第5章—浇注系统和排溢系统的设计(终)

1、第5章 浇注系统和排溢系统设计 Page 2 5.1 5.1 浇注系统的基本结构、分类和设计浇注系统的基本结构、分类和设计 浇注系统：压室内熔融的金属液在高温高压高速状态 下充填压铸模型腔的通道。 包括直浇道、横浇道、内浇道以及溢流排气系统等。 Page 3 5.1.1 5.1.1 浇注系统的结构浇注系统的结构 Page 4 5.1.2 5.1.2 浇注系统的分类浇注系统的分类 一、按金属液导入方向分类一、按金属液导入方向分类 1 1：切线方向切线方向 Page 5 2 2：径向方向径向方向 Page 6 二、按浇口位置分类二、按浇口位置分类 1 1：中心浇口中心浇口 Page 7 2 2：顶

2、浇口顶浇口 Page 8 3 3：侧浇口侧浇口 Page 9 三、按浇口形状分类三、按浇口形状分类 1 1：环形浇口环形浇口 Page 10 2：缝隙浇口 Page 11 3：点浇口 Page 12 四、按横浇道过渡区形式分类 1：扇形浇道系统 Page 13 2：锥形切线浇道系统 Page 14 5.1.3 5.1.3 浇注系统设计的主要内容浇注系统设计的主要内容 (1) (1) 选定采用压铸机种类、型号以及压室直径等。选定采用压铸机种类、型号以及压室直径等。 (2) (2) 确定金属液进入型腔位置方向和流动状态。确定金属液进入型腔位置方向和流动状态。 (3) (3) 确定浇注系统总体结构和

3、各组成部分主要尺寸。确定浇注系统总体结构和各组成部分主要尺寸。 (4) (4) 确定溢流槽和排气道位置。确定溢流槽和排气道位置。 (5) (5) 确定合适模温调节措施。确定合适模温调节措施。 Page 15 5.2 5.2 内浇口设计内浇口设计 内浇口内浇口：指横浇道末端至铸件之间的一段浇道。：指横浇道末端至铸件之间的一段浇道。 作用作用：根据压铸件结构、形状、大小，以最佳流动状态把金：根据压铸件结构、形状、大小，以最佳流动状态把金 属液引入型腔获得优质压铸件。属液引入型腔获得优质压铸件。 Page 16 5.2.1 5.2.1 内浇口的基本类型及其作用内浇口的基本类型及其作用 一、扁平侧浇口

4、一、扁平侧浇口 Page 17 二、端面侧浇口二、端面侧浇口 Page 18 三、梳状内浇口三、梳状内浇口 Page 19 四、切向内浇口四、切向内浇口 Page 20 五、环形内浇口五、环形内浇口 Page 21 六、中心内浇口六、中心内浇口 Page 22 七、轮辐式内浇口七、轮辐式内浇口 Page 23 八、点浇口八、点浇口 Page 24 5.2.2 5.2.2 内浇口位置设计要点内浇口位置设计要点 应使金属液流程尽可能短。应使金属液流程尽可能短。 应使金属液流至型腔各部位距离尽量相等。应使金属液流至型腔各部位距离尽量相等。 尽量减少和避免金属流过多曲折和迂回。尽量减少和避免金属流过多

5、曲折和迂回。 尽可能采用单个内浇口。尽可能采用单个内浇口。 金属液进入型腔后，不应过早封闭分型面、溢流槽和排气道。金属液进入型腔后，不应过早封闭分型面、溢流槽和排气道。 金属液流，不应正面冲击型芯、型壁或螺纹等活动型芯。金属液流，不应正面冲击型芯、型壁或螺纹等活动型芯。 内浇口设置在压铸件厚壁处。内浇口设置在压铸件厚壁处。 浇口余料易于切除、清理。浇口余料易于切除、清理。 Page 25 首先填充深腔处难以排气部位。首先填充深腔处难以排气部位。 尺寸精度或表面粗糙度要求较高或不再加工部位均不宜设置尺寸精度或表面粗糙度要求较高或不再加工部位均不宜设置 内浇口。内浇口。 薄壁压铸件内浇口厚度要小一

6、些。薄壁压铸件内浇口厚度要小一些。 内浇口位置应使压铸模型腔温度场分布符合工艺要求。内浇口位置应使压铸模型腔温度场分布符合工艺要求。 内浇口位置应有利于金属液流动。内浇口位置应有利于金属液流动。 近似长方形、扁平件压铸件，尽可能在窄边上开设内浇口。近似长方形、扁平件压铸件，尽可能在窄边上开设内浇口。 Page 26 5.2.3 5.2.3 内浇口截面积的确定内浇口截面积的确定 内浇口的截面积直接决定着内浇口速度和填充时间。内浇口的截面积直接决定着内浇口速度和填充时间。 经验公式经验公式： 式中式中 内浇口截面积内浇口截面积 ； 通过内浇口的金属液质量通过内浇口的金属液质量 ； 液态金属的密度；

7、液态金属的密度； 内浇口处金属液的流速；内浇口处金属液的流速； 型腔的充填时间型腔的充填时间 。 G Ag t g g A G g V t Page 27 Page 28 5.2.4 5.2.4 内浇口厚度的设计内浇口厚度的设计 Page 29 点浇口设计 Page 30 5.3 5.3 横浇道的设计横浇道的设计 横浇道横浇道: :从直浇道末端到内浇口前端之间通道，有时横浇道从直浇道末端到内浇口前端之间通道，有时横浇道 可划分为主横浇道和过渡横浇道。可划分为主横浇道和过渡横浇道。 横浇道应符合下列横浇道应符合下列要求要求： (1) (1) 提供稳定金属液流。提供稳定金属液流。 (2) (2)

8、对金属液流动有较小阻力。对金属液流动有较小阻力。 (3) (3) 金属液流动时包卷气体量少。金属液流动时包卷气体量少。 (4) (4) 对型腔热平衡提供良好条件。对型腔热平衡提供良好条件。 (5) (5) 使金属液有适宜凝固时间，不妨碍补缩压力传递。使金属液有适宜凝固时间，不妨碍补缩压力传递。 (6) (6) 金属液流过横浇道时热量损失应最少。金属液流过横浇道时热量损失应最少。 Page 31 5.3.1 5.3.1 横浇道的基本形式横浇道的基本形式 Page 32 Page 33 Page 34 5.3.2 5.3.2 多型腔横浇道的布局多型腔横浇道的布局 多型腔模横浇道的布局形式：多型腔模

9、横浇道的布局形式： 直线排列直线排列 对称排列对称排列 梳状排列梳状排列 环绕排列环绕排列 其它形式的排列其它形式的排列 Page 35 直线排列直线排列 小型压铸件多采用（小型压铸件多采用（a a）形式。）形式。 图图(b)(b)中过渡横浇道采用了反向倾斜进料方式，减少了预填中过渡横浇道采用了反向倾斜进料方式，减少了预填 充状况。充状况。 图图(c)(c)中过渡横浇道采用不同的反向倾斜进料方式。中过渡横浇道采用不同的反向倾斜进料方式。 Page 36 对称排列对称排列 梳状排列梳状排列 Page 37 环绕排列环绕排列 其它形式的排列其它形式的排列 大体分平直分支式、斜向分支式以及圆弧分支式

10、等多种。大体分平直分支式、斜向分支式以及圆弧分支式等多种。 Page 38 5.3.3 5.3.3 横浇道与内浇道的连接横浇道与内浇道的连接 Page 39 5.3.4 5.3.4 横浇道设计要点横浇道设计要点 截面积应从直浇道到内浇口保持均匀或逐渐缩小。截面积应从直浇道到内浇口保持均匀或逐渐缩小。 横浇道应平直或略有反向斜角。横浇道应平直或略有反向斜角。 小薄铸件，可利用横浇道或扩展横浇道方法使模具达到热平小薄铸件，可利用横浇道或扩展横浇道方法使模具达到热平 衡。衡。 横浇道应具有一定的厚度和长度。横浇道应具有一定的厚度和长度。 截面积在任何情况下都不应小于内浇口截面积。截面积在任何情况下都

11、不应小于内浇口截面积。 对于卧式压铸机，横浇道应处于直浇道的正上方或侧上方。对于卧式压铸机，横浇道应处于直浇道的正上方或侧上方。 有时将横浇道末端延伸，布置溢流槽。有时将横浇道末端延伸，布置溢流槽。 Page 40 5.4 5.4 直浇道的设计直浇道的设计 5.4.1 5.4.1 热压室压铸模直浇道热压室压铸模直浇道 1.1.直浇道的组成形式直浇道的组成形式 Page 41 Page 42 2.2.浇口套的结构形式浇口套的结构形式 直浇道部分浇口套结构形式直浇道部分浇口套结构形式分整体式分整体式和和套接式套接式两类。两类。 Page 43 3.3.浇口套与喷嘴的对接形式浇口套与喷嘴的对接形式

12、Page 44 4.4.设计要点设计要点 根据铸件结构重量等要求选择压室尺寸。根据铸件结构重量等要求选择压室尺寸。 浇口套与喷嘴对接面必须接触良好。浇口套与喷嘴对接面必须接触良好。 截面积顺着金属液流动方向逐渐扩大。截面积顺着金属液流动方向逐渐扩大。 入口直径入口直径D D应大于喷嘴出口径应大于喷嘴出口径d d。 浇口套、分流器、分流锥均采用耐热钢制造。浇口套、分流器、分流锥均采用耐热钢制造。 根据内浇口截面积选择压铸机喷嘴孔的小端直径。根据内浇口截面积选择压铸机喷嘴孔的小端直径。 浇口套与分流锥处应分别设置冷却系统。浇口套与分流锥处应分别设置冷却系统。 直浇道单边斜度一般取直浇道单边斜度一般

13、取2626，浇口套内孔表面粗糙度不大于，浇口套内孔表面粗糙度不大于 0.20.2微米。微米。 直浇道中心应设置分流锥。直浇道中心应设置分流锥。 直浇道有效截面积大于内浇口截面积。直浇道有效截面积大于内浇口截面积。 Page 45 5.4.2 5.4.2 卧室冷压室压铸模直浇道卧室冷压室压铸模直浇道 1 1、直浇道的组成形式、直浇道的组成形式 Page 46 2 2、浇口套的结构形式、浇口套的结构形式 Page 47 3 3、浇口套与压室的连接方式、浇口套与压室的连接方式 (a)(a)平面对接形式平面对接形式(b)(b)套接形式套接形式(c)(c)整体式形式整体式形式 Page 48 4 4、设

14、计要点设计要点 根据压射比压和压室充满度选定压室和浇口套内径。根据压射比压和压室充满度选定压室和浇口套内径。 浇口套长度小于压射冲头跟踪距离。浇口套长度小于压射冲头跟踪距离。 横浇道入口应开设在压室上部内径三分之二以上部位。横浇道入口应开设在压室上部内径三分之二以上部位。 直径与浇口套相等，沿圆周脱模斜度约直径与浇口套相等，沿圆周脱模斜度约5 5。 有时将压室和浇口套制成一体，形成整体式压室。有时将压室和浇口套制成一体，形成整体式压室。 采用深导入式直浇道，可提高压室充满度，减小深型腔压采用深导入式直浇道，可提高压室充满度，减小深型腔压 铸模体积。铸模体积。 压室和浇口套内孔，表面粗糙度不大于

15、压室和浇口套内孔，表面粗糙度不大于 。0.2 m a R Page 49 5.5 5.5 排溢系统的设计排溢系统的设计 概念概念： 熔融金属液在填充型腔过程中，排除气体、冷污金属熔融金属液在填充型腔过程中，排除气体、冷污金属 液以及氧化夹杂物的通道和储存器。液以及氧化夹杂物的通道和储存器。 Page 50 5.5.1 5.5.1 排溢系统的组成及其作用排溢系统的组成及其作用 1.1.组成组成 包括溢流槽和排气道两个部分。包括溢流槽和排气道两个部分。 2.2.作用作用 排除型腔中气体，储存混有气体和涂料残渣的冷污金属液。排除型腔中气体，储存混有气体和涂料残渣的冷污金属液。 防止局部产生乱流。防止

16、局部产生乱流。 转移缩孔，缩松，裹气和冷隔部位。转移缩孔，缩松，裹气和冷隔部位。 改善模具热平衡，防止铸件变形。改善模具热平衡，防止铸件变形。 增大铸件在动模上的包紧力。增大铸件在动模上的包紧力。 提高铸件内部质量。提高铸件内部质量。 Page 51 5.5.2 5.5.2 溢流槽的设计溢流槽的设计 一、一、设计要点设计要点： 设在金属流最初冲击的地方设在金属流最初冲击的地方 设在两股金属流汇合的地方设在两股金属流汇合的地方 设在型腔周围设在型腔周围 设在部件厚实部位处设在部件厚实部位处 设在部件容易出现涡流的地方设在部件容易出现涡流的地方 设在模具温度较低的部位设在模具温度较低的部位 设在内

17、浇口两侧的死角处设在内浇口两侧的死角处 设在排气不畅的部位设在排气不畅的部位 Page 52 二、溢流槽的结构形式二、溢流槽的结构形式 设置在分型面上的溢流槽设置在分型面上的溢流槽 Page 53 设置带凸台的溢流槽设置带凸台的溢流槽 Page 54 三、溢流槽尺寸的确定三、溢流槽尺寸的确定 溢流槽的容积溢流槽的容积 Page 55 溢流槽的截面形状和尺寸溢流槽的截面形状和尺寸 Page 56 5.5.3 5.5.3 排气道的设计排气道的设计 概念概念： 充型过程中，型腔和浇注系统内的气体及分型剂挥发充型过程中，型腔和浇注系统内的气体及分型剂挥发 的气体得以逸出的通道。的气体得以逸出的通道。

18、Page 57 一、一、设计要点设计要点 总截面积不小于内浇口总截面积不小于内浇口50%50%，不大于内浇口截面积。，不大于内浇口截面积。 不应过分增加排气道厚度，可适当增加宽度和数量。不应过分增加排气道厚度，可适当增加宽度和数量。 避免金属液过早封闭分型面和排气道。避免金属液过早封闭分型面和排气道。 要留有修正的余地。要留有修正的余地。 要便于清理。要便于清理。 排气道可与溢流槽连接，避免互相窜通。排气道可与溢流槽连接，避免互相窜通。 直对人员活动区域，不应设置平直引出排气道。直对人员活动区域，不应设置平直引出排气道。 Page 58 二、排气道的位置和结构形式二、排气道的位置和结构形式 在分型面上开设排气道在分型面上开设排气道 Page 59 在固定型芯或镶块上开设排气道在固定型芯或镶块上开设排气道 Page 60 三、排气道的尺寸三、排气道的尺寸 Page 61 5.6 5.6 典型压铸件