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(优选)第二节浇注系统设计Ppt


3)强化横浇道阻渣的措施
①设置筛网芯的浇注系统。
②设置过滤网。
横浇道
直浇道 筛网芯
③设置集渣包的浇注系统。
④设计合理的横浇道/内浇 道形式,降低流速,强化 排渣。 4)常见横浇道的断面形状
5.内浇道 1)作用
控制金属液充填铸型的速度和方向, 调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序, 起补缩作用
2)液态金属的运动 同一横浇道上有多个等截面的内浇道时,
2)应用 适用于高度不大的中等壁厚的铸件。
基本形式 缓流式
垂直阻流式
水平阻流式 逆齿式
集渣包式
顺齿式
4.阶梯式浇注系统
1)特点 具有多层内浇道。
金属液从下到上逐层按顺序充填型腔, 充型平稳,型腔内气体排出顺利;上部金 属液温度高于下部,有利于顺序凝固和冒 口补缩;充型能力强,易避免缩孔、缩松、 浇不到等缺陷。
金属的温度分布不利于顺序凝固和冒口 补缩,充型过程中温度损失大,难以保证 高大薄壁铸件充满,易形成浇不到、冷隔 等缺陷,金属消耗较大。
2)应用 多用于易氧化的合金。
底淋雨式
基本形式
正牛角式 反牛角式
3.中间注入式浇注系统 1)特点 以浇注位置为基准,内浇道设在在铸件 的某一中间高度上。 兼有底注式和顶注式浇注系统的优缺点。
一般直浇道中液态金属的流动呈充满 式流态。
非充满式流态:会吸收和带走气体
仅在阶梯式浇注系统中的分配直浇道和 柱塞包浇注钢件时用的直浇道中液态金属 的流动呈非充满式流态。
3.直浇道窝
1)作用
①缓冲作用,减轻金属液对直浇道底部型砂 冲刷;
②缩短直横浇 道拐弯处的高 度紊流区;
③改善内浇道的流量分布,有利于内浇道 流量分布的均匀化;
各浇道的流量不等。一般条件下,远离直浇 道的内浇道的流量最大,而先进入金属液; 近直浇道的流量小,且后进入金属液。
3)设计要点
①流量分布均匀:缩小远离直浇道的内浇道 的截面积,或使横浇道截面积依比值逐步缩 小。
②金属充填型腔时平稳、无喷射和飞溅现象。
4)内浇道与铸件型腔连接位置的选择原则
①浇道中的金属液能畅通无阻地进人型腔, 不正面冲击铸型壁、砂芯或型腔中薄弱的突 出部分。
(二)液态金属在浇注系统基本组元中的流动
1.浇口杯 1)作用 ①承接来自浇包的金属液,防止飞溅和溢 出,方便浇注;
②减少金属液对铸型的直接冲击;
③可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入 直浇道内;提高金属液静压力。
2)分类
漏斗形浇口杯:结构简单,节约金
浇口杯
属,但撤渣效果差。常配合过滤网 使用。
浇口盆:效果较好,浇 注速度适宜,浇口杯内
液体深度大,避免水平旋涡的产生, 形成垂直旋涡,能较有利地分离渣 滓和气泡。
3)防止水平旋涡的方法 ①拔塞 ②浮塞 ③铁隔片
2.直浇道 1)作用:从浇口杯中将浇口杯中的金属液 引入横浇道、内浇道或直接进入型腔。 2)形状 锥形、柱形和倒锥形 等。
3)液态金属在直浇道中的流动 充满式流态:不会吸收和带走气体
(优选)第二节浇注系统设计
二、液态金属在浇注系统基本组元中的流动
(一)液态金属在铸型中流动过程的特点:
1.粘性流体流动,充型过程中,粘度不断增 大。
2.多相流动,含有杂质、气体及可能析出的 晶体。
3.不稳定的流动,其流速和流态不断变化。 4.紊流流动。 5.伴随着复杂的热作用、机械作用和化学作 用。
有较好的阻渣能力,可防止金属液卷入气体, 消耗金属少,清理方便。
进入型腔的金属液流速高,易产生喷溅和冲 砂使金属氧化。
2)应用 应用于不易氧化的各种铸铁件,不适用于
易氧化的非铁合金铸件和用柱塞包浇注的钢件。
1)特点
开放式浇注系统
系统阻流截面在直浇道的下部或横浇道 上,即:S直<S横<S内
进入型腔的金属液流速小,充型平稳, 冲刷力小,金属氧化少。
阻渣效果差,内浇道较大,金属消耗略 多。
2)应用
应用于易氧化的非铁合金铸件、球墨 铸铁件和用柱塞包浇注的中大型钢件。
(二)按浇注系统在铸件浇注时的位置分类
1.顶注式浇注系统
1)特点
以浇注位置为基准,内浇道 设在铸件的顶部。
金属液自型腔顶部注入,铸 件上部的温度高于下部的 温度,有利于实现自下而 上的顺序凝固和冒口补缩, 冒口尺寸较小,节约金属。
②内浇道不应妨碍铸件 收缩。
③内浇道尽量不开设在 铸件的重要部位。
④内浇道开在易清理和打磨的地方。
⑤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; 而对壁薄而轮廓尺寸又较 大的铸件,宜从铸件薄壁 处引入。
5)内浇道断面形状
扁平梯形 三角形 圆形 高梯形
月牙形
三、浇注系统的种类
④减少直-横浇道拐弯处的局部阻力系数 和水头损失,有利于金属液中气泡的浮出。
4.横浇道
1)作用 ①分配流量,使金属液流足量、平稳地流入 内浇道;
②阻渣作用,将最初浇入的含气和渣滓的低 温金属液储存起来。
2)阻渣原理
内浇道吸动区较横浇道 尺寸小得多,渣团不会 进入型腔,设计良好。
内浇道吸动区较横浇 道尺寸大,渣团全部 进入型腔,设计不好
造型复杂,要求多个分型面;需要合理 的设计和计算,否则易出现”乱浇”现象。
2)应用 适用于高度较高的中
大型铸件或型腔较复杂、 收缩量较大或品质要求 较高的铸件,优先用于 具有垂直分型面的中大 塞球法控制 组元比例控制 件。
3)常见形式
多直浇道
带反直浇道 带缓冲直浇道
5.缝隙式浇注系统 1)特点 金属液由下到上沿整个铸件高 度开设的垂直缝隙状内浇道平稳 地进入型腔。
(一)按浇注系统各基本组元截面积的比例 分类
直浇道截面积:S直 横浇道截面积:S横 内浇道截面积:S内 阻流部分截面积:S阻 1.封闭式统
各组元中截面积最小的是内浇道,内浇道为 阻流截面,S直>S横>S内或部分扩张式S直<S横 >S内(S内/S阻<1.5~2.5)
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、气孔 和夹渣等缺陷。
2)应用
特别适合薄壁的中小件。
楔形式
搭边式
压边式
2.底注式浇注系统 1)特点
以浇注位置为基准,内浇道设在铸件的 底部。
金属液从下部开始充填,充型平稳,可 避免金属液发生喷溅、氧化及由此而形成 的铸件缺陷,利于气体排出和横浇道阻渣。
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