2.5澆注系統

2.5.1澆注系統的設計原則
設計和計算可以參照砂型鑄造的方法，但應考慮金屬型鑄造冷卻快、排氣條件差、澆注位置受到限置等特點，具體原則如下：

① 澆注系統尺寸的大小應保證金屬液在規定的時間內能良好的充滿金屬型。

② 金屬液應平穩流入型腔，不直接衝擊芯和型壁，避免產生渦流和飛濺。

③ 金屬液應順序地充填鑄型，以利於金屬型腔中氣體的排除。

④ 鑄型的熱分佈應合理，有利於鑄件金屬凝固，以便於鑄件得到充分的補縮。

⑤ 澆注系統結構設計應簡單、體積小、在保證鑄件質量的前提條件下，金屬液消耗儘可能小。

2.5.2澆注系統的形式，常見的澆注形式如下：

①頂注式：，適用於矮而簡單的鑄件，一般鎂合金鑄件高度不大於80mm，鋁合金鑄件的高度不大於100mm

②中注式：，適用於鑄件高度適中（在100mm左右），外形特殊、兩端及四周均有厚大部位，難以採用其它澆注方法的鑄件。

③底注式：，廣泛用於各種尺寸及各種合金的鑄件。非鐵合金用得較多，特別是易產生氧化渣的金屬多用這種方法。

④縫隙式：特別適合質量要求高或高度較大的筒形或板狀鑄件。

2.5.3燒注系統的組成部分

①澆口杯：澆口杯接受和貯存一定量的金屬液，同時起到緩衝和浮渣的作用。

②直流道：1)直流道一般設計成封閉式。

2)不帶澆口杯的直流道，上部喇叭口直徑最好不小於d30mm。

3)垂直澆道底部受金屬液的衝擊力很大，故高度一般不應超過150mm，如果直流道需要設計得比較高時，可改用傾斜澆道，但傾斜澆道高度也不應超過250mm。

4)當直澆道設計超過250mm，可採用蛇形澆道。

5)直澆道的截面形狀最好是圓形。而且直徑最好不超過25mm。否則易產生渦流，造成澆注過程中金屬液內產生中空現象，捲入氣體，造成氧化夾渣。

6)對於大型鋁合金鑄件，可將一個大的截面的直澆道分成2-3個截面較小的直澆道。

③橫澆道：橫澆道起緩衝、穩流和擋渣的作用，並將直澆道的金屬液分配給內澆道。金屬液一般不設計，除了底注式加上橫澆道。

④內澆道：內澆道直接與鑄件相連，起著控制金屬液流動速度和方向的作用。

內澆道設計：a、內澆道比橫澆道設計得扁平一些，並均勻地分佈於鑄件各特殊部位，每個內澆道只負擔一部分型腔金屬液的充型，力求使金屬液流動平穩。

B、為製造方便，內澆道應盡量設計在分型面上。

C、內澆道的厚度一般應為與鑄件相連接處的對應的鑄件壁厚的50%-80%。對於薄壁鑄件，可比鑄件壁厚小2mm左右。

D、內澆道的寬度，一般為內澆道厚度的3倍以上。

E、內澆道長度：小型鑄件為10-20mm

中型鑄件為20-40mm

小型鑄件為30-60mm

⑤縫隙澆道：

2.5.4金屬型鑄造澆注系統尺寸計算：

根據金屬液流入型腔時平均上升速度計演算法：

根據實際經驗，金屬液在金屬型中平均上升速度v平升=

式中－鑄件平均壁厚mm

則澆注時間t(s)由下式決定

式中h-金屬型腔的高度(cm)

金屬液在澆道內的流速，取決於鑄件的重量、金屬液的密度、澆注時間和澆道最小截面面積：

式中v平升－金屬液在金屬型中平均上升速度(cm/s)

Amin= =

W－鑄件的重量(g)

－金屬液的密度g/cm

式中t－澆注時間(s)

Amin—澆道的最小截面積(cm)

鑄造合金 A1:A2:A3 備註
鑄鐵 1.25:1.25:1
鑄鋼 1.15:1.05:1
鋁鎂合金 1:2-4:3-6 開放式，適用於大型鑄件
1:2-3:3-6 開放式，適用於中型鑄件
1:1.5-3:1.5-3 開放式，適用於小型鑄件
1:3-4:1.5 半開放式，適用於小而簡單的鑄件
1:1.2:1.5 封閉式。複雜的殼形鑄件，高度在150mm下，重量在3kg以下的鋁合金
銅合金 1:1.2:1.5

資料來源：http://www.twword.com/wiki/%E9%87%91%E5%B1%AC%E6%A8%A1%E9%91%84%E9%80%A0

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