浇注系统简介.ppt

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1、浇注系统,材型1402班 张鹏、陆路、张宗楠、李星汉、朱金宇,浇注系统： 浇注系统是铸型中使液态金属充填型腔的通道. 浇注系统设置不当，常使铸件产生冲砂、夹砂、缩孔、缩松、裂纹、冷隔，以及气孔等多种缺陷，甚至会使铸件报废。因此，正确的设计浇注系统，对提高铸件质量及降低生产成本具有重要意义。,浇注系统的结构： 一般情况下，浇注系统的结构由：浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。 对于某些复杂铸件的浇注系统，除上述四个组元外，尚可增加其他组元；而对于某些简单铸的浇注系统可以少于四个组元。,浇注系统的作用：,浇注系统有四种分类方法： 按浇注系统各组元截面的比例可分为封闭式、半封闭式、开放式浇注系统及封

2、闭- 开放式。 (1) 封闭式浇注系统 F杯F直F横F内 阻流截面在内浇道。浇注开始后，金属液容易充满浇注系统，又称“充满式”浇注系统，呈有压流动状态； 挡渣能力较强，但充型液流的速度较快，冲刷力大，易产生喷溅； 一般地说，金属液消耗少且清理方便，适用于铸铁的湿型小件及干型中、大件,(2) 开放式浇注系统 F直上F直F内 阻流截面在内浇道，横浇道截面为最大。浇注中，浇注系统能充满，但较封闭式晚； 具有一定的挡渣能力。由于模浇道截面大，金属液在横绕道中流速减小，故又称“缓流封闭式”。故充型的平稳性及对型腔的冲刷力都好于封闭式； 用于各类灰铸铁件及球铁件,(4) 封闭- 开放式-（推荐使用） F杯

3、F直F直F集渣包出口F阻F阻F内F横 阻流截面设在直浇道下端，或在横浇道中，或在集渣包出口处，或在内浇道之前设置的阻流挡渣装置处； 阻流截面之前封闭，其后开放，故既有利于挡渣，又使充型平稳，兼有封闭式与开放式的优点； 适用于各类铸铁件，在中小件上应用较多，特别是在一箱多件时应用广泛。目前铸造过滤器的使用，使这种浇注系统应用更为广泛； 另：根据内浇道的注入位置可分为顶注式、中注式、底注式及分层注入式。,对浇注系统要求： 良好的浇注系统通常满足以下几点要求: 1) 控制金属液流动的速度和方向，并保证充满型腔，保证适当的浇注时间。 2) 金属注入方式及内浇口方向应不致使金属冲毁铸型或砂型，并有利于杂

4、质上浮和型中气体排出。金属液在型腔中的流动应平稳、均匀以免夹带空气、产生金属氧化物。 3）有利于铸件温度的合理分布。（铸型充满后，型内金属的温度分布状态尽可能有利于铸件预期的凝固方式。希望同时凝固的铸件，温度应分布均匀；希望顺序凝固的铸件，温度应朝向冒口递增。） 4) 浇注系统应具有除渣功能。生产无锡青铜、球墨铸铁等铸铁件，要求浇注系统具有较强的挡渣能力，以防止熔渣进入铸型。 5) 浇注系统不应阻碍铸件收缩，在生产裂纹敏感性强的大型铸件时，这点尤为重要。 6) 在保证铸件质量的前提下，浇注系统力求简单，便于造型，金属消耗量最少，以及有利于铸件清理。,对浇注系统的基本要求是： 1)所确定的内浇道

5、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)金属液进入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 。 8)不破坏冷铁和芯撑的作用。 9)浇注系统的金属消耗小，并容易清理。 10)减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。,液态金属在浇注系统中的流动,浇注初期，因阻力较小和要充满浇注系统各组元，须快速浇注； 待到浇注后期，由于

6、有效压头减少和型腔内气体背压增高等原因，浇注系统的通流能力减少，浇注速度随之降低。特别是在临近浇注结束时，为了避免动-静压头转换造成抬箱、呛火等事故，更要求放慢浇注速度。 此外，浇注系统拐弯多而且各组元之间断面积不等，因此，在整个浇注过程中，液态金属在浇注系统中的流速随着时间和空间位置改变而变化的。,液态金属的密度大，其运动粘度系数小，在浇道内流动时呈紊流状态，金属在沿浇道向前流动时，流动质点还产生垂直于流线方向的十分杂乱的横向运动，这种紊流对渣粒上浮是不利的。 可以忽略：金属在浇道壁面上的结晶凝固，浇道断面缩小，由于温度降低而使粘度增加，流动性能降低。,浇口杯,PPT模板下载： 行业PPT模

7、板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,1、浇口杯定义；,2、浇口杯的作用；,3、浇口杯的类型；,4、浇口杯的设计。,浇口杯,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,浇口杯： 单独制造或直接在铸型内形成

8、，成为直浇道顶部的扩大部分。,浇口杯的作用： 1、用来承受来自浇包的金属液流并引入直浇道，防止过浇而溢出； 2、避免流股直冲直浇道，减少液流对铸型的冲击； 3、有一定的挡渣作用； 4、当砂箱高度低、压头不够时， 又可用以增加金属液的静压头。,浇口杯类型,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,浇口杯类型：1、漏斗形浇口杯；2、池盆形浇口； 3、融化铁隔片浇口杯；4、拔塞浇口杯; 5、

9、浮动闸门浇口杯。,1、漏斗形浇口杯；结构简单，制作方便，容积小，消耗金属液少；只能用来接纳和缓冲浇注的金属流股，挡渣能力小；主要用在小型铸铁件及铸钢件， 广泛用于机器造型。漏斗口的直径应该比直浇道大一倍以 上。可用带滤网的漏斗形浇口杯。,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,2、池盆形浇口杯：挡渣作用明显，但是制作程序复杂，消耗的金属较多，主要用于中大型铸铁件。浇口盆的深度应该大于

10、直浇道上端直径的5倍。,2、其他浇口杯：融化铁隔片浇口杯； 拔塞浇口杯; 浮动闸门浇口杯。,浇口杯类型,浇口杯设计,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,浇口杯主要要求:1、浇口杯的形状不应该浅又狭长，这样渣子和会聚在直浇口上，更容易掉进直浇口里。,2、浇口杯内壁不可倾斜。因为倾斜的内壁会将合金溅出，内壁表面也有被冲毁的危险。 3、浇口杯应做有凸面，以防止合金液水珠溅滴流入砂型中去

11、。若不做成凸面，在未开始浇铸时，应将直浇道口用塞子塞住。浇下的合金液应该在浇口杯较宽的部分，使其与直浇道口相隔一定距离,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,1、浇口杯计算； 浇口杯容量（相当于浇口杯内经常容盛这些容量的合金液重量）等于每秒钟内流入铸型的合金液重量与m的乘积。 G1= G*m/t 式中 G/t-每秒钟合金消耗量;G-铸件连冒口重量;t-浇铸时间（秒）； m浇口杯容量

12、与每分钟注入合金液的容量比; G1浇口杯容量; m可采用下表数据,浇口杯设计,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,设计范列；满注的浇口杯具有练好的撇渣能力但由于种种原因，造成浇口杯难以自始至终保持满注 。,浇口杯设计,浇铸时，浇口杯右部金属液面超出H1，芯1发挥挡渣功能，金属液超出H2，干净金属液进入浇道，此后，浇铸速度虽回影响金属液面，但不会造成浇口杯右部金属液低于H2，故该浇

13、口杯除浇铸初期金属液未超出H1，熔渣有可能进入浇道外，浇口杯金属液面自始至终保持充满，具有较强的撇渣能力,直浇道,作用,特点,形状,与横浇道的连接,组成,直浇道的作用,直浇道是浇注系统中的垂直通道，通常带有一定的锥度，是从浇口盆向下引导金属液进入浇注系统其它组元或直接导入型腔，并提供足够的压力头，使金属液在重力作用下能克服流动过程中的各种阻力，充满型腔的各个部分。,直浇道的组成,一、立式冷室压铸机用直浇道,1余料 2喷嘴 3浇道套 4定模镶块 5分流锥,二、卧式冷压室压铸机用直浇道,a）直浇道结构 b）直浇道起模斜度 1-压室 2-浇道套 3-分流器 4-余料,注：1、卧式冷室压铸机用直浇道是

14、由压室和浇口套形成。 2、压室和浇口套可以制成整体，也可以分别制造。若为后者，压室是压铸机的附件，浇口套装在定模上随压铸零件不同而不同。,三、热压室压铸机用直浇道 热压室压铸机用直浇道是由压铸机上的喷嘴与压铸模上的浇口套、分流锥组成。,直浇道的特点,直浇道其特点是：造型时起模方便，浇注时充型速度快，金属液在直浇道呈正在压流状态流动,直浇道的形状 直浇道是上大下小的圆锥形，可防止气体和杂质卷入型腔，这种形状的直浇道应用得最广泛。在高效率半自动造型生产线上，直浇道模样大多固定的模板上，因此直浇道必须制成所示上小下大的倒锥形，才能从铸型中拔出，对于浇注铸钢件，特别是浇注中大型铸钢件，多用耐火材料管形

15、浇注系统，直浇道有有没有斜度的圆管形和为蛇形直浇道，用于有色金属铸件，其阻力大，可降低金属液流速，平稳充型，减少卷入气体。,直浇道的形状,直浇道与横浇道的连接,直角道与横浇道的连接 金属液由直浇道流入横浇道时，流动方向急剧改变，出现极度的紊流如果用直浇道底部伸到横浇道内部的连接方式，就容易引起冲砂和卷入气体。为了减轻这一冲击作用，在直浇道底部设计成带凹坑的窝座，窝座的直径一般为横浇道宽的两倍左右，位于下型的凹坑在金属液进入横浇道之前已被充满，它不但能缓冲下落金属液流对铸型的冲击。还可以减少液流的紊乱程度，较平稳地把金属液导入横浇道，凹坑的深度最好接近横浇道德高度，直浇道与横浇道的连接处应做成圆

16、角，以减少冲砂的危害，当铸件较重，浇注时间较长时，为防止直浇道底部过热或被冲坏，直浇道底部可铺设一层耐火砖块。,横浇道,横浇道是直浇道的末端到内浇口前段的连接通道,D,B,E,C,A,横浇道用以连接直浇道与内浇道， 并将金属平稳而均匀的分配给各 个内浇道,主要作用是捕集、保留由浇道流入 的夹杂物，所以又称“捕渣器”， 是浇注系统最后一道挡渣关口。,要求横浇道平稳、缓慢地输送金属液， 而低速流动又可减少充填时对型腔时 的冲击，利于渣粒在横浇道中上浮并 滞留在其顶部而不进入型腔。,可以借助横浇道中的 大体积金属液来预热模具， 改善模具热平衡,当铸件冷却收缩时 用来补缩和传递静压力,横浇道的作用,横

17、浇道断面形状,内浇道的断面形状有 梯形，圆形和圆顶梯形三种。梯形和圆顶形主要用于浇注灰铸铁和有色金属合金铸件，圆形断面的横浇道散热最少，但撇渣效果差，用于浇注铸钢件。,Lorem,横浇道设计要求,LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET, CONSECTETUR ADIPISICING ELIT,撇渣原理,吸动区范围大小与内浇道中的液流 速度成正比例，还随内浇道断面的 增大及内浇道、横浇道高度比值得 增大而增大。 生产中常将横浇道做成高梯形， 内浇道制成扁平梯形， 内浇道置于横浇道之下， 使横浇道高度为内浇道高度的56倍。,撇渣原理,真,得,烦,为了使从直浇道急转弯进入横浇道的金属

18、液的流动比较平稳，以及使渣来得及浮到横浇道顶部，直浇道中心到第一个内浇道的距离为 L5h横，浇道末端要加长一段距离，以减少最后一个内浇道的吸动作用，甚至加上冒渣口，及使聚集在加长段中的夹杂物不再随液流返回到横浇道的工作段中,横浇道的结构形式,横浇道结构形式对集渣效果的影响,横浇道结构形式对集渣效果影响,内浇道,内浇道定义： 浇注系统是铸型中液态金属进入型腔的通道之总称,基本组元有:浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道。内浇道是液态金属进入铸型型腔的最后一段通道。 主要作用： 控制金属液充填铸型的速方向，调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序，并对铸件有一定的补缩作用。可以有单个也可以设计多个

19、内浇道。,铸件内浇道的基本设计原则：,(1) 内浇道在铸件上的位置和效目应服从所选定的凝固顾序或补缩方法。对要求同时凝固的铸件， 内浇道应 开在铸件薄壁处，数量宜多面分散，避免内浇道附近的砂型局部过热；对要求顺序凝固的铸件，内浇道应开设在厚壁处。如设有冒口，使内浇遭通过冒口，能够提高冒口的补缩效果；对结构复杂的铸件，往往采用顺序凝固和同时凝固相结合的原则安排内浇道，即对每一个补缩区域依顺序凝固原则设置内浇道，而对整个铸件则按同时凝固原则采用多内浇道分散充型。这样，既可使铸件的各个厚大部位得到充分补缩而避免出现缩孔、缩松，又可将铸件的铸造应力和变形减小；当铸件壁厚相差悬殊、而又必须从薄壁处引入金

20、属时，则应同时使用冷铁加速厚壁处的凝固，并加放冒口补缩。 (2)内浇道的方向不要冲着细小砂芯、型壁、冷铁和芯撑，必要时采用切线引入。但应注意，切线引入会引起型内金属的回转运动，适用于外表面有粗糙度要求的圆形铸件。当筒形铸件内表面要求严格时，应避免金属液回转，以免夹渣物聚集在铸件的内表面。 (3)内浇道应尽量薄。薄内浇道的好处足：降低内浇道吸动区，有利于横浇道阻渣；减轻清理工作量；内浇道薄于铸件的壁厚，在去除浇道时不易损害铸件；对铸铁件，簿的内浇道能充分利用铸件本身的石墨化膨胀获得紧实的铸件。球墨铸铁件的内浇道厚度如图3-46所示，内浇道的宽度和长度为其厚度的4倍。,(4)对薄壁铸件，可用多内浇

21、道的浇注系统实现补缩，这时内浇道尺寸应符合冒口颈的要求。 (5)内浇道避免开设在铸件品质要求很高的部位，以防止金相组织粗大。对受求耐压、防渗漏的管类件，内浇道通常开在法兰处，以防止管壁处出现缩松；内浇道开设在加工表面上，则有利于铸件的外观。 (6)为了使金属液快速而平稳地充型，有利于排气和除渣，各个内浇道中的金属流向应力求一致，防止金属液在型内碰撞、流向混乱而出现过度紊流。 (7)尽景在分型面上开设内浇道，使造型方便。 (8)对收缩大易形成裂纹的合金铸件，内浇道的设置应尽量不阻碍铸件的收缩。,铸件内浇道的基本设计原则：,内浇道的作用：,(1)将金属引入型腔。内浇道较短，本身不能挡渣，内浇道与横

22、浇道的连接位置会影响横浇道挡渣功能的发挥。此外，内浇道还会对液态金属进入型腔的流动，即对浇注完后型内的温度分布、浇注过程中的充型平稳性，型内排气及渣粒上浮等产生影响。 (2)控制金属液充填铸型的速度与方向。 (3)调节铸件各部分的温度和铸件的凝固顺序。 (4)起补缩作用。,对大型轮形铸件和薄壁铸件的内浇口设置做如下说明：,（1）生产大型轮形铸钢件时，应使从位于轮缘处各个内浇道流出金属液流的方向一致，以便金属液进入型腔后能沿同一方向在轮缘中旋转，使渣粒在离心力作用下离开齿廓区； （2）对于薄壁铸件，包括充型性能较好的铸铁件在内，不能让两股金属液流进入型腔后在远离内浇道处对接。否则会使铸件产生冷隔

23、缺陷。,内浇道断面形状： 1）扁平梯形：吸动区小，有助于横浇道发挥挡渣作用，模样的制造及造型均方便，易于从铸件上清除； 2）高梯形：用于沿铸件垂直壁充型 3）月牙形 、三角形 能迅速凝固易清理 4）圆形 内浇道冷却最慢，多用于大型铸钢件和导热快的铸型,1.顶注式浇注系统,以浇注位置为基准，内浇道 设在铸件的顶部。,1)特点,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。,压边式,楔形式,搭边式,2)应用,特别适合薄壁的中小件。,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

24、、气孔 和夹渣等缺陷。,2.底注式浇注系统,以浇注位置为基准，内浇道设在铸件的底部。,1)特点,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。,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。,基本形式,底淋雨式,正牛角式,2)应用,多用于易氧化的合金。,3.中间注入式浇注系统,以浇注位置为基准，内浇道设在在铸件的某一中间高度上。,1)特点,兼有底注式和顶注式浇注系统的优缺点。,2)应用,适用于高度不大的中等壁厚的铸件。,集渣包式,缓流式,垂直阻流式,基本形式,水平阻流式,逆齿式,顺齿式,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。,4.阶梯式浇注系统,具有多层内浇道。,1)特点,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。,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件。,3)常见形式,多直浇道,塞球法控制,组元比例控制,带缓冲直浇道,带反直浇道,谢谢观赏,