浇注系统设计(课堂PPT).ppt

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,*,浇注系统的设计,1,浇注系统的作用,1）引导液体金属平稳地充满型腔，避免冲坏型壁和型芯；,2）挡住熔渣进入型腔；,3）调节铸件的凝固顺序。,2,1.冒口,2.浇口杯,3直浇道,4横浇道,5内浇道,浇注系统的组成(不含冒口),为了保证铸件质量而增设的，其作用是排气、浮渣和补缩。对厚薄相差大的铸件，都要在厚大部分的上方适当开设冒口。,3,应在一定的浇注时间内，,保证充满型腔,。保证铸件轮廓清晰，防止出现浇不足缺陷。,可以控制浇注速率和方向，尽可能使金属液,平稳,充型。避免冲击、飞溅和漩涡发生，以免铸件产生氧化夹渣、气孔和砂眼等缺陷。（夹渣 ）,应能把混入金属液中的熔渣和气体,挡在浇注系统里,，防止产生夹渣和气孔等缺陷。,应能控制铸件凝固时的,温度分布,，减少或消除铸件产生缩孔、缩松、热裂和变形等缺陷。,浇注系统结构应简单，简化造型、减少清理工作量和液体金属的,消耗,。,对浇注系统的基本要求,4,雷诺数Re,、为流体密度和粘度；v、L为流场的特征速度和特征长度，内流问题则取通道内平均流速和通道直径,。,轻合金优质铸件:当Re20000时，液流表面的氧化膜不会破碎，如果将Re控制在4000-10000范围内时，就可符合生产铝合金和镁合金优质铸件的要求；,铝合金铸件：允许的最大雷诺数，在直浇道内应不超过10000，横浇道内不超过7000，内浇道内不超过1100，型腔内不超过280。,5,浇口杯,作用：,1.承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注。,2.避免液流对型腔的直接冲击。,3.防止渣滓和气泡进入型腔。,4.提高液面高度，增加充型水力学压力头。,漏斗型 池型,适用于挡渣要求不高,6,浇口杯的水平漩涡,漏斗浇口杯,卷入气体和熔渣,易产生水平漩涡,影响浇口杯内水平漩涡的主要因素是：浇口杯内液面的深度，其次是浇注高度，浇注方向和浇口杯的结构等。,措施,1.增大浇口杯液面深度（同时设浇口塞或铁片）；,2.降低浇注高度；,3.浇口杯与直浇道相连的边缘做成凸起状；,4.浇口杯的流出口应做出圆角。,7,直浇道,将来自浇口杯的液流引入横浇道、内浇道或直接引入,型腔。,通过调整直浇道高度，可获得足够的水力学压头，保,证金属液在规定的时间内以适当的速度充满型腔。,直浇道越高，则压头越大，金属液进入型腔的速度越 快，对充满薄壁铸件有利，但同时对型壁的冲击也愈,大。,8,直浇道型式及常用断面形状,9,浇口窝的作用,缓冲作用,缩短拐弯处的高度紊流区,改善内浇道的流量分布,减少拐弯处的局部阻力和水头损失,10,横浇道,主要功能：,1.稳流,2.挡渣（主要挡渣单元）,3.分配液流,结构形状：,圆形热损失最小、流动平稳，但工艺复杂；,一般采用：高/宽=1.2-1.5的梯形。,11,扩张式浇注系统,（横浇道并不立即被充满）,内,浇,道,流,速,V,内,与h有关,(,横浇道中的液面高度),与H有关,(浇口杯中液面算起的压力头),横浇道未充满前,横浇道充满后,由于h远小于H,所以可把合金液进入型腔的初速度控制在较小的范围内,避免喷溅或冲击型壁,避免氧化杂质和气孔缺陷,12,内浇道,主要作用:,控制充型速度和方向,分配液态金属,调节局部温度场和凝固顺序,提供部分补缩金属液来源,13,内浇道流量分配,一般条件下，远离直浇道流量大。,浇不足，冷隔，过热,破坏凝固次序,氧化，缩松和裂纹,措 施,尽可能将内浇道设置在横浇道的对称位置；,将横浇道断面设计成顺着液流方向逐渐缩小的形式；,设置浇口窝。,14,内浇道的吸动作用,吸动作用越大，横浇道越难挡渣。,采用较高的横浇道和较低的内浇道,1.第一个内浇道不要离直浇道太近；最后一个内浇道与横浇道末端要有一定的距离。,2.内浇道一般应置于横浇道的中部（中置式）；轻合金金属型铸造中，上置式的比较多用。,3.液态金属的导入位置是控制铸件凝固顺序的一个重要措施。,15,过滤装置,（1）过滤网,（厚度为0.2-0.5的钢板冲制而成。,（3）钢丝棉过滤（絮棉状的细铁丝）,（2）过滤片（泡沫陶瓷过滤）,16,浇注系统的类型,顶注式浇注系统,底注式浇注系统,中注式浇注系统,阶梯式浇注系统,缝隙式浇注系统,17,备注,夹渣：,由于铸型具有一定的孔隙，金属液在充型过程中，往往不能很好地贴附于管壁，此时可能将外界气体卷入液流，形成气孔或引起金属液 氧化，形成氧化,夹渣,。,当内浇口的总截面积最小时，浇注开始后整个浇注系统很快就充满了金属液，有利于阻止熔渣及夹杂物进入型腔。（闭式浇注系统）,18,