液态成型技术.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,目 录,绪 论,第二章,砂型和砂芯的制造,第三章,浇注系统设计,铸造生产,指用熔融的液态合金注入预先制备好的铸型中使之,冷却、凝固后获得,具有一定形状、尺寸和性能,的毛,坯或零件过程，简称铸造。,一、铸造生产的工艺过程、特点及在制造业中的地位,绪 论,砂型铸造生产工艺流程图,铸造生产的工艺流程,铸造生产基本上由铸型制备、合金熔炼及浇注、落砂及清理等三个相对独立的工艺过程所组成。,铸造方法的分类,铸 造,砂型铸造,特种铸造,湿型铸造,干型铸造,表干型铸造,熔模铸造,金属型铸造,离心铸造,压力铸造,铸铁铸造,铸钢铸造,有色合金铸造,铸造方法的分类,(1),砂型铸造方法,:,通过紧实型砂获得铸型来得到坯件的方法,是最主要最传统的铸造方法,(2),特种铸造方法,:,壳型铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、熔模铸造、离心制造、陶瓷型铸造等,铸型用砂较少或不用砂，采用特殊工艺装备，可获得表面更灵活、尺寸更精确、机械性能更高的铸件,图,0-2,齿轮毛坯的砂型铸造,砂型铸造,以铸造用型砂为主要原材料制成铸型，且液态金属完全靠重力充满整个铸型型腔形成铸件的方法称为砂型铸造。,飞轮铸件的生产过程,熔模铸造,熔模铸造产品,铸造生产具有以下特点：,优点：,1,）使用范围广；,2,）能采用的材料广；,3,）铸件具有一定的尺寸精度；,4,）成本低廉、综合经济性能好；,5,）能源、材料消耗及成本低。,缺点：,1,）工作环境粉尘多、温度高、劳动强度大；,2,）废料、废气、废水处理任务繁重。,二、,铸造加工的特点,铸造是生产机器零件毛坯的主要方法之一，其实质是液态金属逐步冷却凝固而成形,1.,优点,：（,1,）可生产有内腔及外形复杂的毛坯,（,2,）工艺灵活性大,各种合金，各种尺寸、形状、重量和数量的铸件都能生产，重量从几克到几百吨，壁厚,0.5mm1m,左右。,（,3,）铸造成本低,2.,不足,（,1,）易产生内部缺陷（如组织疏松,晶粒粗大,易产生,缩孔、缩松,、气孔、,浇不足、冷隔,等缺陷）,（,2,）铸件机械性能低,(,冲击韧性,),（,3,）铸造工序多,难以精确控制,铸件质量不够稳定,（,4,）劳动条件较差,四、我国铸造技术的发展,铸造技术历史悠久,.,三千年前,青铜器已有应用,二千五百年前,铸造工具已经相当普通,.,大量历史文物显示着我国古代人民在铸造技术上的精湛创造,:,早在,5000,多年前,我们的祖先就能冶炼红铜和青铜等合金,并铸出了简单的铜斧,.,早在,4000,年以前,我们的祖先就已开始和使用瓷器,到商代已经有了高度发达的青铜冶炼和铸造技术,从河南安阳商代遗址出土的,司母戊鼎,提供了有力的证明；,四羊方尊,也是其中杰出的代表。,河南安阳商遗址出土的,司母戊鼎,重达,875kg,外形尺寸,(13378110)cm,是迄今世界上最古老的大型青铜器,.,永乐大钟,，中国现存最大的青铜钟。在北京德胜门铸钟厂铸成，清雍正十一年（,1733,）移置觉生寺（今称大钟寺）。铜钟通高,6.75,米，钟壁厚度不等，最厚处,185,毫米，最薄处,94,毫米，重约,46,吨。钟体内外遍铸经文，共,22.7,万字。铜钟合金成分为：铜,80.54%,、锡,16.40%,、铝,1.12%,，为泥范铸造。,司母戊鼎,四羊方尊,1978,年在湖北省随县曾候乙墓出土的青铜器重达,10t,其中有一套,64,件的,编钟,据考证是,2400,年前战国初期铸造的,钟上共铸有错金铭文,2800,多字,标出音名,音律,每个钟发出两个音,整套编钟音域宽达五个半八度,;,能演奏各类名曲,音律准确和谐,音色优美动听,整套编钟铸造水平极高,是我国古代青铜器的杰出代表,.,战国编钟,由,青铜器,过渡到,铁器,是生产工具的重大发展,我国从春秋战国时期,(,公元前,770475,年,),开始大量使用铁器,推动了奴隶社会向封建社会的过渡,1953,年在河北省兴隆县的古燕国铸冶作坊遗址的发掘中,发现距今,22002350,年的战国时期的,铁范,(,铁质铸型,),等,87,件,可用于铸造,铁锄、铁斧、铁镰、铁凿和车具,等,铁器铸造,现立于河北沧州的大铁狮,高,5m,多,长近,6m,重,19.3t,是公元,9,世纪五代后周时铸成,在兴隆战国铁器遗址中发掘出浇铸农具使用的铁模,由,泥砂造型,发展到,铁模铸造,说明我国古代,金属材料液态成型技术,已经发展到相当高的水平,这比欧洲国家要早,1800,年左右,居世界先进行列,.,二、我国铸造技术的发展,铸造是世界历史上最悠久的工艺技术之一。,我国古代铸造技术居世界先进行列,。,我国铸件年产量与美、日、德三国的对比,三峡右岸电站水轮机转轮叶片,22.9T,。,总重,473T,，,10,米直径,三峡右岸叶片通过鉴定，标志着三峡右岸转轮叶片铸造实现了国产化，标志着哈电机公司具备了批量生产三峡叶片的技术和能力，实现了三峡叶片国产化，扩大了大容量水电机组的国产化份额，增强了民族工业在国际上的竞争力，打破了国外大型水电铸造部件的垄断局面，为巨型水轮机转轮叶片铸造全部实现国产化奠定了坚实的基础。同时，迫使国外厂家的同类产品订货价格降低，使社会效益、经济效益显著。,当代我国铸造技术发展,近几十年来,我国铸造技术发展迅速,:,(1),在,型芯砂,方面,推广了快速硬化的,水玻璃砂,及各类,自硬砂,成功地运用树脂砂快速制造高强度砂芯,(2),在,铸造合金,方面,发展了高强度、高韧性的,球墨铸铁和各类合金铸铁,成功地用球墨铸铁件代替某些锻钢件,.,(3),在,铸造设备,方面,已建立起先进的机械化,自动化,高压造型生产线,(4),在,新工艺新技术,方面,各种各样,特种铸造或精密铸造方法,得到发展和应用,我国各行业用户消耗铸件的数量,（单位：,t,）,铸 件 用 户,1995,年,1996,年,1997,年,汽车,铁道和铁道车辆,拖拉机、柴油机、农业机械,机床,通用机械,冶金矿山机械,能源设备,纺织机械,铸铁管和管件,建筑工程及其配件,其它,合计,1178000,714000,1940000,687000,426000,2026000,374000,200000,1836000,459000,1492000,11332000,1190000,700200,1901300,664000,407000,2005000,358000,123900,1674000,445000,1434785,10903185,1274600,690700,1932200,657600,414200,1981700,349900,110500,1715000,433500,1520542,11080442,第二章 砂型与砂芯的制造,第一节,砂型（芯）的制造方法,第二节,粘土型（芯）砂,第三节,黏土湿型,第四节,水玻璃粘结剂型（芯）砂,第五节,树脂砂,本章概要：,1.,砂型铸造中所用原材料的成分和性质；,2.,常用型（芯）砂的组成、配制工艺及性能控制；,第二章 砂型与砂芯的制造,铸造工艺分类：,铸型：砂型、金属型、陶瓷型、石膏型、水泥型,成型力场：重力、压铸、离心、低压、真空吸铸,注：砂型铸件产量占铸件总产量,80-90%,基本概念：,型砂、芯砂,制作砂型的,混合物,称为型砂，制作砂芯的混合物称为芯砂。（原砂、再生砂,+,粘结剂,+,附加物）,涂料,涂敷在型腔或砂芯表面的混合物称为涂料。,型砂铸造优点：造型材料来源广，生产准备周期短，成本低。,型砂铸造缺点：铸件外观质量相对较差，且铸型只能使用一次，效率低。,1.,型砂,：原砂、再生砂,+,粘结剂,+,附加物所混制成的混合物。,型砂,通过外力作用制成,砂型,（,具有一定密度、紧实度的 微孔,多孔隙体系,）,第一节 砂型（芯）的制造方法,型（芯）砂的组成,型（芯）砂是由骨干材料、粘结材料和附加物等原材料按一定比例配制而成。,以粘土为粘结材料的粘土型（芯）砂主要由原砂、粘土、附加物和水配制而成,。,图,1-1,粘土型砂结构示意图,1,砂粒,2,粘土胶体,3,孔隙,4,附加物,造型造芯方法,化学粘结,机械粘结,物理固结,模具内热硬,模具内冷硬,模具外硬,粘土砂法,自,硬,法,气,硬,法,磁型铸造法，,V,法，,EPC-V,法,温,芯,盒,法,热,芯,盒,法,热,壳,法,熔模制壳,二、型（芯）砂应具备的性能,（,1,）造型、制,芯和合型阶段对型砂性能的要求。,1.,湿度：为了得到所需的湿态强度和韧性，粘土砂必须含有适量水分。,2.,流动性,：型（芯）砂在外力或自重的作用下，沿模样（或芯盒表面）和砂粒间相对移动的能力称为流动性。,3.,强度：型砂,、芯砂抵抗外力破坏的能力称为强度。,4.,可塑性与韧性：,可塑性是指型（芯）砂在外力作用下变形，外力去除后仍保持所,赋予形状的能力。,5.,韧性,：,韧性是,指型砂抵抗外力破坏的性能。,6.,不粘模性：造型或制芯时，型（芯）砂不粘附在模样（或芯盒）表面的性质称为不粘模性。,（,2,）,铸件浇注、冷却、落砂、清理阶段对型（芯）砂性能要求。,1.,耐火度：,型（芯）砂抵抗高温作用的性能称为耐火度。,2.,透气性：,紧实的型砂能让气体通过而逸出能力称为透气性。,3.,发气量和有效煤粉含量：,型砂中煤粉或其它有机附加物（如重油、沥青等）在浇注受热后产生的气体挥发物量，称为发气量；型砂中煤粉的有效含量，成为有效煤粉含量。,4.,退让性：型砂随着铸件收缩而减小其体积的能力称为退让性,5.,溃散,性：,型砂和芯砂在铸件落砂清理时，容易溃散的性能称为,溃散性。,3.,粘结剂,：,起粘结砂粒的作用，使型砂具有必要的强度和韧性。,分类：粘土、水玻璃、油类、合成树脂。,按成膜过程性质：物理成膜粘结剂、化学成膜粘结剂。,按组成分类：有机粘结剂、无机黏结剂。,4.,附加物,：为改善型砂性能而加入的物质。,常用：每份、渣油、淀粉等,改进铸件表面质量,石墨粉、脱模机,改善起模性。,2.,原砂：,铸造生产配制型砂用的沙子，是型砂的基本组成部分。,特点：耐高温性能、提供空隙保证透气性,分类：硅砂、特种砂。,2.2,、型砂骨干材料,原砂,1.,石英,质原砂及应用,石英质原砂,以石英为主要矿物成分的天然硅砂。,天然硅砂特点：,资源丰富，分布极广，易于开采，价格低廉，,能满足铸造上多数情况的要求。,天然硅砂形成：,天然硅砂是由火成岩风化形成的。,石英,鳞石英,方石英,熔液,石英,鳞石英,方石英,石英玻璃,鳞石英,加热时发生的多晶转变分为两类：,1.,同一类型的高温,与低温,形态之间的转化过程快且可 逆（纵向转变）,2.,不同类型的多晶转化，很难进行（横向转变）,注：,石英在,573,转变为,石英，该转变为突变发生，且伴随体积膨胀，导致铸型产生较大应力与变形，产生夹砂、结疤等缺陷。,火成岩组成及风化：,火成岩重的花岗岩是由石英、长石、黑云母等,矿物颗粒组成。火成岩经过长期风化作用后，花岗岩中的,石英由于化学性质稳定和较坚硬，风化时成分不变，仅被,破碎成细粒；花岗岩中的长石、云母，一部分通过化学风,化变成粘土，另一部分未被化学风化，混在砂子中。,山砂,风化后的产物或就地贮集，或经过水力、风力的搬运，,远离原处沉积。就地贮集的砂矿称为山砂，含泥分较多，,粒形不规则，例如江苏六合红砂、河北唐山红砂等。,河砂、湖砂、海砂,经过水力搬运的砂称为海砂、湖砂或河砂。,河砂、湖砂、海砂经过水流的冲洗和分选，含泥量很,少，颗粒较圆，粒度比较均匀，例如河北北戴河砂、,广东新会砂、福建东山砂均为海砂；江西都昌砂、星,子砂为湖砂；上海吴淞砂、河南郑庵 砂为河砂；,风沙,经风力搬运的砂称为风积砂。内蒙古通辽市大林、哲里木,盟的伊胡塔、甘旗卡等处的砂子为风积砂，其颗粒形状更,圆整而均匀。,石英砂岩,沉积的石英颗粒被胶体的二氧化硅或氧化铁、碳,酸钙等物胶结成块状，称为石英砂岩。石英砂岩的质地,比较松散，易加工破碎，颗粒大多呈多角形，例如湖南,湘潭的石英砂岩。,石英岩,沉积的石英砂粒在地壳高温高压作用下，经过变质而形成坚固整体的岩石则称为石英岩。这种石英岩通常含有很高,的,SiO,2,，,质地极为坚硬。经过人工采矿、清洗、破碎、筛分后就可得到人工硅砂（或称为人造石英砂）。,对铸造用原砂质量要求,（,1,）,含泥量,含泥量指原砂中直径小于,0.02mm,（,20,m,）,的细,小颗粒的含量（质量分数），其中既有粘土，也包括极,细的砂子和其它非粘土质点。,原砂含泥量检测方法：,利用不同颗粒尺寸的砂粒在水中下降速度不同，将原砂中颗粒直径,20m,与直径,S,横,S,内,第二节 浇注系统的基本类型及选择,封闭式浇注系统可理解为正常浇注条件下，所有组元能为金属液充满的浇注系统，也称为充满式浇注系统。因全部截面上的金属液压力均高于型壁气体压力，故是有压或正压系统。,封闭式浇注系统包括了以内浇道为阻流的各种浇注系统和部分扩张式的浇注系统。,封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。主要缺点是,:,进入型腔的金属液流速度高，易产生喷戮和冲砂，使金属氧化，使型内金属液发生扰动、涡流和不平静。因此，主要应用于不易氧化的各种铸铁件。对于容易氧化的轻合金铸件、采用漏包浇注的铸钢件和高大的铸铁件，均不宜使用。,2,开放式浇注系统,这种浇注系统的特点是,S,直,S,横,S,直,S,内,。即阻流截面是内浇道，横浇道截面积最大，直浇道一般是上大下小的锥形，浇注时，直浇道很快充满，而横浇道充满较晚，故可降低内浇道的流速，使浇注初期充型平稳，对铸型的冲击比封闭式的小；在横浇道充满后，因其中的金属液流速较慢，所以挡渣比开放式的好，但浇注初期在横浇道充满前，挡渣效果较差。这种浇注系统在生产中得到广泛使用。,对于树脂砂型，根据树脂砂的特点，浇注系统应遵循的原则是：快（大流量）、稳（防止飞溅和紊流）、顺（金属液流方向有利于气、渣排出）、活（无死角）、封闭、底注、保证压头,二、液态金属导入铸件型腔的位置分类,（一）顶注（上注）式浇注系统,以铸件浇注位置为基准，内浇道开设在铸件的顶部，称为顶注式浇注系统。即金属液从铸件顶部注入型腔,以浇注位置为准，金属液从铸件型腔顶部导入的浇注系统,称为,顶注式浇注系统,。,(1),液态金属从铸型型腔顶部引入，在铸件浇注和凝固过程中，铸件上部的温度高于下部，有利于铸件自下而上顺序凝固，能够有效地发挥顶部冒口的补缩作用,(2),在液态金属的整个充型阶段始终有一个不变压头,，液流流量大，充型时间短，充型能力强,。,(3),造型工艺简单，模具制造方便，浇注系统和冒口消耗金属少，浇注系统切割清理容易。,(4),顶注式浇注系统最大的缺点是液体金属进入型腔后，从高处落下，对铸型冲击大，还容易导致液态金属的飞溅、氧化和卷入气体，形成氧化夹渣和气孔缺陷。,1.,顶注式浇注系统的特点,根据铸件的结构特点，还可采用以下几种类型的顶注式浇注系统：,1,楔形浇,道,金属液通过长条楔缝可迅速充满型腔,常用于锅、盆、罩、盖类薄壁器皿铸件,2,压边浇道,浇道是一条窄而长的缝隙，与铸件顶部相连接，金属液经压边缝隙流入型腔,多用于壁较厚的中小铸铁件及非铁合金铸件。,3,雨淋浇,道,内浇道是由许多均匀分布的圆孔所组成，浇注时细流如雨淋，对型腔冲击力小。,主要用于质量要求较高的大中型筒型铸件，如气缸套、卷扬机等,（二）底注（下注）式浇注系统,内浇道开设在铸件底部，即金属液从铸件的底部注入型腔，称为底注式浇注系统,主要用于高度不大，结构不太复杂的铸件和易氧化的合金铸件，如铸钢、铝镁合金、铝青铜及黄铜等铸件,1,浇口杯；,2,直浇道；,3,铸件；,4,内浇道；,5,横浇道；,内浇道设在铸件底部的称为,底注式浇注系统,(1),合金液从下部充填型腔，流动平稳，不易产生冲击、飞溅、氧化和卷入气体，便于排除型腔中的气体。,(2),无论浇道比多么大，横浇道基本工作在 充满状态，有利于挡渣。,1.,底注式浇注系统的优点,(1),充型后铸件的温度分布不利于自下而上的顺序凝固，削弱了顶部冒口的补缩作用。,(2),铸件底部尤其是内浇道附近容易过热，使铸件产生缩松、缩孔、晶粒粗大等缺陷。,(3),充型能力较差，对大型薄壁铸件容易产生冷隔和浇不足的缺陷。,(4),造型工艺复杂，金属消耗量大。,2.,底注式浇注系统的缺点,根据铸件结构特点，还可采用下列底注式浇注系统,1,牛角,浇道,牛角式内浇道多用于质量要求高的小型轮类铸件,1,浇口杯；,2,直浇道；,3,铸件；,4,内浇道；,5,横浇道；,6,牛角浇口,2,反,雨淋浇道,它适用于易氧化的中小型圆套类铸件,（三）分型面（中间）注,入式浇注,系统,金属液经过开在分型面上的横浇道和内浇道进入型腔,适用于中等大小、高度适中、中等壁厚铸件,1-,浇口杯；,2-,出气冒口,（四）阶梯式浇注系统,阶梯式浇注系统是具有多层内浇道的浇注系统,适用于高大且结构复杂、收缩量较大或质量要求较高的铸件,图,4-17,阶梯式浇注系统,a-,多直浇道；,b-,用塞球法控制；,c-,控制各组元比例的；,d-,带级冲直浇道的；,e-,带反,_,直浇道的,优点,：上部金属液温度高于下部、有利于顺序凝固和冒口的补缩，铸件组织致密。易避免缩孔、缩松、冷隔及浇不到等铸造缺陷。利用多内浇道，可减轻内浇道附近的局部过热现象。,缺点,：造型复杂，有时要求几个水平分型面，要求正确的计算和结构设计，否则，容易出现上下各层内浇道同时进入金属液的,“,乱浇,”,现象，或底层进入金属液过多，形成下部温度高的不理想的温度分布。,（五）垂直缝隙式浇注系统,它以片状内浇道与铸件的整个高度相连接的一种特殊浇注系统,主要用于重要的铝合金铸件,对于重、大型铸件，特别是重要铸件，采用一种形式的浇注系统往往不能满足要求，可根据铸件情况同时采用两种或更多形式的复合式浇注系统,4.2.2,浇注系统设计与计算,铸铁件浇注系统设计与计算包括确定浇注时间、确定阻流截面积和各组元之间的比例关系等内容。,1,、当充填下半型时，压力头保持不变，则在浇口杯液面与阻流截面间应用伯努利方程。,一、阻流组元（或内浇道）截面积的计算及各组元之间,的比例关系的确定,1.,流体力学计算法,H0,阻流截面以上的液态金属压头,V,阻流截面以上的液态金属流速,g,重力加速度,H,总损,总的阻力损耗,浇,浇注系统中的总的阻力系数,而充下半型金属液体的质量为,金属液密度,S,阻,阻流截面面积,g,重力加速度,H,总损,总的阻力损耗,浇,浇注系统中的总的阻力系数,浇注时间（,s,）；,引入系数,流量系数，表示有粘度的金属液流量与理想流体流量的比值。,所以：公式,1,2,、充填上半型时，阻流截面上液流速度随着充型压力头的变化而逐渐变小，,故此时：,设,H,均,=H,0,-h,得到公式,2,将公式,1,和公式,2,合并通式，就是计算浇注系统中最小截面积的公式，即著名的奥赞公式,。,其中,金属液密度,S,阻,阻流截面面积,m,流经阻流截面的液体金属的总质量,H,均,平均计算静压力头,充填全部型腔的时间（,s,）；,流量系数,根据,Osann,公式，在已知铸件质量、流量系数、浇注时间、平均计算压头等参数的前提下，可以方便计算出浇注系统的阻流截面积大小，从而根据浇注系统各组元的截面积比的经验数据，计算出整个浇注系统的尺寸。,表,各种合金浇注系统组元截面之间比例关系,类型,F,内：,F,横：,F,直,应用范围及说明,封,闭,式,1:1.5:2,1:1.2:1.4,1:1.1:1.15,1:1.06:1.11,大型灰铸铁件,中、大型灰铸铁件,中、小型灰铸铁件,薄壁灰铸铁件,1:1.2;1.4,一般球墨铸铁件,1:1.1:1.5,1:1.3,可锻铸铁件,可锻铸铁件（横浇道直接联接侧冒口）,1:,（,1.1,1.3,）,:,（,1.2,1.6,）,1:1.1,铸钢件（转包浇注）,铸钢件（底包浇注）,半,封,闭,式,1:1.4:1.2,1:1.5:1.1,1:,（,1.3,1.5,）,:,（,1.1,1.2,）,重型机械铸铁件,铸铁件表面干型,中、小型铸铁件,0.8:,（,1.2,1.5,）,:1,球墨铸铁薄壁小件,1:,（,1.5,2.0,）,:1.2,锡青铜阀体，内浇道处设有暗冒口,开,放,式,（,1.5,4,）,:,（,2,4,）,:1,球墨铸铁薄壁铸件,（,1.2,3,）,:,（,1.2,2,）,:1,注,复杂的中、大型锡青铜件，内浇道处不设暗冒口,（,1,。,5,2,）：,1.2:1,注,（,3,10,）：,1.2:1,中、大型无锡青铜及黄铜件,复杂的大型无锡青铜及黄铜件,（,2,4,）,:,（,2,3,）,:1,（,1,1.5,）,:,（,1.5,3,）,:1,大、中型铝合金件,小型铝合金件,一般内浇道（阻流组元）的最小截面积为,0.4,0.5cm,直浇道的直径一般在,15,100mm,范围内,砂型铸造中,树脂砂型浇注系统总截面积比粘土砂型大,50,左右,当采用封闭式浇注系统时,浇道截面比例可取,S,内,：,S,横,：,S,直,1:1.25:1.25,（,1,）,m,、,值的确定,表,铸铁及铸钢的流量系数,m,值,种类,铸型阻力,大,中,小,湿型,铸铁,铸钢,0.35,0.25,0.42,0.32,0.5,0.42,干型,铸铁,铸钢,0.41,0.30,0.48,0.38,0.6,0.5,铸件确定后，,值即确定，铸件图上标出了铸件重量，加上冒口和浇注系统的重量即为,m,值。,表,浇冒口重量占铸件重量的比例,铸件重量,/,大量生产,成批生产,单件、小批生产,1000,10%15%,10%20%,（,2,）流量系数,的确定,值影响因素较多，难以用数学计算方法确定，一般都按生产经验和参考实验结果选定。铸铁、铸钢件在,0.250.5,之间选择，对航空铝、镁合金所用扩张式浇注系统,值在,0.30.7,之间。,（,3,）浇注时间,根据经验公式和图表选择,（,4,）平均压头,H,均的确定,平均压头,H,均的计算公式,：,式中,H,0,内浇道以上的金属液压头，即内浇道至,浇口盆液面的高度,（,cm,）,；,C,浇注时铸件高度,(cm),；,P,内浇道以上的铸件高度,(cm),。,对于封闭式浇注系统，在不同注入位置时公式有以下形式：,顶注,式,P,0,，则,底注,式,P,C,，则,中间注入式,则，,注：,m,值为估值，且忽略了金属液从浇包嘴到浇口杯下落的动能影响，最终的计算结果还需验算、调整。,3,、浇注系统其它各组元的截面积,表,3-8,各种合金浇注系统组元截面之间比例关系,类型,F,内：,F,横：,F,直,应用范围及说明,封,闭,式,1:1.5:2,1:1.2:1.4,1:1.1:1.15,1:1.06:1.11,大型灰铸铁件,中、大型灰铸铁件,中、小型灰铸铁件,薄壁灰铸铁件,1:1.2;1.4,一般球墨铸铁件,1:1.1:1.5,1:1.3,可锻铸铁件,可锻铸铁件（横浇道直接联接侧冒口）,1:,（,1.1,1.3,）,:,（,1.2,1.6,）,1:1.1,铸钢件（转包浇注）,铸钢件（底包浇注）,半,封,闭,式,1:1.4:1.2,1:1.5:1.1,1:,（,1.3,1.5,）,:,（,1.1,1.2,）,重型机械铸铁件,铸铁件表面干型,中、小型铸铁件,0.8:,（,1.2,1.5,）,:1,球墨铸铁薄壁小件,1:,（,1.5,2.0,）,:1.2,锡青铜阀体，内浇道处设有暗冒口,开,放,式,（,1.5,4,）,:,（,2,4,）,:1,球墨铸铁薄壁铸件,（,1.2,3,）,:,（,1.2,2,）,:1,注,复杂的中、大型锡青铜件，内浇道处不设暗冒口,（,1,。,5,2,）：,1.2:1,注,（,3,10,）：,1.2:1,中、大型无锡青铜及黄铜件,复杂的大型无锡青铜及黄铜件,（,2,4,）,:,（,2,3,）,:1,（,1,1.5,）,:,（,1.5,3,）,:1,大、中型铝合金件,小型铝合金件,注：直浇道后如设过滤网，则网孔截面积,S,滤的比值取,0.9,。,一般内浇道（阻流组元）的最小截面积为,0.4,0.5cm,直浇道的直径一般在,15,100mm,范围内,砂型铸造中,树脂砂型浇注系统总截面积比粘土砂型大,50,左右,当采用封闭式浇注系统时,浇道截面比例可取,S,内,：,S,横,：,S,直,1:1.25:1.25,4.2.3.2,、阶梯式浇注系统截面尺寸的确定,（,1),最小控制截面,S,阻的计算,（,2),分配直浇道,的截面积,S,阻,：,S,直,（分）,1:(1,2),（,3,）内浇道截面积的计算,其它合金铸件浇注系统的特点,一、球墨铸铁件浇注系统的特点,碳当量较高，流动性比灰铸铁好,球化孕育处理铁液温度下降多，易氧化产生渣,要求铁液迅速、平稳充型,浇注系统截面积通常比灰铸铁的大,多采用半封闭式或开放式浇注系统,多采用冒口补缩液态和凝固初期的收缩,二、可锻铸铁浇注系统的特点,薄壁中小型可锻铸铁件的铸态为白口铸铁,碳当量低，熔点比灰铸铁高,流动性差，收缩大，铁液中熔渣较多,浇注系统应有利于补缩，充型较快，且具有较强的挡渣能力,常采用带暗冒口的封闭式浇注系统,浇注系统截面积一般比灰铸铁的大,内浇道宜从铸件厚壁处引入,在内浇道与铸件之间设置暗冒口，采用滤网、阻流浇道、离心集渣包等措施增强挡渣效果,三、铸钢件浇注系统的特点,熔点高，易氧化和流动性差，收缩大，易产生缩孔、,缩松、热裂、变形等缺陷,应按有利于补缩的方案设置浇注系统,应配合使用冷铁、收缩肋，拉肋,宜采用不封闭的浇注系统，其形状、结构要简单,浇注系统截面积应较大，使钢水充型快而平稳,中小铸件，多采用底注式浇注系统,高大件则宜采用阶梯式浇注系统,二、可锻铸铁浇注系统的特点,薄壁中小型可锻铸铁件的铸态为白口铸铁,碳当量低，熔点比灰铸铁高,流动性差，收缩大，铁液中熔渣较多,浇注系统应有利于补缩，充型较快，且具有较强的挡渣能力,常采用带暗冒口的封闭式浇注系统,浇注系统截面积一般比灰铸铁的大,内浇道宜从铸件厚壁处引入,在内浇道与铸件之间设置暗冒口，采用滤网、阻流浇道、离心集渣包等措施增强挡渣效果,三、铸钢件浇注系统的特点,熔点高，易氧化和流动性差，收缩大，易产生缩孔、,缩松、热裂、变形等缺陷,应按有利于补缩的方案设置浇注系统,应配合使用冷铁、收缩肋，拉肋,宜采用不封闭的浇注系统，其形状、结构要简单,浇注系统截面积应较大，使钢水充型快而平稳,中小铸件，多采用底注式浇注系统,高大件则宜采用阶梯式浇注系统,四、铜合金铸件浇注系统特点,锡青铜及磷青铜：,长套筒铸件可使用顶铸式雨淋浇道,短小圆筒、圆盘及轴瓦类铸件可采用压边浇道,复杂件，可采用带过滤网或集渣包的浇注系统,铝青铜、铝铁青铜、锰黄铜、铝黄铜：,采用底注开放式，并设有滤网或集渣包,浇道位置应有利于冒口补缩或使浇道通过冒口注入,五、铝合金铸件浇注系统特点,要求铝合金的浇注系统充型平稳，无涡流，充型时间短，挡渣能力强，并有利于补缩,高度,10,不,重要的小铸件可采用顶注式,一般都采用底注开放式或垂直缝隙式浇注系统,铝合金的特点是导热率大，流动过程中降温快,易氧化吸气，且氧化膜的密度与铝液相近，若混入铝液中就难以上浮,凝固收缩大，易产生缩孔、缩松,