压铸模浇注系统设计PPT

由于中心浇口是直接浇口的一种特殊的形式，因此它既具有直接浇口的一系列优 点，又克服了直接浇口进料处因热节产生缩孔的缺陷，但切除浇口仍然比较困难。
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6.2.4 环形浇口
环形浇口主要应用于圆筒形的压铸件，图a为直接进料的环形浇口，图b为切向进 料的环形浇口。金属液在充满环形浇道后，再沿着整个环形断面自压铸件的一端 向另一端充填，这样可在整个圆周上获得大致相同的流速，具有十分理想的充填 状态，金属液沿壁充填型腔避免冲击，同时型腔中的气体容易排出。采用这样浇 注系统时，往往在与浇口相对的另一端设置环形溢流糟，在环形浇口和溢流糟处 设置推杆，使压铸件上不留推杆痕迹。
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采用环形内浇口的形式， 金属液顺着型芯方向从一 端向另一端充填，在另一 端设置环形溢流糟，充填 状态及排气条件良好，同 时也采用盲浇道改善模具 的热平衡状态，有利于握 高压铸件的质量。
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6.3.2 内浇口截面积的计算
一般有进行理论计算和采用经验数据两种。
（1）理论计算法
除了直接浇口之外，内浇口一般是浇注系统中截面积最小、阻力最大的部位，它
第6章 浇注系统与溢流、排气系统的设计
6.1 浇注系统的组成
6.2 浇注系统的分类 6.3 内浇口设计 6.4 横浇口设计 6.5 直浇口设计
6.6 溢流槽设计
6.7 排气槽设计
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6.1 浇注系统的组成
作用 浇注系统对金属液在模内流动的方向与状态、排气溢流条件、 模具的压力传递等起到重要的控制作用， 并且能调节充填速度、充填时间和模具的温度分布等充填型腔 的工艺条件。 因此，浇注系统的设计是决定压铸件质量的重要因素，同时对 生产效率、模具寿命等也有很大影响。
采用扇形外侧内浇口，也是开设 在压铸件顶部远离孔的一侧，但 扇形浇口的宽度为压铸件直径的 60％左右，充填型腔时金属液首 先被引向中心部位，内浇口对面 一侧开设的溢流糟将汇合处的低 温金属液及气体引入其中，同时 内浇口两侧死角处开设溢流糟， 以便让该处型腔顺利充填。
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一种简单壳体压铸件的内浇口位置
这种浇注系统充填状态亦较好，且有利于压力传递。为了便于加工，开设这种浇 注系统的模具也常常需要对开式侧向分型。
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6.2.6 点浇口
对于某些外形基本对称或呈中心对称、壁厚均匀且较薄、形体不大、高度较小 且顶部中心处无孔的压铸件，可采用点浇口浇注系统。
这种浇注系统克服了采用直接浇口时，压铸件与浇口连接处易产生缩孔缺陷的缺 点。同时，具有流程短、压铸机受力状态好、型腔中气体易于从最晚充填的分型 面处排出等优点。但由于浇口截面积小、金属液流速大，容易产生飞溅现象，并 在内浇口附近会产生粘模现象。 这种结构形式的浇注系统，为了取出浇注系统的凝料，在定模部分必须增加一个
这种形式的浇注系统，由于金属液从型腔底部 的中心部分开始充填，最后流至分型面，流程短，
流动状态好，排气通畅，有利于消除型腔深处气体
不易排出的缺点。另外浇注系统、溢流槽和压铸件
在分型面上的投影面积之和最小，模具结构紧凑浇 注系统金属液的消耗量小压铸机受力均匀。
其缺点是压铸时与直浇道连接处形成热节，易 产生缩孔。因此，尽量减小直浇道大端的直径是模
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平面切线方向外侧进料，内浇口 充填型腔时金属液按逆时针方向 流动，金属液前端的冷污金属可 引入浇口附近的溢流糟，但流动 状态比图a更容易先封住分型面， 影响型腔中的气体顺利排出。当 然如果圆环形类压铸件的高度很 小则图b也不失为一种较好的充 填形式。
切线方向外侧进料， 但内浇口与型腔在 分型面的两侧，金 属液从端面进入先 充填型腔深处，气 体可从溢流糟和分 型面排出，充填状 态良好，压铸件的 质量较高。
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应遵循以下几个原则：
（1）导入的金属液应首先充填型腔深处难以排气的部位，而 不宜立即封住分型面造成排气不畅。
（2）应使流入型腔的金属液尽量减少曲折和迂回，避免产生 过多的涡流，减少包裹气体。
（3）一般设置在压铸件的厚壁处，有利于金属液充满型腔后 补缩流的压力传递。
（4）应考虑到减少金属液在型腔中的分流，防止分流的金属 液在汇合处造成冷接痕或冷隔现象。
在其长边上设 置分支形内浇 口，充填型腔 时金属液在中 间形成两股漩 流，把气体卷 在中间。
在长边靠近端部 的一侧开设内浇 口，在终端处设 置溢流糟，排气 效果较好，但总 的流程加长。
在其短边的一侧 开设扇形内浇口， 使液流分散推进， 在终端设置溢流 糟，排气溢流通 畅，效果良好。
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盘盖类压铸件的内浇口位置，该压铸件并不高，但在其顶部有一通孔
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。
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内浇口开设在压铸件的 端部外侧，但金属液在 内浇口处冲击型芯而后 又折回冲击型壁，造成 在2和3两处产生冲蚀区， 同时也有可能导致先封 住分型面排气不畅的现 象产生。
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（5）应尽量避免金属液直冲型芯，减少动能损失，防止冲蚀 和产生粘模，尤其应避免冲击细小型芯或螺纹型芯，防止产 生弯曲和变形。
（6）凡精度要求较高、表面粗糙度值低且不加工的部位不宜 布置内浇口，以防止去除浇口后留下痕迹。
（7）内浇口的设置应考虑模具温度场的分布，以便使型腔远 端充填良好。
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。
（8）还应考虑浇注系统的切除方法。
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对于形状特殊的一些压铸件特别应该考虑内浇口开设对压铸 件成形质量的影响。 例如：
长而窄的压铸件，内浇口应开设在端部，而不应从中间引入
金属液，防止造成漩涡卷入气体；
长管形状及复杂的筒状压铸件，最好在端部设置环形浇口，
造成良好的充填状态和排气条件；
对于带有大肋片的压铸件，设置的内浇口应使金属液沿着肋
内浇口开设在压铸件的端面（搭 接式），以这种形式充填型腔， 冲击距离较长，不造成冲蚀，同 时金属液进入型腔后先充填底部， 而并不立即把分型面封住，在内 浇口对面设置溢流糟，金属液充 填顺利，排气通畅，效果较好。
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圆环形类压铸件的内浇口位置
采用扇形外侧浇口，充 填时金属液直冲型芯， 造成冲蚀，形成粘模， 降低了压铸件表面质量 和模具使用寿命。另外 由于浇口与型腔开设在 分型面的同一侧，金属 液容易封住分型面产生 包气现象。
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简单的长导管类压铸件的内浇口
金属液从分型面上一侧 的中部分两股金属流充 填型腔，在两端布置环 形溢流槽。由于金属液 直冲圆形截面的型芯， 流态紊乱，压铸件在中 部易包气，表面容易出 现流痕和花纹等。
在压铸件一端开设侧 浇口，在另一端布置 环形溢流槽，并采用 盲浇道以改善模具的 热平衡状态，充填及 排气的条件均有了很 大改善。
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立式冷压室压铸机模具用浇注系统
由直浇道 1、横浇道 2、内浇口 3和 余料4组成。在开模之前，余料必须 由下面的反料冲头向上移动，先从压 室中切断并顶出。
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全立式冷压室压铸模具（冲头上压式）用浇注系统
由直浇道、横浇道和内浇口组成，余 料也与直浇道合为一体，不过余料的 轴线与水平方向垂直。
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卧式冷压室压铸机模具用浇注系统--采用中心浇口
由直浇道1、横浇道2和内浇 口3及余料4组成。在设计模 具时，定模部分必须增加一 个分型面，开模时该分型面 首先分型，并在此过程中将 余料切断，然后主分型面分 型，最后推出机构将压铸件 脱出。
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热压室压铸机模具用浇注系统
由直浇道1、横浇道2和内浇 口3组成，由于压铸机的喷 嘴和压室与坩埚直接连通所 以没有余料。
这种浇注系统的缺点是金属的消耗量较大，去除浇口也较困难。同时模具往往要 对开式，侧向分型模具的结构设计比较复杂。
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6.2.5 缝隙浇口
缝隙浇口类似于侧面进料的侧浇口，所不同的是内浇口的深度方向的尺寸大大 超过宽度方向的尺寸。这种形式的浇口从型腔深处引入金属液，形成长条缝隙， 从压铸件的一侧向另一侧顺序充填，在另一侧设有溢流排气系统。
采用扇形外侧内 浇口，接近压铸 件顶部有孔的部 位由于型芯的阻 碍，金属液充填 时在其背后形成 死角区，造成涡 流和严重包气。
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采用扇形外侧内浇口， 开设在远离压铸件顶部 孔的一侧，且扇形宽度 增大几乎与外圆相切， 充填时两侧金属液流进 型腔后沿着型腔壁前进， 但在中心部位形成涡流 和包气区域。
在浇注系统的设计中，内浇口的设计极为重要，在确定内浇 口的位置之前要根据
压铸件型腔的基本情况
分型面的不同类型
合金的不同种类和收缩变形情况
压铸机设备及压铸件使用性能
充分预计所选内浇口的位置对金属液充填型腔时流动状态的 影响，分析充填过程中可能出现的死角区和裹气部位，以便 布置适当的溢流和排气系统。
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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。
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这种形式的浇口，一般适合于板类压铸件和型腔不太深的盘盖 类和壳类压铸件。而且不仅适合于单型腔模具，也适合于多型 腔模具。
外侧直接进料时，金属液容易首先封住分型面，从而造成型腔 内的气体难以排出而形成气孔，所以仅适于板类和浅型腔压铸 件。
有一定深度的盘盖类和壳类压铸件一般采用端面搭接式进料。
分型面，采用顺序定距分型机构，模具的制造比较复杂，因此在实际的生产中这 种浇口的应用受到一定的限制。
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6.3 内浇口设计
6.3.1 内浇口位置的设计 6.3.2 内浇口截面积的计算 6.3.3 内浇口的尺寸 6.3.4内浇口与压铸件及横浇口的连接方式
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6.3.1 内浇口位置的设计
的截面积与该处的金属液流动速度的乘积和压室的截面积与压室中金属液流动速
度的乘积相等，并且等于流经压室的金属液体积（型腔和溢流糟的体积之和）与
所用时间之比
即：
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由上式得
公式的前提是内浇口在其全面积内流速均等
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（2）经验数据法
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6.3.3 内浇口的尺寸
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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。
的方向流动，避免产生流线和肋的不完整。
在实际设计内浇口时，很难完全满足上述原则，考虑问题 时应抓住主要矛盾和满足最主要的要求为原则。下面举一些 简单的例子加以分析和说明。
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下图是矩形板状压铸件的内浇口位置
在其长边中央
设置内浇口，金 属液先冲击其对 面型腔，然后分 两边折回在折回 过程中造成漩涡 和卷入大量气体。
由于侧浇口设计与制造简单，浇口去除容易，适应性很强，因 此应用最为普遍。
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6.2.2 直接浇口
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直接浇口亦称顶浇口，是直浇道直接开设在筒形 或者壳形压铸件底部外侧中心部位的一种浇注系统
形式。直浇道与压铸件的连接处即为内浇口它是浇 注系统中截面积最大的地方，便于压铸终了保压时
的补缩。