铸造中浇注系统设计精选ppt课件.ppt

第四章浇注系统 浇注系统的作用 将液态金属引入铸型 典型浇注系统的结构a 封闭式b 开放式1 浇口杯 2 直浇道 3 直浇道窝 4 横浇道 5 末端延长段 6 内浇道 对浇注系统的基本要求 1 所确定的内浇道的位置 方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法 2 在规定的浇注时间内充满型腔 3 提供必要的充型压力头 保证铸件轮廓 棱角清晰 4 使金属液流动平稳 避免严重紊流 防止卷入 吸收气体和使金属过度氧化 5 具有良好的阻渣能力 6 金属液进人型腔时线速度不可过高 避免飞溅 冲刷型壁或砂芯 7 保证型内金属液面有足够的上升速度 以免形成夹砂结疤 皱皮 冷隔等缺陷 第一节 浇注系统各单元的作用 1 浇口杯的作用 承接来自浇包的金属液 防止金属液飞溅和溢出 便于浇注 减轻液流对型腔的冲击 分离渣滓和气泡 阻止其进入型腔 增加充型压力头 2 直浇道的功用 从浇口杯引导金属向下 进入横浇道 内浇道或直接导入型腔 提供足够的压力头 使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力 在规定时间内充满型腔 直浇道窝 作用 1 缓冲作用2 缩短直 横拐弯处的高度紊乱区3 改善内浇道的流量分布4 减小直 横拐弯处的局部阻力系数和水头损失5 浮出金属液中的气泡 3 横浇道的功用 向内浇道分配洁净的金属液 储留最初浇入的含气量和渣污的低温金属液并阻留渣滓 使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣物 横浇道的阻渣原理 横浇道内 在内浇道入口周围存在一个区域 被称为内浇道的吸动区 只要金属进入该区就会自动流入内浇道 显然 进入该区的渣团也将会流入型腔 横浇道发挥阻渣作用应具备的条件 横浇道应成充满流态 即满足充满的条件 流速应尽可能低 内浇道的位置关系要正确 a 内浇道距直浇道应足够远 使渣固有条件浮起到超过内浇道的吸动区 b 有正确的横浇道末端延长段c 封闭式浇注系统的内浇道应位于横浇道的下部 且和横浇道具有同一底面 d 封闭式浇注系统的横浇道应高而窄 一般取高度为宽度之2倍 内浇道宜扁而薄 以降低其吸动区 e 内浇道应远离横浇道的弯道 应尽量使用直的横浇道 内浇道同横浇的连接 呈锐角时初期进渣较多 呈钝角时增加紊流程度 4 内浇道的功用控制充型速度和方向 分配金属 调节铸件各部位的温度和凝固顺序 浇注系统的金属液通过内浇道对铸件有一定补缩作用 设计内浇道时还应避免流入型腔时的喷射现象和飞溅 使充型平稳 第二节 浇注系统的基本类型及选择 一 按浇注系统的引入位置分类 1 顶注式浇注系统 顶注式浇注系统 容易充满 可减少薄壁件浇不到 冷隔方面的缺陷充型后上部温度高于底部 有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩冒口尺寸小 节约金属内浇道附近受热较轻结构简单 易于清除 易造成冲砂缺陷金属 液下落过程中接触空气 出现飞溅 氧化 卷入空气等现象 使充型不平稳易产生砂孔 铁豆 气孔和氧化夹杂物缺陷 大部分浇注时间 内浇道工作在非淹没状态 横浇道阻渣条件相对较差 优点 缺点 2 底注式浇注系统 内浇道设在铸件底部 底注式浇注系统的优点 内浇道基本在淹没状态下工作 充型平稳 可避免金属液发生飞溅 氧化 无论浇口比是多大 横浇道基本工作在充满状态下 有利于阻渣 型腔内的气体容易排出 缺点 充型后金属的温度分布不利于顺序凝固和冒口补缩 内浇道附近容易过热 导致缩孔 缩松和晶粒粗大等缺陷 金属液面在上升中容易结皮 难于保证高大的薄壁铸件充满 易形成浇不到 冷隔等缺陷 金属消耗大 应用 主要用于结构复杂的各种黑色金属铸件和易氧化的有色金属铸件 3 中间注入式浇注系统 对内浇道以下的型腔部分为顶注式 对内浇道以上的型腔部分相当于底注式 故它兼有顶注式和底注式浇注系统的优缺点 由于内浇道在分型面上开设 故极为方便 广为应用 适用于高度不大的中等壁厚的铸件 4 阶梯式浇注系统 阶梯式浇注系统适用于高度大的中 大型铸件 具有垂直分型面的中大件可优先采用 二 按浇铸系统各基本组元截面积比例分类 1 封闭式浇注系统 阻流 在一个浇注系统中截面积最小的浇道 S内 S横 S直 例如1 1 2 1 5或半封闭式 S内 S直 S横 封闭式浇注系统可理解为正常浇注条件下 所有组元能被金属液充满的浇注系统 也称为充满式浇注系统 优点封闭式浇注系统有较好的阻渣能力 可防止金属液卷入气体 消耗金属少 清理方便缺点进入型腔的金属液流速度高 易产生喷溅和冲砂 使金属氧化 使型内金属液发生扰动 涡流和不平静 用于不易氧化的金属铸件 2 开放式浇注系统 S内 S横 S直 例如1 5 1 2 1或半开放式 S内 S直 S横 在正常浇注条件下 金属液不能充满所有组元的浇注系统 又称为非充满式浇注系统 主要优点进入型腔时金属液流速度小 充型平稳 冲刷力小 金属氧化轻 主要缺点阻渣效果稍差 内浇道较大 金属消耗略多 适用于易氧化