铸件浇注系统的类型及浇口开设位置的选择

铸件浇注系统的类型及浇口开设位置的选择
孙欣;刘国学
【摘要】铸件浇注系统类型很多，根据合金种类和具体铸件情况的不同，分类也不同，对其分类常采用二种方法：一是按照金属液引入铸件部位的不同，即按照内浇道在铸件上开设位置的不同，可将浇注系统分为顶浇式、底注式、侧注式及复合式；按照浇注系统各基元截面比例关系的不同，即阻流截面位置的不同，可以分为封闭式和开放式。

【期刊名称】《农机使用与维修》
【年(卷),期】2012(000)006
【总页数】1页(P85-85)
【关键词】浇注系统;铸件;位置;类型;浇口;比例关系;金属液;内浇道
【作者】孙欣;刘国学
【作者单位】黑龙江省农业机械试验鉴定站;黑龙江省农业机械维修研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.52
铸件浇注系统类型很多，根据合金种类和具体铸件情况的不同，分类也不同，对其分类常采用二种方法:一是按照金属液引入铸件部位的不同，即按照内浇道在铸件上开设位置的不同，可将浇注系统分为顶浇式、底注式、侧注式及复合式;按照浇注系统各基元截面比例关系的不同，即阻流截面位置的不同，可以分为封闭式和开
放式。

一、浇注系统的类型
1.顶注式浇注系统:把金属液从铸件顶部(上端面)注入型腔的浇注系统称为顶注式。

其优点是易于充满型腔，型腔中金属的温度自下而上递增，因而补缩作用好、简单易做、节省金属液。

但对铸型冲击较大，有可能冲砂、飞溅和加剧金属液的氧化。

2.底注式浇注系统:与顶注式浇注系统相反，底注式浇注系统是从铸件底部(下端面)注入型腔的。

这种浇注系统充型平稳，排气方便不易冲坏型腔和引起飞溅，对易于氧化的合金，如铝、镁合金和某些铜合金可以避免或减少金属液在充填过程中形成再生渣。

3.侧注式浇注系统:将金属从铸件的四周侧壁引入的浇注系统称之为侧注式浇注系统。

由于侧注式浇注系统能按照铸型分型面的情况在铸件四周灵活开设，十分方便，所以生产中绝大部分铸件均为侧注式浇注系统。

侧注式浇注系统种类很多，按照金属液导入的高度和情况，又可分为上注式、下注式、中注式、阶梯式和垂直缝隙式五种。

4.复合式浇注系统:对于重大型铸件，采用一种浇口形式，往往不能满足要求，可
根据铸件情况，联合使用几种浇口。

5.各基元截面比例不同的浇注系统可分为封闭式浇注系统、开放式浇注系统、半封闭式浇注系统、封闭—开放式浇注系统。

二、浇口开设位置的选择
浇注系统开设位置对铸件质量有很大的影响，是设计浇注系统的关键问题之一。

浇口开设位置主要研究如何把内浇道合理开设在铸件什么部位的问题，这不仅影响金属液对型腔的充填，还影响铸件的温度和凝固过程。

铸件的凝固，原则上可以分为顺序凝固和同时凝固两大类，所谓顺序凝固就是铸件薄处和下部(离冒口最远处)先凝固，然后是厚处和上部(离冒口较近处)凝固，最后
是冒口凝固，同时凝固就是铸件厚薄不同处同时凝固或壁厚均匀的铸件均匀凝固。

按照顺序凝固的原则设置浇注系统，缩孔被集中于冒口内，能获得组织致密的铸件，但温差大，应力大，铸件容易变形，甚至裂纹。

若使浇注系统的设置符合同时凝固的原则，铸件各部分冷却均匀、应力小，但对补缩不利，往往会在铸件中心部分或局部厚实部分产生缩孔或缩松。

因此，选择何种凝固原则应根据铸造合金性质、铸件的结构特点和工作条件等综合考虑而定。

在一般情况下，收缩大的合金(如铸钢)及壁厚不均的或质量要求严格的铸件大多数采用顺序凝固，收缩小的合金(如灰铸铁)及壁厚均匀的铸件则多用同时凝固，顶注式和上注式以及把内浇道开在铸件厚壁处有利于顺序凝固;均匀分散的设置内浇道
以及把内浇道开在铸件薄壁处则有利于同时凝固。

对于一个铸件如何实现某种凝固原则，还要与冒口、冷铁等工艺措施一起完整的考虑。

除了考虑凝固原则之外，在确定内浇道具体部位时还应遵守下列主要规则:
1.尽可能使金属液进入铸型及金属液在型腔内流动的路径最短。

这样可以避免金属液损失过多热量，减小铸件各部分之间的温差，减少金属消耗量，如楔形浇道。

2.内浇道不要开在铸件的重要部位。

由于流过大量金属液而过热的内浇道，会造成铸件晶粒粗大，并有可能产生缩松。

对于像蜗轮齿轮一类铸件，更不能把内浇道开在侧壁上，多用牛角浇口或底注式。

3.应使金属液沿着型腔侧壁通畅地充填型腔，不允许正面冲击铸型和砂芯，尤其不能冲击突出部分，以免引起冲砂和砂眼等缺陷。

对于圆型铸件，内浇道则应沿切线方向开设。

4.对于一些壁厚均匀，面积较大的盖、盘及罩类铸件，应增加内浇道的尺寸和数量，使金属液均匀分散地引入型腔，避免冷隔和变形。

此外，浇道的开设要考虑排气通顺(如雨淋式浇口的铸型都设有出气冒口，这一点
对压边浇口也是必要的)。

不应妨碍铸件的收缩，应该使清理时容易打掉和磨光等。

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