浇注系统简介行业知识

2、浇口杯的作用；
3、浇口杯的类型；
4、浇口杯的设计。
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浇口杯
浇口杯： 单独制造或直接在铸型内形成，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。
浇口杯设计
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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
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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。
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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。
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横浇道
横浇道是直浇道的末端到内浇口前段的连接通道
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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。
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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。
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浇口杯
1、浇口杯定义；
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
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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。
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。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
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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。
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对浇注系统的基本要求是：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。
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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。
直浇道的形状
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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。
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(2) 开放式浇注系统F直上<F直下<F横<F内阻流截面在直浇道上口（或浇口杯底孔）。当各组元开放比例较大时，金属液不易充满浇注系统，呈无压流动状态；充型平稳，对型腔冲刷力小，但挡渣能力较差；一般地说，金属液消耗多，不利于清理，常用于非铁合金、球铁及铸钢等易氧化金属铸件；(3) 半封闭式F横>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
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LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET, CONSECTETUR ADIPISICING ELIT
撇渣原理
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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。
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
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横浇道断面形状
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
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横浇道设计要求
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直浇道
作用
特点
形状
与横浇道的连接
组成
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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。
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直浇道的组成
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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。
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(4) 封闭- 开放式---（推荐使用）F杯>F直<F横<F内 F杯>F直>F集渣包出口<F横后<F内F直>F阻<F横后<F内F直>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。
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浇注系统的作用：
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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
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浇口杯类型
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、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。
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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
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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 L≥5h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
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横浇道的结构形式
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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
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浇口杯设计
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横浇道结构形式对集渣效果的影响
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横浇道结构形式对集渣效果影响
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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内浇道。
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。
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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。