在對(duì)鑄件的鑄造過(guò)程中,必不可少的一個(gè)系統(tǒng)就是澆注系統(tǒng),澆注系統(tǒng)的作用是將液態(tài)的金屬液引入鑄型中,按照引入位置分,澆注系統(tǒng)可分為頂注式,底注式、中間注入式、階梯式。但不管哪類澆注系統(tǒng),其組成都是不變的,那么澆注系統(tǒng)由哪些部分組成呢?各個(gè)組成部分有什么作用?下面尼森小編就來(lái)為大家介紹下鑄造澆注系統(tǒng)的組成及作用
一、鑄造澆注系統(tǒng)的組成及作用
1、過(guò)濾系統(tǒng)
過(guò)濾系統(tǒng)其實(shí)是澆注系統(tǒng)中的一個(gè)附加系統(tǒng),一般采用鑄造過(guò)濾網(wǎng)來(lái)過(guò)濾金屬液,這也是現(xiàn)在鑄造行業(yè)中使用普遍的一種過(guò)濾方式。在實(shí)際應(yīng)用中,過(guò)濾網(wǎng)片一般放置在澆口杯底部,直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道等地方,其原則是盡量靠近鑄件一端,原因是為了盡可能提升過(guò)濾質(zhì)量,同時(shí)防止?jié)沧r(shí)金屬液對(duì)過(guò)濾網(wǎng)的直接沖擊,避免沖翻、沖破、沖碎過(guò)濾網(wǎng)片。當(dāng)然,實(shí)際操作過(guò)程中還是需要根據(jù)實(shí)際情況確定使用方式。
過(guò)濾系統(tǒng)的作用:過(guò)濾金屬熔液。過(guò)濾后的金屬液無(wú)雜質(zhì),有效改善鑄件的氣孔、砂眼等鑄造缺陷,提高鑄件成品率,機(jī)械性能等。
2、澆口杯
澆口杯是漏斗形的外澆口,所以又稱外澆口,單獨(dú)制造或直接在鑄型內(nèi)形成,成為直澆道頂部的擴(kuò)大部分。澆口杯分為漏斗形澆口杯和澆口盆兩類。漏斗形澆口杯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)約金屬,但撇渣效果差。為了撇渣,一般常配合過(guò)濾網(wǎng)使用。澆口盆效果較好,底部設(shè)置堤壩有利于澆注操作,使金屬液達(dá)到適宜的澆注速度后再流入直澆道。這樣澆口杯內(nèi)液體深度大,可阻止水平漩渦的產(chǎn)生而形成垂直漩渦,從而有利于分離渣滓和氣泡。
澆口杯的作用:澆口杯是承受金屬液的沖擊和分離熔渣,避免金屬液對(duì)砂型的直接沖擊,防止金屬液飛濺和溢出,便于澆注;減輕液流對(duì)型腔的沖擊、分離渣滓和氣泡,阻止其進(jìn)入型腔;增加充型壓力頭可能撇去部分熔渣、雜質(zhì)、阻止其進(jìn)入直澆道內(nèi);提高金屬液靜壓力。
3、直澆道
直澆道是一個(gè)圓錐形的垂直通道,利用它的高度所產(chǎn)生(的)靜壓力,可以控制金屬液流入鑄型的速度并提高充型能力。直澆道常做成上大下小的錐形,等斷面的柱形和上小下大的倒錐形。對(duì)鋁、鎂合金鑄件,也有用蛇形、片狀和縫隙式的直澆道。直澆道是金屬液進(jìn)入模具型腔時(shí)首先經(jīng)過(guò)的通道,也是壓力傳遞的首要部位,因而其大小會(huì)影響金屬液的流動(dòng)速度和填充時(shí)間。
直澆道的作用:從澆口杯引導(dǎo)金屬向下,進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接導(dǎo)如型腔;提供足夠的壓力,使金屬液在重力作用下能克服各種流動(dòng)阻力,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)充滿型腔。
(1)直澆道中液態(tài)金屬分兩種流態(tài):充滿式流動(dòng)或非充滿式流動(dòng)。
(2)在非充滿的直澆道中,金屬液以重力加速度向下運(yùn)動(dòng),流股呈漸縮形,流股表面壓力接近大氣壓力,微呈正壓。流股表面會(huì)帶動(dòng)表層氣體向下運(yùn)動(dòng),并能沖入型內(nèi)上升的金屬液內(nèi),由于流股內(nèi)部和砂型表層氣體之間無(wú)壓力差,氣體不可能被“吸入”流股,但在直澆道中氣體可被金屬表面所吸附并帶走。
(3)直澆道入口形狀影響金屬流態(tài)。當(dāng)入口為尖角時(shí),增加流動(dòng)阻力和斷面收縮率,常導(dǎo)致非充滿式流動(dòng)。實(shí)際砂型中尖角處的型砂會(huì)被沖掉引起沖砂缺陷。要使直澆道呈充滿流態(tài),要求入口處圓角半徑r≥d/4(d為直澆道上口直徑)。
(4)生產(chǎn)中主要應(yīng)用帶有橫澆道和內(nèi)澆道的澆注系統(tǒng),由于橫澆道和內(nèi)澆道的流動(dòng)阻力,常使等截面的,上小下大的直澆道均能滿足充滿條件而呈充滿式流態(tài)。
4、直澆道窩
金屬液對(duì)直澆道底部有強(qiáng)烈的沖擊作用,并產(chǎn)生渦流和紊流區(qū),常引起沖砂、渣孔和大量氧化夾雜物等鑄造缺陷。設(shè)直澆道窩可改善金屬液的流動(dòng)狀況。直澆道窩的大小、形狀應(yīng)適宜,砂型應(yīng)緊實(shí)。在底部放置干砂芯片、耐火磚等可防止沖砂。直澆道窩常做成半球形、圓錐臺(tái)等形狀。
直澆道窩的作用:有緩沖作用;縮短直澆道一橫澆道拐彎處的高度紊流區(qū);改善內(nèi)澆道的流量分布;減小直澆道一橫澆道拐彎處的局部阻力系數(shù)和壓頭損失;注入型內(nèi)開(kāi)始的金屬液中,常帶有一定量的氣體,在直澆道窩內(nèi)可以浮出去。
5、橫澆道
橫澆道向內(nèi)澆道分配潔凈的金屬液,儲(chǔ)留澆入的含氣量和渣污的低溫金屬液并阻留渣滓,使金屬液流平穩(wěn)和減少產(chǎn)生氧化夾渣物。橫澆道內(nèi),在內(nèi)澆道入口周圍存在一個(gè)區(qū)域,被稱為內(nèi)澆道的吸動(dòng)區(qū),只要金屬進(jìn)入該區(qū)就會(huì)自動(dòng)流入內(nèi)澆道。顯然,進(jìn)入該區(qū)的渣團(tuán)也將會(huì)流入型腔。
橫澆道的作用:主要起擋渣作用,金屬液在橫澆道內(nèi)速度減緩,熔渣及氣體能充分上浮而不進(jìn)入鑄型;可以借助橫澆道中的大體積金屬液來(lái)預(yù)熱模具;將金屬液從直澆道引入內(nèi)澆口;當(dāng)鑄件冷卻收縮時(shí)用來(lái)補(bǔ)縮和傳遞靜壓力。
橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn):
(1)橫澆道截面積應(yīng)從直澆道向內(nèi)澆道逐漸縮小,不應(yīng)突然變化;
(2)橫澆道截面積都應(yīng)不小于內(nèi)澆道截面積;
(3)橫澆道應(yīng)具有一定的厚度和長(zhǎng)度;
(4)金屬液通過(guò)橫澆道時(shí)的熱損失應(yīng)盡可能地小,保證橫澆道比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固;
(5)根據(jù)工藝需要可設(shè)置盲澆道,以達(dá)到改善模具熱平衡,容納冷污金屬液、涂料殘?jiān)涂諝獾哪康摹?br />
6、內(nèi)澆道
內(nèi)澆道是液態(tài)金屬進(jìn)入鑄型型腔的通道,內(nèi)澆道是把金屬液直接引入鑄型的通道。利用它的位置、大小和數(shù)量可以控制金屬液流入鑄型的速度和方向,以及調(diào)節(jié)鑄件各部分的溫度分布。
內(nèi)澆道的作用:控制金屬液充填鑄型的速度和方向,調(diào)節(jié)鑄型各部分的溫度和鑄件的凝固順序,并對(duì)鑄件有一定的補(bǔ)縮作用??梢杂袉蝹€(gè)也可以設(shè)計(jì)多個(gè)內(nèi)澆道。
二、鑄造澆注系統(tǒng)的基本要求
1、所確定的內(nèi)澆道的位置、方向和個(gè)數(shù)應(yīng)符合鑄件的凝固原則或補(bǔ)縮方法。
2、在規(guī)定的澆注時(shí)間內(nèi)充滿型腔。
3、提供必要的充型壓力頭,保證鑄件輪廓、棱角清晰。
4、使金屬液流動(dòng)平穩(wěn),避免嚴(yán)重紊流。防止卷入、吸收氣體和使金屬過(guò)度氧化。
5、具有良好的阻渣能力。
6、金屬液進(jìn)人型腔時(shí)線速度不可過(guò)高,避免飛濺、沖刷型壁或砂芯。
7、保證型內(nèi)金屬液面有足夠的上升速度,以免形成夾砂結(jié)疤、皺皮、冷隔等缺陷。
從上述鑄造澆注系統(tǒng)的組成及作用中可以看出,澆注系統(tǒng)一般是由澆口杯、直澆道、澆道窩、橫澆道、內(nèi)澆道五部分組成,每個(gè)組成部分的作用都不一樣,如橫澆道的作用是擋渣。另外,澆注系統(tǒng)中還有一個(gè)附加系統(tǒng)就是過(guò)濾系統(tǒng),主要作用是過(guò)濾,一般采用鑄造過(guò)濾網(wǎng)來(lái)過(guò)濾金屬液。尼森過(guò)濾網(wǎng)布制造專注與鑄造過(guò)濾網(wǎng)的生產(chǎn),濾網(wǎng)質(zhì)量好,耐高溫,采用無(wú)堿玻璃纖維紗精制而成,如果您有需要,歡迎聯(lián)系尼森詳詢~