元的断面比例关系分类封闭开放式浇注系统F阻=F横浇注系统的阻流段为横浇道或横浇道上设置的阻流装置。形式：在这种浇注系统中，浇注时金属液是先封闭后开放。F杯孔≥F直>F横

7、断面比例关系分类特点：阻渣效果好，充型平稳；各类中小型铸铁件，广泛应用。适用：封闭开放式浇注系统3.2.2按内浇道在铸件上的位置分类顶注式浇注系统内浇道位于铸件顶部。特点：易于充满型腔，利于顶冒口补缩；不易氧化合金适用：结构简单，易于清理；充型不平稳。冲击、飞溅、氧化高度较小的铸件3.2.2按内浇道在铸件上的位置分类底注式浇注系统内浇道位于铸件底部。特点：充型平稳，排气效果好；不利于顶冒口补缩；易氧化合金适用：挡渣效果好；液面易结膜，降温快。高度较大的铸件3.2.2按内浇道在铸件上的位置分类中注式浇注系统特点：兼有顶注和底注的特点；设置方便。（内浇道开在分型

8、面上）中等壁厚，中间分型的复杂铸件适用：内浇道位于铸