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铸造浇注系统的组成及作用详解

时间:2021-05-21 15:53:33 点击:357 次 来源:洛阳尼森过滤网布制造有限公司
  在对铸件的铸造过程中,必不可少的一个系统就是浇注系统,浇注系统的作用是将液态的金属液引入铸型中,按照引入位置分,浇注系统可分为顶注式,底注式、中间注入式、阶梯式。但不管哪类浇注系统,其组成都是不变的,那么浇注系统由哪些部分组成呢?各个组成部分有什么作用?下面尼森小编就来为大家介绍下铸造浇注系统的组成及作用
  

  一、铸造浇注系统的组成及作用

  

  1、过滤系统

  铸造过滤网片
  过滤系统其实是浇注系统中的一个附加系统,一般采用铸造过滤网来过滤金属液,这也是现在铸造行业中使用普遍的一种过滤方式。在实际应用中,过滤网片一般放置在浇口杯底部,直浇道、横浇道、内浇道等地方,其原则是尽量靠近铸件一端,原因是为了尽可能提升过滤质量,同时防止浇注时金属液对过滤网的直接冲击,避免冲翻、冲破、冲碎过滤网片。当然,实际操作过程中还是需要根据实际情况确定使用方式。
  
  过滤系统的作用:过滤金属熔液。过滤后的金属液无杂质,有效改善铸件的气孔、砂眼等铸造缺陷,提高铸件成品率,机械性能等。
  

  2、浇口杯

  
  浇口杯是漏斗形的外浇口,所以又称外浇口,单独制造或直接在铸型内形成,成为直浇道顶部的扩大部分。浇口杯分为漏斗形浇口杯和浇口盆两类。漏斗形浇口杯结构简单,节约金属,但撇渣效果差。为了撇渣,一般常配合过滤网使用。浇口盆效果较好,底部设置堤坝有利于浇注操作,使金属液达到适宜的浇注速度后再流入直浇道。这样浇口杯内液体深度大,可阻止水平漩涡的产生而形成垂直漩涡,从而有利于分离渣滓和气泡。
  
  浇口杯的作用:浇口杯是承受金属液的冲击和分离熔渣,避免金属液对砂型的直接冲击,防止金属液飞溅和溢出,便于浇注;减轻液流对型腔的冲击、分离渣滓和气泡,阻止其进入型腔;增加充型压力头可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入直浇道内;提高金属液静压力。
  

  3、直浇道

  
  直浇道是一个圆锥形的垂直通道,利用它的高度所产生(的)静压力,可以控制金属液流入铸型的速度并提高充型能力。直浇道常做成上大下小的锥形,等断面的柱形和上小下大的倒锥形。对铝、镁合金铸件,也有用蛇形、片状和缝隙式的直浇道。直浇道是金属液进入模具型腔时首先经过的通道,也是压力传递的首要部位,因而其大小会影响金属液的流动速度和填充时间。
  
  直浇道的作用:从浇口杯引导金属向下,进入横浇道、内浇道或直接导如型腔;提供足够的压力,使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力,在规定时间内充满型腔。
  
  (1)直浇道中液态金属分两种流态:充满式流动或非充满式流动。
  
  (2)在非充满的直浇道中,金属液以重力加速度向下运动,流股呈渐缩形,流股表面压力接近大气压力,微呈正压。流股表面会带动表层气体向下运动,并能冲入型内上升的金属液内,由于流股内部和砂型表层气体之间无压力差,气体不可能被“吸入”流股,但在直浇道中气体可被金属表面所吸附并带走。
  
  (3)直浇道入口形状影响金属流态。当入口为尖角时,增加流动阻力和断面收缩率,常导致非充满式流动。实际砂型中尖角处的型砂会被冲掉引起冲砂缺陷。要使直浇道呈充满流态,要求入口处圆角半径r≥d/4(d为直浇道上口直径)。
  
  (4)生产中主要应用带有横浇道和内浇道的浇注系统,由于横浇道和内浇道的流动阻力,常使等截面的,上小下大的直浇道均能满足充满条件而呈充满式流态。
  

  4、直浇道窝

  
  金属液对直浇道底部有强烈的冲击作用,并产生涡流和紊流区,常引起冲砂、渣孔和大量氧化夹杂物等铸造缺陷。设直浇道窝可改善金属液的流动状况。直浇道窝的大小、形状应适宜,砂型应紧实。在底部放置干砂芯片、耐火砖等可防止冲砂。直浇道窝常做成半球形、圆锥台等形状。
  
  直浇道窝的作用:有缓冲作用;缩短直浇道一横浇道拐弯处的高度紊流区;改善内浇道的流量分布;减小直浇道一横浇道拐弯处的局部阻力系数和压头损失;注入型内开始的金属液中,常带有一定量的气体,在直浇道窝内可以浮出去。
  

  5、横浇道

  横浇道向内浇道分配洁净的金属液,储留浇入的含气量和渣污的低温金属液并阻留渣滓,使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣物。横浇道内,在内浇道入口周围存在一个区域,被称为内浇道的吸动区,只要金属进入该区就会自动流入内浇道。显然,进入该区的渣团也将会流入型腔。
  
  横浇道的作用:主要起挡渣作用,金属液在横浇道内速度减缓,熔渣及气体能充分上浮而不进入铸型;可以借助横浇道中的大体积金属液来预热模具;将金属液从直浇道引入内浇口;当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力。
  
  横浇道的设计要点:
  
  (1)横浇道截面积应从直浇道向内浇道逐渐缩小,不应突然变化;
  
  (2)横浇道截面积都应不小于内浇道截面积;
  
  (3)横浇道应具有一定的厚度和长度;
  
  (4)金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小,保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固;
  
  (5)根据工艺需要可设置盲浇道,以达到改善模具热平衡,容纳冷污金属液、涂料残渣和空气的目的。
  

  6、内浇道

  
  内浇道是液态金属进入铸型型腔的通道,内浇道是把金属液直接引入铸型的通道。利用它的位置、大小和数量可以控制金属液流入铸型的速度和方向,以及调节铸件各部分的温度分布。
  
  内浇道的作用:控制金属液充填铸型的速度和方向,调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序,并对铸件有一定的补缩作用。可以有单个也可以设计多个内浇道。
  

  二、铸造浇注系统的基本要求

  
  1、所确定的内浇道的位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。
  
  2、在规定的浇注时间内充满型腔。
  
  3、提供必要的充型压力头,保证铸件轮廓、棱角清晰。
  
  4、使金属液流动平稳,避免严重紊流。防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。
  
  5、具有良好的阻渣能力。
  
  6、金属液进人型腔时线速度不可过高,避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。
  
  7、保证型内金属液面有足够的上升速度,以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。
  
  从上述铸造浇注系统的组成及作用中可以看出,浇注系统一般是由浇口杯、直浇道、浇道窝、横浇道、内浇道五部分组成,每个组成部分的作用都不一样,如横浇道的作用是挡渣。另外,浇注系统中还有一个附加系统就是过滤系统,主要作用是过滤,一般采用铸造过滤网来过滤金属液。尼森过滤网布制造专注与铸造过滤网的生产,滤网质量好,耐高温,采用无碱玻璃纤维纱精制而成,如果您有需要,欢迎联系尼森详询~
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