浅谈转包浇注系统的设计

    本文中国铸造网主要为大家介绍转包浇注系统的设计问题

　　　　1.浇注时间

　　(1)快浇、慢浇浇注时间对铸件质量有重要影响，应根据铸件结构、合金和铸型等方面的特点来选择快浇、慢浇或正常速度浇注。

　　1)快浇的优点。金属液的温度和流动性降低幅度小，易充满型腔。减少皮下气孔倾向。充型期间对砂型上表面的热作用时间短，可减少夹砂结疤类缺陷。对灰铸铁件、球墨铸铁件，快浇可充分利用共晶膨胀消除缩孔、缩松缺陷。

　　2)快浇的缺点。对型壁有较大的冲击作用，容易造成胀砂、冲砂、抬箱等缺陷。浇注系统的重量稍大，工艺出品率略低。

　　3)快浇法适用范围。薄壁的复杂铸件、铸型上半部分有薄壁的铸件，具有大平面的铸件，铸件表皮易生成氧化膜的合金铸件，采用底注式浇注系统而铸件顶部又有冒口的条件下和各种中大型灰铸铁件、球墨铸铁件。

　　4)慢浇的优点。金属液对型壁的冲刷作用轻;可防止胀砂、抬箱、冲砂等缺陷。有利型内、芯内气体的排除。对体收缩大的合金，当采用顶注法或内浇道通过冒口时，慢浇可减小冒口、浇注系统消耗金属少。

　　5)慢浇的缺点。浇注期间金属液对型腔上表面烘烤时间长，促成夹砂结疤和粘砂类缺陷。金属液温度和流动性降低幅度大，易出现冷隔、浇不到及铸件表皮皱纹。慢浇还常降低造型流水线的生产率。

　　6)慢浇法适用范围。有高的砂胎或吊砂的湿型;型内砂芯多，砂芯大而芯头小或砂芯排气条件差的情况下;采用顶注法的体收缩大的合金铸件。

　　(2)合适的浇注时间 合适的浇注时间与铸件结构、铸型工艺条件、合金种类及选用的浇注系统类型等有关。每种铸件，在已确定的铸造工艺条件下，都对应有适宜的浇注时间范围。

　　由于近年来普遍认识到快浇对铸件的益处，因此浇注时间比过去普遍缩短，特别是灰铸铁件和球墨铸铁件更是如此。推荐用表1-55的经验数据决定浇注时

　　　　　表1_55铸铁件、铸钢件的浇注时间

　　对其他合金铸件的浇注时间r，可参考各种文献提供的经验公式。这些公式可概括为： ’

　　2.金属液在型内的上升速度 经验公式或图表所确定的浇注时间没有考虑每个铸件的具体条件和工艺因素。如，浇注时间下应小于形成浇不到和冷隔的最大允许浇注时间，还应短于形成夹砂结疤类缺陷的极限允许时间;浇注时间应大于气体从型内逸出的最小允许时间，还应大于型内金属液形成严重紊流程度的允许充型时间等。显然，这些都和型内金属液的上升速度密切相关。

　　对钢铁铸件，一般只核算最小上升速度。对易氧化的轻合金铸件，要注意限制最大上升速度，以免高度紊流而造成大量的氧化夹杂物。

　　所确定的浇注时间，必须满足最大和最小上升速度的要求，方可作为适用的浇注时间。

　　3.、流量系数弘的确定 浇注系统的流量系数通常是指阻流截面的流量系数。流量系数与浇注系统中各部分的阻力及型腔内流动阻力大小有关，凡与此有关联的因素，如浇注系统的结构、尺寸、浇道比、铸件复杂程度、铸型条件、合金特性、浇注温度等都对肛值有影响。因此，准确地确定流量系数值是件困难的工作。而弘值的准确程度决定着阻流截面的大小是否适用。为了确定肛值，常用如下两种方法：

　　对重要的铸件或大量生产的铸 件，可用水力模拟试验法，在实验 室中测出流量系数。

　　4.设计步骤通常在确定铸造工艺方案的基础上设计浇注系统。大致步骤为：

　　1)选择浇注系统类型。

　　2)确定内浇道在铸件上的位置、数目和金属引入方向。

　　3)决定直浇道的位置和高度。实践表明，直浇道过低使充型及液态补缩压力不足，易出现铸件棱角和轮廓不清晰、浇不到、上表面缩凹等缺陷。直浇道高度一般等于上砂箱高度，但应检验该高度是否足够。直浇道的剩余压力角应大于表1.63中的数值，或者，剩余压力头应满足压力角的要求

　　直浇道的位置多设在横、内浇道的对称中心点上，以使金属液流程最短，流量分布均匀。近代造型机(如多触头高压造型机)模板上的直浇道位置一般都被确定，在这样的条件下应遵守规定的位置。直浇道距离第一个内浇道应有足够的距离。

　　4)计算浇注时间并核算金属上升速度。应指出，重要的是核算铸件最大横截面处的型内金属液上升速度。当不满足要求时，应缩短浇注时间或改变浇注位置。

　　5)计算阻流截面面积A阳。依水力学公式计算A阻。如果铸件重量很大，则计算铸件重量G时，应包括型腔扩大量——由于各种原因引起的增重。原因有：模样壁厚偏差，起模时扩砂量，铸型及砂芯干燥过程中的尺寸变化，合型偏差及浇注时的胀砂等。因铸件大小及铸型等工艺条件而异，一般增重在3%～7%范围内。考虑铸件增重，不仅使浇注系统计算精确，更重要的是提供了浇注时所需要的金属量。

　　6)确定浇道比并计算各组元截面面积。浇注系统中主要组元的截面面积比A直：∑A横：∑A阻称为浇道比。以阻流面积为尺度(作为1)，可依表l_64选择和确定浇道比。

　　7)绘出浇注系统图形。

　　表1—64铸铁件的浇道比

　　1—64铸铁件的浇道比