任务6 抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道设计[22页]
压铸模浇注系统设计ppt课件
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6.2 浇注系统的分类
6.2.1 侧浇口 6.2.2 直接浇口 6.2.3 中心浇口 6.2.4 环形浇口 6.2.5 缝隙浇口 6.2.6 点浇口
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6.2 浇注系统的分类
6.2.1 侧浇口
侧浇口开设在模 具的分型面上， 它可以开设在压 铸件最大轮廓处 的外侧（图a）或 内侧（图c），也 可以在压铸件的 侧面进料如图b所 示，侧浇口还可 以从压铸件的端 面搭接进料如图c 所示。
具设计者的一个任务。其次，浇口的切除比较困难，
一般采用机械加工方法切除。由于金属液从直浇道
大端进入型腔后直冲型芯，容易造成粘模，影响模
具的寿命。
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直接浇口的浇注系统，一般仅适用于单型腔模具，多用于热压 室压铸机或立式冷压室压铸机上生产。
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6.2.3 中心浇口
中心浇口是直接浇口的一种特殊形式，当有底的筒或盘壳类压铸件的底部中心或 接近中心部位有不大的通孔时，内浇口就开设在通孔处，中间设置分流锥，金属 液在压铸件底部以环状进入型腔。图a为深筒型压铸件的中心浇口，图b为壳类压 铸件的中心浇口。
设计时不仅要分析压铸件的结构特点、技术要求、合金种类及 其特性还要考虑压铸机的类型和特点。
浇注系统主要由直浇道、横浇道、内浇口和余料等组成。压铸 机的类型不同浇注系统的形式也有差异。
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卧式冷压室压铸机模具用浇注系统--压室偏置
由直浇道1、横浇道2和内浇 口3组成，余料和直浇道合 为一体，开模时浇注系统和 压铸件随动模一起脱离定模。
分型面开设在压铸件 的底部，内浇口开设 在压铸件的底部的同 一侧，金属液进入型 腔后先把分型面封住 造成左端型腔内的气 体无法排除，压铸件 在区域1处产生包气 或充填不实的现象。
锌压铸热流道的设计及应用
锌压铸热流道的设计及应用铸件流道的损耗对压铸有所认识的都会知道，流道或余料是铸件的一部分，虽然没有利润价值，但在生产过程中是无法避免。
这部分的成本一般只计算为铸件成本的固定比率。
同时，鉴于锌合金的可回收性，本地最常见的处理方法是实时投回机炉翻熔，由于需要控制质量问题，用中央熔炉回收流道或废品亦渐为业界所接受(图１)。
至于炉渣，规模较大的压铸厂可能会自行回收，一般会把这些余料售回原料供货商，换回新料。
本地的锌料回收价一般为新料的五至七成。
若没有良好的环保条件，处理炉渣易造成空气污染。
以一台160吨热室压铸机为例，每次生产至少150克流道(不包括溢流井)，假设以三班生产，生产周期为20秒，机器使用率有80%，年产浇口流道便达190吨。
另一例子：以一台80吨机计算，每次生产100克流道，同样的假设但生产周期改为12秒，年产流道更超过210吨。
由此可见，流道设计影响成本的重要性。
各种回收方式在回收方法当中，直接把流道投回机炉为最简单和节省成本的方法。
翻熔刚生产的流道无须预热，而且减少存放的空间，但很难法得知；更重要的是，它依赖操作员工的工艺，如投入新料的比例，观察炉水的变化，而员工把溢流井、飞边投入机炉，不但会令情况更差，这种把废品直接翻熔的方法亦隐藏了高次品率、模具设计及压铸参数不稳定的问题，令管理人员无法有效地作出改善。
此方法不适宜生产表面质量要求较高之铸件，且难以正确计算流道损耗成本。
中央熔炉回收水口及次品开始流行于产量大的压铸厂，它的好处非常明显，就是集中处理回收料可以提高熔炉效率，控制合金质量。
如果以金属液从中央炉直接加入机炉，压铸机料温可保持稳定，少炉渣，如配以自动加料控制，液面高度变化可减至最低。
目前流行的中央熔炉分为数类：有较大容量的铸铁坩埚炉，不锈钢坩埚炉，及连续熔化型非坩埚炉。
锌液运输亦分为数类：有天车式液料运输，有地面推车式(无轨或有轨)保温炉(附有送料装置)运输及保温槽式重力输送装置，将机炉与中央炉相连。
第三章 浇注系统的设计与计算
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
复习题
1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的 作用？ 2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。 3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。
4 . 如何提高横浇道的撇渣效果？
5. 内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？ 6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？ 湖北汽车工业学院材料工程系
配套措施：
1）浇口杯应足够大； 2）严格控制浇注时间。
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
计算实例：
1、绘制模板布置简图
各层铸件内浇道的金属压力头： h1=100mm； h2=250mm； h3=350mm。
2、计算型内金属质量 m /kg
阶梯式的优缺点
兼有底注式和顶注式 的优点，充型平稳。 但结构复杂，设计和 计算较难。 用于高度大的中、大 型铸件。阶梯式或缝 隙式用于垂直分型无 箱挤压造型或金属型 铸造
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系分
4、 选用浇口杯 根据铸型的浇注速度，使用4号浇口杯，铁液积存5.5 kg； 5、分别计算或由内浇道计算诺谟图查各层内浇道截面积： （流量系数取 μ=0.5） S1=70mm2 ； S2=45mm； S3=38mm2。 6、分直浇道截面积 ∑S内 =2×（70+45+38）=306mm2, S分直=1.2×S内=306×1.2=367mm2 分直浇道的截面尺寸： 上底宽11mm；下底宽22mm；高22mm 。 实际：S分直=363mm2。 7、 水平横浇道尺寸 S横=1.3×363 mm2=472 mm2。 选上底宽12.5mm；下底宽25mm；高25mm； 实际截面积469mm2。
第6章A浇注系统设计[new](2)素材
素材](https://img.taocdn.com/s3/m/0f4276cb28ea81c758f578e0.png)
• 凡在型腔中带有螺纹的部位不易直接布置内浇口，以 防螺纹被冲击而受浸蚀。
（3）除特大型铸件、箱体及框架类铸件和结构比较特殊 的铸件外，内浇口的数量以单道为主，多道浇口要在 形状上采取措施以防多道金属液流入型腔互相冲击， 产生涡流、裹气和夹渣等缺陷，如下图。
（4）薄壁复杂压铸件，宜采用较薄的内浇口，以保持必 要的充填速度。一般结构的压铸件以取较厚的内浇口 为主，使金属液充填平稳，有利于排气和有效地传递 静压力。 （5）根据铸件的设计要求，凡精度要求高、表面粗糙度 数值小且不加工的部位，不宜布置内浇口，以防在除 浇口后留下痕迹。 （6）布置内浇口时要考虑到内浇口的切除和清理。
一、按位置分
1）侧浇口 • 一般开设在分型面上，按铸件结构特点，可布置在压 铸件外侧或内侧。 • 适用于板类、盘类或型腔不太深的壳体类。不仅适用 于单型腔模，也适用于多型腔模。此种浇口去除方便， 适应性强，所以应用最为普遍。
• 由于金属液从型腔端面的中心部位流向分型面，因此有利于克服 深腔处气体不易排出的缺点，排气通畅。同时，从浇口到型腔各 部位的流程最短，流动距离基本接近，金属液分配均匀，也有利 于模具的热平衡。这种浇口形式使压铸件和浇注系统在分型面上 的投影面积最小，模具结构紧凑，金属液消耗量小，压铸机受力 均匀。其缺点是切除浇口比较困难，在大批量生产中，一般需采 用机械加工方法将浇口切除。
•
（2）内浇口的宽度和长度 • 内浇口的厚度确定后，根据内浇口的截面积即可计 算出内浇口的宽度。根据经验：矩形压铸件一般取 边长的０．６～０．８倍；圆形压铸件一般取直径 的０．４～０．６倍。 • 在整个浇注系统中，内浇口的截面积最小（除直接 浇口外），因此金属液充填型腔时，内浇口处的阻 力最大。为了减少压力损失，应尽量减少内浇口的 长度，内浇口的长度一般取２～３ｍｍ。也有资料 介绍越短越好。表6-5、6为内浇口宽度和长度的经 验数据。
铝合金砂型铸造案例分析- 浇冒口系统设计
横浇道尺寸 内浇口尺寸
使用以上信息，我们就可以建议一模4件的 初始工艺设计方案。
为什么没有加次冒口2、3？
在初始设计中，我们将验证从主冒口浇注 产生的温度分布变化能否使所有的凝固顺 序都指向主冒口，而不用加次冒口。如果
不行的，再添加冒口或冷铁等。
接下来，对初始设计工艺进行模拟。使用 FLOWCast™模拟充型过程，使用
及最大出品率的冒口尺寸。
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行分析，得到铸件模数*。根据模数就可以
知道铸件每部分的凝固顺序，并用来确定冒 口或浇口放置的最佳位置及给出冒口尺寸。
*注: 传统的模数定义为——体积：表面积，SOLIDCast使用的是热 模数，这比传统的方法要准确的多。
铸件上的模数分布
冒口设计向导（Riser Design Wizard）通 过分析铸件上的模数分布，给出推荐的冒
铸件上的缩松（弥散的缩松）分布
X-Ray View
结论
使用浇注系统设计向导和冒口设计向导， 我们可以很快的设计出铸件工艺方案。使 用FLOWCast和SOLIDCast可以快速验证
压铸流道设计探讨
压铸流道设计探讨⑤ 横浇道长度一般取30-50mm 左右3、压铸模具内浇口的尺寸设计Ag = G/(Vg*t*1000)Ag 内浇口的截面面积(mm2）G 通过内浇口的金属液体积（产品+冷料井）（mm3）Vg 内浇口处金属液的流动速度（m/s ） t 型腔的充填时间（s ）铝合金一般浇口速度可参考下表设定T 内浇口的厚度（mm ）D 横浇道深度（mm ）D = (5-8)T(卧式冷室压铸机) D = (8-10)T(热室压铸机)④ 横浇道深度的尺寸设计1、压铸模流道设计方法，常用“逆向流量法”。
压铸模流道，有如下主要部位，直浇道、横浇道、分支横浇道和内浇口，他们之间截面积关系要满足如下比例，可以保证减少卷入空气。
直浇道：横浇道：∑分支横浇道：∑内浇口=1.15(1.15(1.15X))：1.15(1.15X)：1.15X ：1X 。
所谓“逆向流量法”，就是首先确定内浇口截面积，其他部位的截面积就可以确定了。
内浇口截面积如下确定：根据铸件的壁厚，查压铸手册，可以得到一个t 填充时间，根据填充时间的参数，用公式：内浇口截面积（长*宽）=铸件带冷料井总体积/(内浇口合金速度*填充时间)就可以获得内浇口截面积的数据。
2、对于横浇道的要求① 冷室卧式机压铸模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。
② 横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，如果出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液流动中的涡流裹气。
一般出口处截面比进口处小10-30%。
③ 横浇道应有一定的长度和深度。
保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。
若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，压铸件不良率高,既影响生产率又增加回炉料用量。
注意：当铸件的壁厚很薄却表面质量要求较高是，选用较大的值，对力学性能，如抗拉强度和致密度要求较高时用较小值充填时间计算内浇口厚度的经验数据铸件的壁厚 /mm >6复杂件简单件复杂件简单件复杂件简单件为铸件壁厚%锌合金0.4-0.80.4-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-2.0 1.5-2.020-40铝合金0.6-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60镁合金0.6-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60铜合金0.8-1.21.0-1.81.0-2.01.5-3.02.0-4.040-604、内浇口位置的选择FROM:SPG(TECH)铸塑设计吴培潮2013.08.20⑤. 内浇口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分尺寸时，流程最短，流向改变少，减少充填过程中能量温度的降低。
塑料件模具设计--浇注系统设计
（6）轮辐式浇口
轮辐式浇口的适用范围类似 于盘形浇口，带有矩形内 孔的塑件也适用，但是它 将整个周边进料改成了几 小段直线进料。这种浇口 切除方便，流道凝料少， 型芯上部得到定位而增加 了型芯的稳定性。
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（7）护耳式浇口
它在型腔侧面开设耳槽，熔体通过浇口冲击在 耳槽侧面上，经调整方向和速度后再进入型 腔，因此可以防止喷射现象，是一种典型的 冲击性浇口，它可减少浇口附近的内应力， 对于流动性差的塑料极为有效，浇口应设置 在塑件的厚壁处。
这种浇口的去除比较 困难，痕迹大
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（8）点浇口
点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一 种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。 这类浇口由于前后两端存在较大的压力 差，能较大地增大塑料熔体的剪切速率 并产生较大的剪切热，从而导致熔体的 表观粘度下降，流动性增加，有利于型 腔的充填。
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（8）点浇口的设计形式
图a所示为直接式，直径为d的圆锥形的小端直接与塑件相 连。
图b所示为圆锥形的小端有一段直径为d、长度为l的点浇口 与塑件相连。这种形式的浇口直径d不能太小，浇口长度l 不能大长，否则脱模时浇口凝料会断裂而堵塞住浇口，影 响注射的正常进行。上述两种形式的点浇口制造方便，但 去除浇口时容易相伤塑件，浇口也容易磨损，仅适于批量 不大的塑件成型和流动性好的塑料。
非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位，它主 要对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。
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1、浇口的类型
（1）直接浇口（又称主流道形浇口）
在单型腔模中，熔体直接流入型腔，因 而压力损失小，进料速度快，成型比 较容易，对各种塑料都能适用。它传 递压力好，保压补缩作用强，模具结 构简单紧凑，制造方便。
压铸工艺及模具设计试卷试题复习(附答案)
一、判断题1、内浇口长度一般取0.5～1 . ( )2、压铸横测浇口一般设置在分型面上，位置一定是铸件的内侧。
（）3、压铸模点浇口直径一般为1～2。
（）4、不论冷室还热室压铸机它们的浇注系统都是相同的。
（）5、压铸件文字凸出高度一般大于0.3。
（）6、压铸件文字线条宽度一般取0.1。
（）7、对带嵌件的压铸件来说，应避免热处理。
（）8、消除单纯依靠加大壁厚而引起的气孔和收费缺陷是加强筋作用之一。
（）9、采用加强筋来保证薄壁铸件强度时，加强筋应布置在铸件最薄处。
（）10、同一压铸件，各部位的尺寸收缩率不同，有受阻收缩、自由收缩两种。
（）11、采用整体式成型零件结构的模具类型是大尺寸深型腔模。
（）12、镶块、型芯的止转除销钉止转外，还可采用平键止转。
（）13、查某不加工压铸件孔类尺寸d的公差值是0.2,偏差带应标注为0。
（）0.2二、填充：1、对于卧式压铸机，一般情况下横浇道在模具中应处于直浇道（余料）的或。
2、横浇道的截面积在任何情况下都不应小于，主横浇道面积应大于各分支浇道截面积3、横浇道截面积从直浇道至内浇口应，不应变化。
4、横浇道应平直，避免或减少和。
5、当铸件较薄并要求外观时，内浇口厚度要求。
6、压铸是的简称，其实质是在作用下，使液态可半液态合金以充填压铸模型腔，并在成型和凝固，获得铸件。
7、目前最先进的铸造工艺方法之一是。
8、熔炼锌合金用设备选用或，。
9、压铸件生产后的处理有压铸件的清理、、热处理、浸渗处理和。
10、压铸件适宜的壁厚：锌合金为1～4,铝合金 ,镁合金，铜合金为2～5。
11、压铸件壁厚过厚易产生。
铸件过薄造成。
12、高精度尺寸定义：指模具维修、加工及尺寸检测过程中严格控制且在模具结构上要、及的尺寸。
13、加强筋应布置在铸件，与铸件对称布置，筋的厚度要均匀，一致。
14、嵌件铸前需清理污秽，并预热温度与模具温度。
15、压铸法特点之一是能够直接压铸出小而深的圆孔、长方形孔和槽，压铸铝合金长方形孔和槽的极限深度是。
压铸模具设计注意事项
压铸模具设计注意事项一、压铸简介压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。
压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。
①金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为15—100MPa。
②金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。
压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。
所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。
下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。
（2）、各类压铸合金推荐的浇铸温度合金种类铸件平均壁厚≤3mm 铸件平均壁厚>3mm 结构简单结构复杂结构简单结构复杂铝合金铝硅系 610-650℃ 640-680℃ 600-620℃ 610-650℃铝铜系 630-660℃ 660-700℃ 600-640℃ 630-660℃铝镁系 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃铝锌系 590-620℃ 620-660℃ 580-620℃ 600-650℃锌合金 420-440℃ 430-450℃ 400-420℃ 420-440℃镁合金 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃铜合金普通黄铜 910-930℃ 940-980℃ 900-930℃ 900-950℃硅黄铜 900-920℃ 930-970℃ 910-940℃ 910-940℃注：①浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。
②锌合金的浇铸温度不能超过450℃，以免晶粒粗大。
二、压铸模压铸模是压铸生产三大要素之一，结构正确合理的模具是压铸生产能否顺利进行的先决条件，并在保证铸件质量方面（下机合格率）起着重要的作用。
压铸模设计第6章A 浇注系统设计[new]
![压铸模设计第6章A 浇注系统设计[new]](https://img.taocdn.com/s3/m/77b6cb464431b90d6d85c701.png)
• 下图为压铸件内浇 道设计方案示例
压铸件 内浇口 横浇道
大排气槽 溢流槽
2、内浇口尺寸 确定最合理的内浇口截面积，要结合生产中具体条件、 压铸件的结构尺寸等因素来定。内浇口面积的计算方法很 多，以下介绍两种计算方法： （1）流量计算法
（2）经验公式：
３．内浇口尺寸 • 内浇口的形状除点浇口、直接浇口为圆形，中心浇口、
Ａ——压铸件表面积（ｃｍ２）；
•
对于壁厚基本均匀的薄壁压铸件，凝固模数约等
于壁厚的二分之一。
（2）内浇口的宽度和长度
• 内浇口的厚度确定后，根据内浇口的截面积即可计 算出内浇口的宽度。根据经验：矩形压铸件一般取 边长的０．６～０．８倍；圆形压铸件一般取直径 的０．４～０．６倍。
• 在整个浇注系统中，内浇口的截面积最小（除直接 浇口外），因此金属液充填型腔时，内浇口处的阻 力最大。为了减少压力损失，应尽量减少内浇口的 长度，内浇口的长度一般取２～３ｍｍ。也有资料 介绍越短越好。表6-5、6为内浇口宽度和长度的经 验数据。
• 内浇口的设计主要是确定内浇口的位置、形状和尺寸。
1. 内浇口分类
• 按内浇口在铸件上的位置分，有顶浇口(铸件顶部无孔)、 中心浇口(铸件顶部有孔)和侧浇口；
• 按内浇口横截面形状分，有扁梯形、长梯形、环形、半 环形、缝隙形(缝隙浇口)、圆点形(点浇口)和压边形；
• 按引入金属液的方向分，有切线、割线、径向和轴向。
４．内浇口与压铸件和横浇道的连接方式
（二）直浇道设计
• 直浇道的结构因压铸机的类型不同而不同，设计直浇 道时必须首先了解所用压铸机的喷嘴结构与尺寸。
1、卧式冷压室压铸机直浇道的设计
卧式冷压室压铸机的直浇道通常由压室和浇口套组成。
第三章锌合金压铸浇注系统设计
第三章锌合金压铸浇注系统设计* 浇注系统包括鹅颈、射咀、分流锥、浇道、浇口和排气系统；*常用有扇形浇道和锥形浇道兩種；*设计原则：浇注系统内的金属液能有效的、平稳的流动，并避免气体混入。
3.1澆注系统对填充条件的影响金属液在压铸过程中的充型状态是由压力、速度、时间、温度、排气等因素综合作用形成的，因而水口系统与压力传递、合金流速、填充时间、凝固时间、模具温度、排气条件有着密切的关系。
a.压力传递一方面要保证水口处金属液以高压、高速充填型腔，另一方面又要保证在流道和水口截面内的金属液先不凝固，以保证传递最终压力。
这样就需要最佳的流道和水口设计，最小的压力损失。
b.水口面积过大或过小都会影响填充过程，过大的水口充填速度低，金属过早凝固，甚至充填不足，过小的水口又会使喷射加剧，增加热量损失，产生涡流并卷入过多气体，减短模具寿命。
c.气体的排出主要取决于金属液的流动速度与流动方向，以及排溢系统的开设能否使气体顺畅排出，排气面积是否足够。
排气是否良好，将直接影响铸件的外形和强度。
d.模具温度的控制对铸件的质量产生很大的影响，同时影响生产的速度和效率，水口的合理设计可以对模具的温度分布起调节作用。
e.模具寿命除了取决于良好的钢材外，又与模具的工作状态有关，良好的水口系统设计也是为了使模具各部分热平衡处于最佳状态，而不是恶劣的状态下，这样才能得到压铸生产的最大经济效益。
3.2浇注系统位置的选择1．使金属液充型路径减少曲折，避免过多迂回，避免卷气，散失热量，压力损耗。
2．尽量使金属液流至各部位距离相等，如开中心水口。
3．使温度分布符合工艺要求（模温、铸件温度）、尽量选择最短流程。
4．尽量采用单个水口，避免各水口的射流产生对撞，当需多处水口时，考虑射流相互促进，避免卷气，能量损耗。
5．尽量避免正面冲击型芯或型壁，减少动能损耗、卷气、流向混乱、粘模。
6．减少铸件收缩变形的倾向，使易收缩部位得到补缩、增压。
7．有利于排气。
2019最新《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计物理
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.2 横ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ道设计
横浇道是连接直浇道和内浇口的通道，横浇道的作用就是把金属液从直浇道引入内浇口内。横浇道的结 构形式和尺寸取决于内浇口的结构、位置、方向和流入口的宽度，而这些因素是根据压铸件的形状、结 构、大小、浇注位置和型腔个数来确定的。
8.1.2 横浇道设计
8.1.2 横浇道设计
8.1.2 横浇道设计
8.1.2 横浇道设计
8.1.2 横浇道设计
8.1.3 内浇口设计
内浇口是指横浇道末端至铸件之间的一段浇道。内浇口的作用是根据压铸件的结构、形状、大小，以最 佳流动状态把金属液引入型腔而获得优质压铸件。整个浇注系统设计中最重要的就是内浇口设计。因为 影响它的因素最多，它对压铸件质量的影响也最大，所以设计方案也多。
浇注系统及排溢系统设计
（时间：2.5次课，5学时）
第8章 浇注系统及排溢系统设计
浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道。排溢系统 包括溢流槽和排气槽。溢流槽的作用是储存混有气体和涂料残渣的 冷污金属液，它与排气槽配合，迅速引出型腔内的气体。在金属液 充填的整个过程中，浇注系统与排溢系统是一个不可分割的整体， 共同对充填过程起着控制作用，是决定压铸件质量的重要因素。因 此，浇注系统和排溢系统的设计是压铸模设计的一个十分重要的环 节。
和点浇口(见图8.11)。 (1) 侧浇口：侧浇口一般开设在分型面上，设置在压铸件最大轮廓处的内侧或外侧。这种形式的浇
压铸模具横浇道的设计
常用横浇道的结构形式
6.6横浇道宽度Wr
Wr=hr*tanα+ Ar/hr（α为横浇道梯形截面的斜
角） a)
b)
c)
a）等宽横浇道，铸件在内浇口一侧较窄时采用 b)扇形横浇道，铸件在内浇口一侧较宽时采用 c)扇形横浇道，铸件很宽且与直浇道较近
H2—横浇道厚度，w2—横浇道厚度,L—横浇道长度
3、横浇道尺寸的计算
横浇道的长度计算公式如下：
L=0.5D+(25~35)(mm)
上式中 L——横浇道长度，mm D——直浇道导入口处直径，mm
谢 谢！
横浇道的设计
目录
01 横浇道的定义及作用
02
横浇道的设计要点
03
横浇道尺寸的计算
1.1、横浇道的定义
横浇道是直浇道的末端到内浇 口前端的连接通道。
1.2、横浇道的作用
将金属液从直浇
横
道引入内浇口
浇
道
可以借助横浇道中的
的
大体积金属液来预热
作
模具Leabharlann 用当铸件冷却收缩时用
来补缩和传递静压力
2、横浇道的设计要点
卧式冷室压铸的中心浇道设计
５ ７
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统 形 式 ，解 决 了冷 室 卧式 中 心 顶 浇 道 的技 术难题。 原理是 ： 其 由压 室 浇 人 的合 金 液 进 入 直 浇 道 内或 被 浇 道 挡 块 封 锁 在 直 浇 道
【 周享达． 程流体力学【 ． １ 】 工 Ｍ］ 北京 ： 冶金工业 出版社．
【１ 连 工 学 院 机 械 制 造 教研 室 ， 属 切 削 机 床 液 压 ２大 金
使用 。 （ ）探 索 出 了环 形 微 间 隙各 种 流 态 的 ６ 通 用 计 算 公 式 ，其适 用 范 围是 ：间 隙 宽 度 ００ ５ ００ ２ ，间 隙 长 度 ４ ３ ．０ ～ ．５ １ ～ ７，压 力 ５ ～ ０ １０ ｇ ｆ ｍ ，使 得 能 在 进 行 水 压 传 动 应 用 ６ｋ ・ｅ ２ ／
压 铸 中 心 浇 道 因 具 有 流 程 短 、填 充 顺
压 射 动 作 的实 现 。 通 常 只能 对 卧式 冷 室 压
序 同步 、 度 场 分 布 均 匀 、 气 通 畅 、 渣 温 排 排 方 便 等 优 点 而 得 到 模 具 设 计 者 的 肯 定 。但 在 卧 式冷 室 压 铸 机 上 ， 述 优 点 并 不 明显 ， 上 其 原 因 主 要 是 ：卧 式 冷 压 室 在 浇 入 合 金 液
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卧式 冷室压铸 的 中心浇道设 计
张 卫 民
（ 水风 动机 械 有 限公 司 技术 中 心 。 肃 天 甘 天 水 ７ １２ ） ４ ０ ０
摘 要 ： 绍 了 压铸 中心 浇 口设 计 新 观 念 、 铸 中心 浇 口设 计 方 法 ， 且 说 明 了 介 压 并 中心 浇 口可 能 出 现 缺 陷 的 解决 措 施 。 关键词 ： 压铸 ； 口设 计 ； 决 措 施 浇 解 中图 分 类 号 ：Ｇ ４ Ｔ ２４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
压铸模浇注系统及排溢系统设计
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6.1 浇注系统设计
• （5）横浇道截面积在任何情况下都不应小于内浇口截面积。多腔压
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6.1 浇注系统设计
• ④ 形状复杂的薄壁铸件应采用较薄的内浇口，以保证有足够的充填 速度。对一般结构形状的铸件，为保证最终静压力的传递作用，应采
• ⑤ 内浇口设置位置应使金属液充填压铸模型腔各部分时流程最短， • （2）内浇口的分类。内浇口的分类如表6-2所示。
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• (4)采用切线缝隙浇口（见图6-21(d)）。金属液从法兰外成切线注入 ，两端设置溢流槽和排气槽，充填条件良好，表面光洁，螺纹清晰， 成形良好，除去浇口方便，但螺纹部位仍位于分型面上，容易产生飞
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6.1 浇注系统设计
• (5)采用环形浇口（见图6-21(e)）。金属液从一端成环形注入，另一 端设置溢流槽。排气条件尚好，螺纹较为清晰，但方形法兰四周局部 充填不良，螺纹位于分型面上，容易产生飞边，影响同轴度和圆柱度
6.1 浇注系统设计
• （3）内浇口的尺寸确定。内浇口最合理的截面积计算涉及多方面的 因素，目前尚无切实可行的精确计算方法。在生产实践中，主要结合
• 式中 Ag——内浇口截面积，m2 • G ——通过内浇口的金属液质量，kg
• ρ ——液态金属的密度，kg·m-3
• vg——充填速度，m/s • t ——型腔的充填时间，s。
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6.1 浇注系统设计
压铸模设计说明书
序言在现代机械制造工业中，模具工业已经成为国民经济中非常重要的行业。
现代产品的大批量生产有两方面的基本要求，一是技术上要求产品的质量严格符合图样设计要求；二是经济上要求产品的成本低、生产效率高，即将单件产品的加工工时减少到最低限度，以最少的能耗达到产品结构的特性和使用要求。
模具因其设计的多样化。
成形产品的再现性和质量的可控制性，使其在现代成形方法中，在提高产品的质量与产生效益。
降低能耗等方面发挥着极其重要的作用。
采用模具成形技术生产零部件已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
许多新产品的开发生产，在很大程度上依赖与模具的设计与制造，特别是在汽车、摩托车、家电、电子和航天工业中显得尤为重要。
模具设计水平的高低和模具制造水平的强弱，已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一，直接影响到国民经济中许多行业的发展。
压铸是压力铸造的简称。
压力铸造是将熔融的合金液注入压铸机的压室中，压室中的压射冲头以高压、高速将其充填入金属模具的型腔，并在高压下冷却凝固成形为金属零件的一种方法。
铸造是一门科学技术，也是历史上最悠久的一种金属成形工艺，它促进了社会生产力的发展，是标志一个民族具有悠久历史文化的见证，也是人类智慧和文明的记载者。
第一章压铸设计的特点压力铸造的主要成形工艺特征是液态金属以高压、高速充填金属模具的型腔，并且在高压下结晶、凝固和成形，因此压铸成形过程中金属液流动的状态将会影响到压铸件的质量。
同时，针对压铸的工艺特点，压铸件的结构工艺性对压铸件质量的影响也需要引起足够的重视。
压铸机是压力铸造的基本设备，压铸的过程是通过压铸机实现的。
压铸机一般可分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类，本次设计使用的是冷压室压铸机。
冷压室压铸机的压室与熔化合金的坩埚是分开的，压铸时，需要从熔化炉的坩埚内盛取金属液注入压室后再进行压铸。
按照压铸模与压室的相对位置，冷压室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式。
本次设计选用的是卧式压铸机。
3.4.7内浇口截面积计算(方法1)(精)
任务描述
内浇口截面积计算 （方法1）
主讲人：柯春松
1 内浇口设计
确定铸件的型腔数 目及排布
计算内浇口截面积
确定内浇口尺寸
确定直浇道尺寸（ 浇口套、分流锥）
确定横浇道尺寸
计算横浇道截面积
溢流槽数目、排布 及尺寸
排气槽尺寸
浇排系统设计流程
模流分析
1 内浇口设计
管接头铸件分型面
管接头型腔排布
• 根据压铸件质量与充填时间之间的关系，压铸件质量 为132g，选择充填时间T=0.03s。
1 内浇口设计
结束语
谢谢
充填时间（s） 0.03—0.04 0.04—0.06 0.06—0.08 0.1以上
1 内浇口设计
• 根据管接头三维模型，产品体积V= 48898mm3，铝合金 密度 =2.7g/cm3，产品质量G =ρ×V=132g。
• 溢流槽重量系数一般为1.1～1.5，一般压铸件取 K=1.25。
• 根据压铸件平均壁厚与充填速度之间的关系，压铸件 平均壁厚为5mm，对于一般要求压铸件, 选择充填速度 V =35m/s。
平均壁厚（mm） 0.8
1.3-1.5 1.9-2.3 2.5-2.8 2.9-3.8 3.9-4.5 4.6-5.1
6.4
充填速度（m/s） 46-55 43-52 40-49 37-46 34-43 31-40 28-35 25-32
1 内浇口设计
压铸件质量与充填时间关系
压铸件质量（g） 500以下 500—800 800—1500 1500以上
•
过小的内浇口又会使喷射加剧，增加热量
损失，产生涡流并卷入过多气体，模具易磨损。
1 内浇口设计
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项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
②当铸件某些部位特别是位于中间且不在分型面上，排气困难时， 将溢流槽设置在型腔内；主要利用型芯与镶块的间隙作为溢流槽 的排气槽。
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
（4）溢流槽的布置位置
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
• c图：由于采用中心浇口，轮缘上每两个轮辐之间的位置，都是 两股金属液的汇合处（箭头所示），此处会产生其他、冷污金属 液及涂料残渣，需要布置溢流槽给予改善
• d图：铸件壁厚处最易产生气孔、缩松等缺陷，为改善厚壁处的 内部质量，需要采用大容量的双梯形溢流槽和较厚的溢流口，以 充分排除气体和夹渣，并对铸件进行补缩，，改善铸件内部质量
• a图：在金属液最先冲击的部位及内浇口两侧设溢流槽，最先冲 击的部位的溢流槽能排除金属液前沿的气体及冷污金属液，，稳 定金属液流动状态减少涡流，内浇口两侧的溢流槽能折回到内浇 口两侧的气体和夹渣排除
• b图：型芯远离内浇口的背面区域，是填充过程中被型芯阻挡所 形成的死角，也是容易形成冷隔和夹渣缺陷的位置，需要布置溢 流槽给予改善
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 【任务引入】完成抽屉拉手（锌合金）压铸模横浇道设计
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 【相关知识】
1、 横浇道设计 1.1 横浇道定义和作用
横浇道：从直浇道末端至内浇口之间的通道。
作用：将金属液从直浇道引入内浇口。
1.2横浇道设计要求 从直浇道至内浇口横浇道截面积应逐渐缩小，不应突 然变化； 应平直，避免曲线式，减少包气和涡流； 任何时候横浇道截面积都应大于内浇口截面积； 横浇道应保证有一定厚度和长度；
• e图：铸件为细长件，金属液从较厚部位引入，最后充填的尾部 壁厚较小，此处金属液和模具温度低，气体和夹渣集中，需要设 置较大的溢流槽，以提高模具温度，改善模具热平衡状态及充填 和排气条件
• 设置排气槽不一定一次到位，设计时应预留余地，试模后观察金 属液流痕和缺陷状态，再增加布置溢流槽
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
扇形浇口
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
【任务实施】
1）抽屉拉手压铸模横浇道设计 （1）横浇道截面形状：选扁梯形 （2）横浇道的截面面积Ar 锌合金铸件，选择J213型的热压室压铸机，一模六腔 Ar=(8～10)*Ag=8*6.275=18.825mm2 ， （3）横浇道的深度hr 对热压室压铸机而言：
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 热压室压铸机用一模多腔其它形式横浇道
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
1.5横浇道的截面形状 1.6热压室压铸机模具横浇道截面尺寸
1)横浇道的截面面积Ar Ar=(8～10)*Ag 2)横浇道的截面深度hr hr≥（8～10)* hg 3)横浇道的截面宽度b b=3*Ag/hr 4）横浇道脱模斜角α α=10°～15° 5)圆角半径r r=2～3mm。
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 1.7横浇道长度Lr
*对侧浇口：Lr=0.5D+（20～35）；D--直浇道导入口的直径
*对扇形浇口：Lr=（1～2）Bg（Bg-浇口宽），取30～40
侧浇口 *对一模多腔的主、分支横浇道尺寸分别为： 主横浇道长度Lr1按型腔布置确定； 分支横浇道长度Lr2=15～20mm
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 1.4常用横浇道的结构形式
一模单腔横浇道的结构形式
6.6横浇道宽度Wr
Wr=hr*tanα+ Ar/hr（α为横浇道梯形截面的斜角）
a)
b)
c)
a）等宽横浇道，用于内浇口一侧宽带较小的铸件
b)扇形横浇道，铸件在内浇口一侧较宽时采用
c)T形横浇道，铸件很宽且与直浇道较近 H2—横浇道厚度，w2—横浇道厚度,L—横浇道长度
（5）溢流槽的尺寸 常用半圆形溢流槽的尺寸
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
分型面上排气槽尺寸
合金种类
排气槽深度 h/mm
1.2热压室压铸机直浇道形式
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
“力劲”牌热压室 压铸机喷嘴外形图
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
1.4 热压室压铸机用压铸模溢流槽、排气槽设计
（1）溢流槽作用： ①容纳型腔中的气体夹杂物及冷污金属液 ②调节模具局部温度,改善充填条件,还可做顶出铸件 的着力点。
hr≥（8～10)* hg =8*1.5=12mm （4）一模六腔的主、分支横浇道宽度和分别为：
①按主型横腔浇布道置宽尺度寸W 确定r1=；20～30，取20mm，长度Lr1要 ②分支横浇道宽度Wr2、长度Lr2 WLrr22==1112.～4722，取Wr2=15，Lr2=10～20mm，取
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
（2）溢流槽位置：一般在分型面上，通常①在金属液 最先冲击的位置②最后填充的部位③两股或多股金属 液汇流的位置④铸件局部过厚或过薄部位
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 1.4 热压室压铸机用压铸模溢流槽、排气槽设计
（3）溢流槽结构形式
①布置在分型面上的溢流槽，这种溢流槽结构简单，加工方便，应用最为广泛， 这种溢流槽截面形状为半圆形或梯形，设置在动模或定模一侧或两模之间，用球 头铣刀或圆锥铣刀加工比较方便。图a、b的溢流槽开在动模内，能提高铸件对动 模部分的包紧力；图c 铸件对动模的包紧力已经较大，溢流槽开在定模内； 图d用于铸件需要的溢流量较大，在模具的动、定模都设溢流槽（双梯形溢流槽）
（5）抽屉拉手压铸模型腔及浇注系统布置图如下：
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计 【任务引入】抽屉拉手（锌合金）压铸模直浇道设计
项目一任务6、抽屉拉手压铸模横浇道及直浇道的设计
【相关知识】 1、热压室压铸机用压铸模直浇道设计 1.1 直浇道定义：从压铸机喷嘴到压铸模横浇道之间的通道，其 形式与压铸机类型有关。