第4章浇注系统设计
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《特种铸造》第4章-反重力铸造(4-5学时)-王猛
2)、避免金属液直接接触空气，氧化卷气现象可得到抑制，有 利于保证铸件冶金质量，可用于易氧化金属如钛合金，铸钢件 等的铸造。 3)、金属液/型壁气隙小，热量传输顺畅，凝固较快，晶粒细小， 真空吸铸生产的铝合金铸件强度、硬度较重力铸造提高5%～10%，
延伸率提高30%。
4-7
“十三五”规划教材
特种铸造
5）充型及补缩压差一般在20～60kPa范围内，金属液上升的速
度以不超过0.3米/秒为宜。
4-4
“十三五”规划教材
特种铸造
第4章 反重力铸造
反重力铸造的充型、补缩与传统的重力铸造有显著差异，同时 也与高压充型的压力铸造有明显差别，因而具备如下优点： 金属液充型流动平稳——有序流动，液面上升速度易于控制； 铸件成形性能好——充型压头高于显著提升充填能力； 铸件致密度高——有序充型可获得良好温度场分布，补缩易于实现； 合金纯净度高——升液管直接从金属液中层吸取金属，避免卷渣； 铸件含气量低——铸件可热处理实现性能强化； 材料利用率高——有效减少浇冒系统对金属原料的消耗； 工艺可控性及稳定性好——自动控制来确保铸造工艺方案严格执行。
图4-7 调压铸造装置结构示意图
（教材图4-7）
1-压力罐，2-正压控制系统，3-上
压室，4-铸型，5-负压控制系统，
6-真空罐，7-金属液，8-保温炉，
9-下压室
4-16
“十三五”规划教材
特种铸造
第4章 反重力铸造
4.2 反重力铸造工艺参数
一、 压力调控
二、 浇注温度及铸型温度
4-17
“十三五”规划教材
P1 gH1 1 H1 / v1
充型阶段：
P2 gH2 2 (H2 H1) / v2
支座 铸造工艺课程设计
目录摘要第一章：零件简介1.1零件介绍 (2)1.2灰铸铁 (2)第二章：铸造工艺方案的确定 (3)2．1支座的生产条件、结构及技术要求 (3)2．2支座结构的铸造工艺性 (5)2. 3造型，造芯方法的选择 (6)2.4浇注位置的确定 (7)2. 5分型面的确定 (9)第三章：铸造工艺参数及砂芯设计 (10)3. 1 工艺设计参数确定 (10)3.1.1铸件尺寸公差 (11)3.1.2机械加工余量 (11)3.1.3铸造收缩率 (12)3.1.4起模斜度 (12)3.1.5最小铸出孔和槽 (13)3.1.6铸件在砂型内的冷却时间 (14)3.1.7铸件重量公差 (14)3.1.8工艺补正量 (14)3.1.9分型负数 (14)3.1.10反变形量 (14)3.1.11非加工壁厚负余量 (14)3. 2砂芯设计 (15)3.2.1芯头的设计 (16)3.2.2砂芯的定位结构 (16)3.2.3压环、防压环和集砂槽芯头结构 (16)3.2.4芯骨设计 (16)3.2.5砂芯的排气 (16)3.2.6砂芯负数 (16)第四章：浇注系统及冒口、冷铁、出气孔等设计4.1浇注系 (17)4.1.1选择浇注系统类型 (17)4.1.2计算浇注时间并核算金属上升速度 (17)4.1.3计算阻流截面积 (17)4.1.4确定浇口比 (18)4.1.5计算内浇道截面积 (18)4.1.6计算横浇道截面积 (18)4.1.7计算直浇道截面积 (19)4.1.8浇口窝的设计 (20)4.1.9浇口杯的设计 (20)4.2冒口的设计 (20)4.3冷铁的设计.....................................................................................................21.4.4出气孔的设计 (21)第五章砂型铸造设备选用 (21)5.1 造型工部设备选用 (21)5.2 制芯工部设备选用 (21)5.3 清理工部设备选用 (21)设计心得 (22)参考文献 (22)1．1零件介绍支座是指用以支承容器或设备的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。
塑料模具设计说明书(参考)
塑料模具设计说明书题目：姓名学号班级2014 年月日目录第一章塑件的工艺分析1.1 任务要求1.2 原料ABS的成型特性和工艺参数1.3 塑件的结构工艺性第二章注射设备的选择2.1 注射成型工艺条件2.2 选择注射机第三章型腔布局与分型面的选择3.1 塑件的布局3.2 分型面的选择第四章浇注系统的设计4.1主流道和定位圈的设计4.2 分流道设计4.3 浇口的设计4.4冷料穴的设计4.5 排气系统的分析第五章主要零部件的设计计算5.1 型芯、型腔结构的确定5.2 成型零件的成型尺寸第六章成型设备的校核6.1、注射成型机注射压力校核6.2、注射量的校核6.3、锁模力的校核相关零件图第一章塑件的工艺分析1.1 任务要求图1 盒盖1.2原料ABS的成型特性和工艺参数ABS是目前产量最大、应用最广的工程塑料。
ABS是不透明非结晶聚合物，无毒、无味，密度为 1.02～1.05 g／cm3。
ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有较好尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有较好光泽，经过调色可配成任何颜色，表面可镀铬。
其缺点是耐热性不高，连续工作温度约为70℃，热变形温度约为93℃，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。
可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。
ABS的成型特性：(1)ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干(2)流动性中等，溢边值0.04 mm左右。
(3)壁厚、熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。
(4)ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。
(5)ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。
(6)顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2°以上。
(7)易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。
【设计】喷雾器喷头塑模具设计与制造
【关键字】设计喷雾器喷头塑料模具设计与制造第一章模塑工艺规程的编制1.1塑件整体分析该塑件是一个喷雾器喷头，其零件图如图所示。
本塑件的材料采用聚氯乙烯，生产类型为大批量生产。
塑件图材料：聚氯乙烯图1.1 塑件图1.2 塑件的工艺分析（1）.塑件的原材料分析塑件的材料采用聚氯乙烯，属于热塑性塑料。
A:从使用性能上看，聚氯乙烯材料具有阻燃性和自熄性、无滴落性、高强度、耐气候变化性以及优良的几何稳定性；B：从介电性能上看，聚氯乙烯具有良好的电绝缘性和化学稳定性；C：从成型性能上看，聚氯乙烯吸水性好、熔料的流动性差、收缩率低、成型不容易，另外，该塑料成型时易产生浇不足、缩孔等缺陷，成型温度高时易分解放出氯化氢。
注射速度太快时会产生缩瘪。
因此，在成型时应注意控制成型温度和滞留时间，浇注系统应粗短，进料口截面宜大，冷却不宜过快。
应选用大口径的喷嘴。
——————[1]（2）塑件的结构和尺寸精度及表面质量的分析A：结构分析要想获得合格的塑性制件，除合理选用塑件的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性，塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构，以防止成型时产生气泡、缩孔、凹陷及开裂等缺陷，达到提高生产率和降低成本的目的。
Ⅰ.从零件图上分析该零件总体为圆锥形，在圆锥中心有一Ø、Ø的阶梯通孔。
最大圆Ø内径有四个半圆形凸起，半径为R，高为，在圆锥底部有一Ø的凸缘，凸圆高为，因此模具设计时必须设计侧向分型抽芯机构，又因为该制件抽芯成型面面积较大，凸缘也比较浅，抽拔距也比较小，鉴于以上情况用其他抽芯机构不经济实用。
故选用斜块抽芯机构成型。
———————————————[2]Ⅱ.尺寸精度分析该零件尺寸Ø36+0.60 、Ø42+0.70 、Ø500 、Ø8+0.30 、Ø1220 、Ø1100 等尺寸精度为MT5级（GB/T14486-1993）。
专科毕业设计说明书
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章前言 (1)1.1模具工业在国民经济中的地位 (1)1.2塑料模具的特点与发展趋势 ................... 错误！未定义书签。
第二章总体方案论证.. (2)2.1 设计原理 (2)2.2 方案选择 (2)2.3 型腔数的确定 .......................................... 错误！未定义书签。
第三章注射模总体结构设计. (3)3.1 注射型模具基本类型 (3)3.2 注射模具的典型结构 (3)3.3 注射机的选择 (3)第四章浇注系统设计....................................... 错误！未定义书签。
4.1 浇注系统的组成和作用 .......................... 错误！未定义书签。
4.2 主流道设计 .............................................. 错误！未定义书签。
4.3 分流道设计 .............................................. 错误！未定义书签。
4.4 浇口设计................................................... 错误！未定义书签。
4.5 浇注系统流动平衡 .................................. 错误！未定义书签。
4.6 冷却井与拉料杆合理匹配 ...................... 错误！未定义书签。
第五章注射模零部件设计.............................. 错误！未定义书签。
5.1 确定分型面 .............................................. 错误！未定义书签。
5.2 成型零部件结构设 .................................. 错误！未定义书签。
注塑模具基础知识4
对于台阶筒体和锥形筒体，如图4-82(a)、(b)所 示，只能用推管脱模。推管脱模机构要求推管内外表 面都能顺利滑动。其滑动长度的淬火硬度为HRC50左 右，且等于脱模行程与配合长度之和，再加上5～ 6mm余量。非配合长度均应用0.5～1mm的双面间隙。 推管在推出位置与型芯应有8～10mm的配合长度， 推管壁厚应在1.5mm以上。必要时采用阶梯推管，见 图4-82(a)。 推管脱模机构有三类形式： (1)长型芯 型芯紧固在模具底板上，见图4-82(a)。 结构可靠，但底板加厚，型芯延长．只用于脱模行程 不大的场合。 (2)中长型芯 推管用推杆推拉，见图4-82(b)。该 结构的型芯和推管可较短些，但动模板因容纳脱模行 程而增厚。
普通浇注系统凝料推出和自动脱落这种浇注系统凝料脱落形式多指侧浇口直浇口类型的模具浇注系统凝料与塑件连接在一起只要塑件脱模浇注系统凝料就随着脱落常见的形式是靠自重坠落有时塑件有少部分留于型腔或推板内给自动脱落带来困难解决的办法可用如上所述的二次脱模机构或采用下述办法使主流道和分流道的凝料能可靠地脱离型腔
第四章 热塑性塑料注射模设计
第五节 推出机构设计 第六节 侧向分型与抽芯机构设计 第七节 温度调节系统设计
第八节 塑料油壶盖注射模设计
第五节 推出机构设计
在注射成形的每一循环中，塑件必须由模具型腔 中取出。完成取出塑件这个动作的机构就是推出机构， 也称为脱模机构。 推出机构的设计原则有以下几个方面： (1) 机构应尽量简单可靠，推出机构的运动要准 确、可靠、灵活，无卡死现象，机构本身要有足够的 刚度和强度，足以克服脱模阻力。 (2) 保证制品不因推出而变形损坏，这是对推出 机构的最基本要求。在设计时要正确估计塑件对模具 粘附力的大小和所在位置，合理地设置推出部位，使 推出力能均匀合理地分布，要让塑件能平稳地从模具 中脱出而不会产生变形。推出力应作用在不易使塑件 产生变形的部位，如加强筋、凸缘、厚壁处等。应尽 量避免使推出力作用在塑件平面位置上。
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
材料成型第4章_铸造工艺设计1.答案
（2）尽量使铸件重要加工面或大部分加 工面、加工基准面放在一个砂型内，减少 错箱、披缝和毛刺，提高铸件精度。
床身铸件，其顶部平面为加工基准面。 图中方案a在妨碍起模的凸台处增加了外部型芯，因采用整模造型使加工 面和基准面在同一砂箱内，铸件精度高，是大批量生产时的合理方案。 若采用方案b，铸件若产生错型将影响铸件精度，但在单件、小批生产条 件下，铸件的尺寸偏差在一定范围内可用划线来矫正，故在相应条件下方 案b仍可采用。
25
方案1要考虑采用活块造型或加外型芯才能铸造； 方案2则省去了活块造型或加外型芯。
26
使铸件全部或大部分放在同一砂型
尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内
不合理
合理
尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内
27
（3）使型腔和主要型芯位于下箱，以便于造型、下 芯、合型和检查型腔尺寸。
于垂直或倾斜位置。图为油盘铸件的合理浇注位 置。
图4-2b 大面积薄壁铸件浇注位置
(4)对于容易产生缩孔的铸件，应使厚的 部分放在铸型的上部或侧面，以便在铸件 厚壁处直接安置冒口，使之实现自下而上 的定向凝固
铸钢卷扬筒，浇注时厚端放在上部是合理的； 反之，若厚端放在下部，则难以补缩。
23 图4-2-1 有热节的浇注位置
铸件的造型位置由分型面决定，而铸件的浇注位 置与造型位置通常是一致的。
浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很 大影响。
选择原则：着眼于控制铸件的凝固顺序
估计到铸件发生缺陷的可能
1.浇注位置的选择原则
(1) 铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于 侧面，避免砂眼、气孔和夹渣
因为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，组 织也不如下表面致密。如果这些加工面难以朝下，则应尽 力使其位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时，则应将 较大的平面朝下。
第四章 铸件结构与工艺设计
第四章 铸件结构与工艺设计
铸件结构设计 砂型铸造工艺设计 铸造工艺设计实例
第一节 铸件结构设计
铸件结构不仅会直接影响到铸件的力学性 能、尺寸精度、重量要求和其它使用性能， 同时，对铸造生产过程也有很大影响。 所谓铸造工艺性良好的铸件结构，应该是 铸件的使用性能容易保证，生产过程及所 使用的工艺装备简单，生产成本低。 铸件结构要素与铸造合金的种类、铸件的 大小、铸造方法及生产条件密切相关。
（压铸）便于取出铸件的设计
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.铸件的组合设计 2.铸件的组合设计
因工艺的局限而无法整铸的结构，应采用组合设计。
铸钢底座的铸焊
组合床身铸件
a)砂型铸件改为b)组合压铸件 a)砂型铸件改为b)组合压铸件
第二节 砂型铸造工艺设计
1) 2) 3) 4)
砂型铸造工艺具体设计内容包括： 选择铸件的浇注位置和分型面； 确定工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆 角、收缩量等)； 确定型芯的数量、芯头形状及尺寸； 确定浇冒口、冷铁等的形状、尺寸及在铸型中的 布置等。 然后将工艺设计的内容(工艺方案)用工艺符号或文 字在零件图上表示出来，即构成了铸造工艺图。
冒口 上 中 上 下
中 下 放收缩率1% 放收缩率1% 余量：上面>侧面> 余量：上面>侧面>下面 单件小批 手工三箱造型 大批量
外 型 芯 块
两箱机器造型
第三节 铸造工艺设计实例
例1：支架零件铸造工艺设计
材料为HT200，单件、小批量生产工作时承受中等 静载荷，试进行铸造工艺设计。
1.零件结构分析： 零件结构分析： 零件结构分析 筒壁过厚，转角处未采用圆角。修改后的结 构如图b）所示。 选择铸造方法及造型方法： 2.选择铸造方法及造型方法： 3.选择浇注位置和分型面
铸件结构设计 砂型铸造工艺设计 铸造工艺设计实例
第一节 铸件结构设计
铸件结构不仅会直接影响到铸件的力学性 能、尺寸精度、重量要求和其它使用性能， 同时，对铸造生产过程也有很大影响。 所谓铸造工艺性良好的铸件结构，应该是 铸件的使用性能容易保证，生产过程及所 使用的工艺装备简单，生产成本低。 铸件结构要素与铸造合金的种类、铸件的 大小、铸造方法及生产条件密切相关。
（压铸）便于取出铸件的设计
熔模铸件平面上的工艺孔和工艺肋
2.铸件的组合设计 2.铸件的组合设计
因工艺的局限而无法整铸的结构，应采用组合设计。
铸钢底座的铸焊
组合床身铸件
a)砂型铸件改为b)组合压铸件 a)砂型铸件改为b)组合压铸件
第二节 砂型铸造工艺设计
1) 2) 3) 4)
砂型铸造工艺具体设计内容包括： 选择铸件的浇注位置和分型面； 确定工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆 角、收缩量等)； 确定型芯的数量、芯头形状及尺寸； 确定浇冒口、冷铁等的形状、尺寸及在铸型中的 布置等。 然后将工艺设计的内容(工艺方案)用工艺符号或文 字在零件图上表示出来，即构成了铸造工艺图。
冒口 上 中 上 下
中 下 放收缩率1% 放收缩率1% 余量：上面>侧面> 余量：上面>侧面>下面 单件小批 手工三箱造型 大批量
外 型 芯 块
两箱机器造型
第三节 铸造工艺设计实例
例1：支架零件铸造工艺设计
材料为HT200，单件、小批量生产工作时承受中等 静载荷，试进行铸造工艺设计。
1.零件结构分析： 零件结构分析： 零件结构分析 筒壁过厚，转角处未采用圆角。修改后的结 构如图b）所示。 选择铸造方法及造型方法： 2.选择铸造方法及造型方法： 3.选择浇注位置和分型面
铸造中浇注系统设计
不到、冷隔等缺陷。 金属消耗大；
应用:
主要用于构造复杂旳多种黑色金属 铸件和易氧化旳有色金属铸件。
3、中间注入式浇注系统
对内浇道下列旳型腔部分为顶注 式；对内浇道以上旳型腔部分相 当于底注式。故它兼有顶注式和 底注式浇注系统旳优缺陷。因为 内浇道在分型面上开设，故极为 以便，广为应用。合用于高度不 大旳中档壁厚旳铸件。
轻易充斥，可降低薄壁 件浇不到、冷隔方面旳 缺陷
充型后上部温度高于底 部，有利于铸件自下而 上 旳顺序凝固和冒口旳 补缩
冒口尺寸小，节省金属
内浇道附近受热较轻
构造简朴，易于清除
缺陷:
易造成冲砂缺陷金属， 液下落过程中接触空气， 出现飞溅、氧化、 卷入 空气等现象，使充型不 平稳
易产生砂孔、铁豆、气 孔和氧化夹杂物缺陷， 大部分浇注时间，内浇 道工作在非淹没状态，
第四章 浇注系统
浇注系统旳作用：将液态金属引入铸型。
经典浇注系统旳构造 a)封闭式 b)开放式 1-浇口杯，2-直浇道，3-直浇道窝，4-横浇道，5-末端延长段，6-内浇道
对浇注系统旳基本要求
1.所拟定旳内浇道旳位置、方向和个数应符合铸件旳凝固原则或补缩 措施。
2.在要求旳浇注时间内充斥型腔。 3.提供必要旳充型压力头，确保铸件轮廓、棱角清楚。 4.使金属液流动平稳，防止严重紊流。预防卷入、吸收气体和使金属
过分氧化。 5.具有良好旳阻渣能力。 6.金属液进人型腔时线速度不可过高，防止飞溅、冲刷型壁或砂芯。 7.确保型内金属液面有足够旳上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、
冷隔等缺陷。
第一节、浇注系统各单元旳作用：
1、浇口杯旳作用：①承接来自浇包旳金属液，预防金属液 飞溅和溢出，便于浇注；②减轻液流对型腔旳冲击、分离 渣滓和气泡，阻止其进入型腔；③增长充型压力头。
应用:
主要用于构造复杂旳多种黑色金属 铸件和易氧化旳有色金属铸件。
3、中间注入式浇注系统
对内浇道下列旳型腔部分为顶注 式；对内浇道以上旳型腔部分相 当于底注式。故它兼有顶注式和 底注式浇注系统旳优缺陷。因为 内浇道在分型面上开设，故极为 以便，广为应用。合用于高度不 大旳中档壁厚旳铸件。
轻易充斥，可降低薄壁 件浇不到、冷隔方面旳 缺陷
充型后上部温度高于底 部，有利于铸件自下而 上 旳顺序凝固和冒口旳 补缩
冒口尺寸小，节省金属
内浇道附近受热较轻
构造简朴，易于清除
缺陷:
易造成冲砂缺陷金属， 液下落过程中接触空气， 出现飞溅、氧化、 卷入 空气等现象，使充型不 平稳
易产生砂孔、铁豆、气 孔和氧化夹杂物缺陷， 大部分浇注时间，内浇 道工作在非淹没状态，
第四章 浇注系统
浇注系统旳作用：将液态金属引入铸型。
经典浇注系统旳构造 a)封闭式 b)开放式 1-浇口杯，2-直浇道，3-直浇道窝，4-横浇道，5-末端延长段，6-内浇道
对浇注系统旳基本要求
1.所拟定旳内浇道旳位置、方向和个数应符合铸件旳凝固原则或补缩 措施。
2.在要求旳浇注时间内充斥型腔。 3.提供必要旳充型压力头，确保铸件轮廓、棱角清楚。 4.使金属液流动平稳，防止严重紊流。预防卷入、吸收气体和使金属
过分氧化。 5.具有良好旳阻渣能力。 6.金属液进人型腔时线速度不可过高，防止飞溅、冲刷型壁或砂芯。 7.确保型内金属液面有足够旳上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、
冷隔等缺陷。
第一节、浇注系统各单元旳作用：
1、浇口杯旳作用：①承接来自浇包旳金属液，预防金属液 飞溅和溢出，便于浇注；②减轻液流对型腔旳冲击、分离 渣滓和气泡，阻止其进入型腔；③增长充型压力头。
肥皂盒注塑模具设计毕业设计论文
肥皂盒注塑模具设计毕业设计论文毕业设计论文肥皂盒注塑模具设计专业：机械设计制造机及其自动化班级：11机制3班学生姓名：**导师姓名：周慧兰起止时间：2015-03至2015-06华东交通大学2015 年5 月 29 日摘要摘要本论文是肥皂盒上下盖注塑模具设计，论文的主要内容，包括肥皂盒零件三维造型、分型面的选择、分模出来零件的装配和编辑、脱模机构的设计、浇注系统、冷却系统、顶杆、斜顶机构、导套导柱合模导向机构的设计，设计中还包括部分理论计算和和校核，毕业设计所运用到的相关参考文献，以及相关图纸。
该套模具的结构紧凑，操作容易上手，模具具有较高的生产效率，并且能够保证塑料件产品的质量。
关键词：肥皂盒上下盖；注塑模；模架；斜顶机构AbstractThe injection mold design of soap boxAbstractThis paper is the soap box cover injection mold design, the main content of the paper, including the soap box parts 3 d modelling, the parting surface selection, die out parts assembly and editing, the design of the demoulding mechanism, gating system, cooling system, plunger, inclined top institutions, guide bush guide pin clamping steering mechanism design, design includes part of the theoretical calculation and checking, graduation design applied to relevant references, and related drawings. This set of mould structure is compact, easy operation, the mould has high production efficiency, and can guarantee the quality of plastic products.Keywords: Soap box cover up and down; Injection mold; Die set; Inclined top institutions目录摘要..................................................... The injection mold design of soap box .. (I)绪论 0第一章肥皂盒的三维造型设计 (1)1.1 塑料肥皂盒的pvc特性 (2)第二章选择注塑设备以及模架 (3)2.1 注射机的选择 (3)2.1.1注射压力的校核 (4)2.1.2锁模力的校核 (4)2.1.3 开模行程和推出机构的校核 (4)2.2 模架的选择 (5)第三章塑料肥皂盒的工艺尺寸计算 (9)3.1计算成型零件的工作尺寸要考虑到的因素 (10)3.2型腔和型芯尺寸的计算 (10)第四章浇筑系统的设计 (12)4.1浇筑系统的设计原则 (12)4.2浇注系统各部分的设计 (12)4.2.1主流道的设计 (12)4.2.2冷料井的设计 (12)4.2.3设计分流道 (13)4.2.4 设计浇口 (13)第五章分模以及型腔布置 (15)5.1分型面的设计 (15)5.2 型腔的布置 (16)第六章合模导向及定位机构设计 (18)第七章脱模机构的设计 (19)7.1脱模结构的组成 (19)7.2脱模机构分类以及选择 (19)7.3 脱模机构设计原则 (19)7.4推杆的结构 (20)7.5 脱模力的计算 (20)第八章温度调节系统的设计 (22)8.1 冷却系统的设计 (22)8.1.1冷却水线的分布原则 (22)8.1.2确定冷却水线的分布 (22)8.1.3冷却计算 (23)第九章模具的装配 (24)9.1模具装配准备和注意事项 (24)9.2模具的装配顺序和要点 (24)总结 (25)参考文献 (26)附录A外文翻译 (27)附录B-原文 (32)致谢 (35)绪论随着社会的发展，为制造业创造了更大的市场但也提出了更高的要求和挑战，而模具行业又是制造业的命脉更是首当其冲。
模具毕业设计7电池后盖塑料模具设计
目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)引言 (1)第1章制件及模具的三维造型...........................2第2章该塑件材料分析和工艺性分析 (8)2.1 材料分析 (8)2.2 工艺分析 (9)第3章拟定的成型工艺 (10)3.1 制件成型方法 (10)3.2 制件成型参数 (10)3.3 确定型腔数目 (10)第4章浇注系统的设计 (11)4.1 制件在模具中的位置 (11)4.2 确定浇口形式及位置 (13)4.3 流道设计 (12)4.4冷料穴设计 (16)第5章成型零部件的设计 (16)5.1 成型零部件的结构设计 (16)5.2 成型零部件工作尺寸计算 (17)5.3 成型零部件的强度与刚度计算 (18)第6章结构零部件的设计 (19)6.1 选用标准注射模架 (21)6.2 支承零部件的设计 (21)6.3 合模导向机构的设计 (23)第7章推出机构的设计 (21)第8章侧向分型与抽芯机构设计 (26)第9章温度调节系统设计 (27)第10章排气系统设计 (28)第11章注塑机参数校核 (29)11.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 (29)11.2 开模行程的校核 (29)11.3 模具与注射机安装相关部分尺寸校核 (29)第12章编写技术文件 (29)设计总结 (32)答谢语 (32)参考文献 (33)电池后盖塑料模具设计中文摘要:注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的精密塑件。
手机业的快速发展要求手机外壳快速更新。
本设计进行了一款手机电池后盖的注塑模设计，对零件结构进行了工艺分析。
确定了分型面、浇注系统等，选择了注射机，计算了成型零部件的尺寸。
采用侧浇口。
利用推杆顶料及内抽芯方式并对模具的材料进行了选择。
如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠。
最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。
并用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。
塑料饭盒盒盖模具设计设计Word
重庆三峡学院毕业设计（论文）题目塑料饭盒盒盖模具设计院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化（数控）年级 2011级学生姓名周建鑫学生学号 201107024250 指导教师张卫职称助教完成毕业设计（论文）时间 2015 年 5 月摘要本课题即将饭盒盖上壳作为设计模型，利用注射模具的相关知识为依据，阐述塑料注射模具的设计与制造过程。
本设计对饭盒盖上壳进行的注塑模设计，利用软件对塑件进行实体造型，对塑件结构进行工艺分析。
明确了设计思路，确定了注射成型的工艺过程还有对各个具体部分细节进行了仔细的计算。
本着简约而不简单的设计原则，采用斜滑块的瓣合模的结构成型。
如此设计出的结构即可确保模具工作运用可靠，同时也保证了与其他部件的配合。
本课题通过对饭盒盖上壳的注射模具设计，巩固和加深了对所学知识的掌握，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图！关键词：塑料模具，注射成型，模具设计，饭盒盖IntroductionThe topic of socket shell as a design model, the injectionmold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design. The design of the game controller for the injection mold design, plastic parts using UG software was solid modeling, the structure of the plastic parts of the process analysis. Clear design ideas, determine the injection molding process and the various specific parts of a detailed calculation and verification. In the simple but not simple design principles, the use of inclined slider valve structure of the mold shape. The structure of such a design die is used to ensure reliability, ensure coordination with other components. Finally, simulation Moldflow injection process. The topic of the game controller by injection mold design, to consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intentKeywords:Plastic mold， Injection molding，Mold design，game controller第一章前言 (1)第一节模具在制造加工工业中的地位与发展趋势 (1)第二节国内模具技术的现状 (2)第三节毕业设计的目的 (2)第二章饭盒盖上壳上壳塑料产品设计 (3)第一节市场调研 (3)第二节饭盒盖上壳产品设计概述 (3)第三节塑料制品设计的基本原则 (5)第四节产品材料的选择 (6)第三章饭盒盖上壳的模具设计 (7)第一节塑料的工艺性设计 (7)第二节注射成型机的选择 (9)第三节型腔布局与分型面设计 (14)第四节浇注系统设计 (15)第五节成型零件的设计 (18)第六节冷却系统的设计 (23)第七节模架的选择 (25)第八节脱模机构的设计 (27)第九节排气结构设计 (28)第四章模具制造技术 (29)第一节加工要求 (29)第二节装配要求 (30)第三节综合要求 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第一章前言第一节模具在制造加工工业中的地位与发展趋势模具是利用物体个体形状去成型从而具有一定实体效益制品的工具。
一模四腔透盖注射模具课程设计说明书
⼀模四腔透盖注射模具课程设计说明书第1章塑件分析、塑料的选取及其⼯艺性分析1.1 塑件分析本课程设计为⼀个透盖，如下图所⽰。
塑件结构简单，塑件的质量要求是不允许有裂纹，变形缺陷，脱膜斜度30分—1度；材料要求为PPS⽣产批量为⼤批量，塑件公差按模具设计要求进⾏转换。
图1 塑件图1．2塑件成型⼯艺性分析1.1.1塑件的分析（1）外形尺⼨。
该塑件的壁厚为3mm—4mm。
式、塑件的外新尺⼨不⼤。
塑料熔体流体不太长。
塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注塑成型。
（2）精度等级。
塑件每个尺⼨的公差都不⼀样，任务书中已经给定部分的尺⼨公差，未标注的为MT3。
（3）脱模斜度。
PPS的成型性能良好，成型收缩率较⼩，差参考⽂献[]表选择塑件上型芯和凹模的统⼀斜度为1度。
1.1.2.PPS塑料的性能分析聚苯硫醚英⽂简写为PPS，是⼀种新型⾼性能热塑性树脂，具有机械强度⾼、耐⾼温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。
它是⽆定形料，吸湿⼩，但宜⼲燥后成型。
⒉它的流动性介于ABS和PC之间，凝固快，收缩⼩，易分解，选⽤较⾼的注射压⼒和注射速度。
模温取100-150度。
主流道锥度应⼤，流道应短。
成型收缩率：0.7%。
成型温度：300-330℃。
PPS的其他特性如下：耐化学性能好，蠕变量低，吸⽔率低，尺⼨稳定性好，弹性模量⾼，阻燃，具有机械强度⾼、耐⾼温、⾼阻燃、耐化学药品性能强等优点；具有硬⽽脆、结晶度⾼、难燃、热稳定性好、机械强度较⾼、电性能优良等优点。
在电⼦、汽车、机械及化⼯领域均有⼴泛应⽤。
1.3.PPS的注射成型过程及⼯艺参数1.3.1注射成型过程(1)成型前的准备。
对PPS的⾊泽，粒度和均匀度进⾏检验，PPS成型前必须进⾏⼲燥，处理温度为60到80度，⼲燥时间为2⼩时。
(2)注射过程。
塑料在注射机料筒内经过加热，塑化达到流动状态以后，有模具的浇注系统进⼊模具的型腔成，其过程可以分为充模，压实，保压，倒流和冷却五个阶段。
铸 造 工 艺 及 设 备
干型——在合型和浇注前将整个砂型送入烘干窑中烘干。 表面烘干型——在浇注前对型腔表层用适当方法烘干一定深度。
2.湿型用湿型砂按造型时情况不同，可分为： 面砂——指特殊配制的在造型时铺覆在模样表面上构成型腔表面层的型砂。 背砂——指填充在面砂背面起填充作用的造型砂。 单一砂 ——指不分面砂和背砂，只有一种类型的造型砂。
水分测定法 手感判断法 紧实率法
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。
3.湿型铸造法 基本特点：砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。 主要优点： 生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产； 易于实现生产过程的机械化和自动化； 材料成本低； 节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积； 延长了砂箱使 用寿命； 容易落砂等。 主要缺点：采用湿型铸造，也容易使铸件产生一些铸造缺陷，例如夹砂结 疤、鼠尾、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。 应用范围：主要用于机械化流水生产和手工造型 500Kg以下的铸件。
基本概念： 造型材料——凡用来制作铸型的原材料以及由各种原材 料所混制成的混合物统称为造型材料。 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。 涂料——涂敷在型腔或砂芯表面的混合物称为涂料。
第一节 型（芯）砂的组成和性能要求 一、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。
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。
2.湿型用湿型砂按造型时情况不同，可分为： 面砂——指特殊配制的在造型时铺覆在模样表面上构成型腔表面层的型砂。 背砂——指填充在面砂背面起填充作用的造型砂。 单一砂 ——指不分面砂和背砂，只有一种类型的造型砂。
水分测定法 手感判断法 紧实率法
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。
3.湿型铸造法 基本特点：砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。 主要优点： 生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产； 易于实现生产过程的机械化和自动化； 材料成本低； 节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积； 延长了砂箱使 用寿命； 容易落砂等。 主要缺点：采用湿型铸造，也容易使铸件产生一些铸造缺陷，例如夹砂结 疤、鼠尾、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。 应用范围：主要用于机械化流水生产和手工造型 500Kg以下的铸件。
基本概念： 造型材料——凡用来制作铸型的原材料以及由各种原材 料所混制成的混合物统称为造型材料。 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。 涂料——涂敷在型腔或砂芯表面的混合物称为涂料。
第一节 型（芯）砂的组成和性能要求 一、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。
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。
注塑模课程设计任务书
第1章拟定模具的结构形式1.1塑件成型工艺性分析1.1.1 塑件的结构工艺性分析该塑件是一筒形零件，如图1.1所示。
塑件的壁厚均匀，塑件整体厚度均为4mm。
塑件为旋转体结构，由于在凸缘上和顶部开有小孔，结构较为复杂，而且塑件质量相对较小，生产批量为30万件，材料为ABS，该种塑料流动性中等。
通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT5级精度。
从技术要求上讲，该塑件无特殊要求，故成型性能好，可以注射成型。
图1.1塑件图1.1.2成形材料性能分析ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
流动性中等，为无定形的不透明料。
ABS是三元共聚物，因此兼有三种组元的共同特性，使其具有“坚韧”，“质硬”，“刚性”的材料，ABS树脂具有较高冲击韧性和机械强度，尺寸稳定，耐化学性能及电性能良好，易于成型和机械加工等特点。
但也要注意ABS耐热性较差，吸水性较大，故成型前要干燥。
易产生熔接痕，故浇口处外观不好。
下面表 1. 1所示为该塑料的一些信息。
目前ABS塑料除了用于制造多种机械零件外，在家用电器中得到非常广泛的应用。
表1.1 ABS塑料特性1.2 分型面位置的确定对塑件进行分析，由于塑件无过多圆角过渡要求，且在零件开口处无圆角过渡要求，故将分型面选在如图1.1所示零件图主视图的凸缘下表面，这种选法塑件成型简单，且能够保证较简单的模具结构。
分型面应选在如图1.2所指处，箭头方向指向定模板。
图1.2分型面位置1.3型腔数量的确定该塑件精度要求不高，并且结构简单，又是中等批量生产，没有侧向分型机构，考虑到模具制造费用及模具尺寸，初定为一模两腔的模具形式，成直线排布。
1.4模具结构形式的确定从上面分析可知，本模具采用一模两腔的模具形式。
采用顶杆推出，流道采用直线式，且分流道开在型腔固定板上。
浇口采用侧浇口，型腔采用整体镶拼式。
定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支承板。
因此可确定模具形式采用标准A2形模架。
该模具为单分型面模具。
塑料成型工艺与模具设计习题与答案
编写：夏传熙塑料成型工艺与模具设计习题2008版第 0 章绪论1.填空2.按成型过程中物理状态不同分类，可分为压缩模、压注模、注射模、挤出机头；气动成型。
3.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。
问答1.什么是模具？什么是塑料模具？模具具备什么特点？答：模具是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。
塑料模具是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。
模具的特点是：（1）模具：是一种工具（2）模具与塑件：“一模一样”；（3）订货合同：单件生产（4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
2.塑料工业体系由哪两大部分组成？答：塑料工业体系由塑料生产、塑料制件生产两大部分组成。
它们分别为塑料生产即塑料原料和半成品的生产和塑料制件生产，即利用各种成型手段将塑料加工成制品。
3.塑料模塑成型及模具技术的发展动向？（1）塑料成型技术的发展塑料成型理论的进展(各种流变行为的研究)塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件 )制品的精密化、微型化和超大型化（2）产品市场的发展（3）塑料模具发展趋势（大型化、高精度、多功能复合模、热流道模具）第 1 章高分子聚合物结构特点与性能填空1.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。
2.塑料一般是由树脂和添加剂组成。
3.制备合成树脂的方法有聚合反应和缩聚反应两种。
4.高聚物中大分子链的空间结构有线型、直链状线型及体型三种形式。
5.从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压力这三个条件的合理选择和控制。
6.料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子取向方向的因素是浇口位置。
7.牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。
8.受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：固态、液态、气态。
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内浇道设计的基本原则 （1）内浇道在铸件上的位臵和数目应服从所选定的凝固顺序 或补缩方法 a 同时凝固：内浇道在薄壁处，数量多且分散分布。 b 顺序凝固：内浇道开在厚壁或冒口处。 c 复杂铸件：采用顺序凝固与同时凝固相结合的原则。 （2）方向不要冲着细小砂芯、型壁、冷铁和芯撑。 （3）内浇道应尽量薄。 （4）对薄铸件可用多内浇道的浇注系统实现补缩。 （5）内浇道避免开设在铸件品质要求很高的部位。 （6）各内浇道中金属液的流向应尽量一致。 （7）尽量开在分型面上。 （8）对收缩大易裂纹的合金铸件，内浇道的设臵不应阻碍收 缩。
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内浇道流量的不均匀性
远离直浇道的内浇道流量最大。
U q max q min Q n
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减小内浇道流量的不均匀性的方法 a 缩小远离直浇道的内浇道的截面积。 b 增大横浇道的截面积 c 严格，每流经一个内浇道，比值依次减小。 d 设臵直浇道窝。
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横浇道发挥阻渣作用应具备的条件 （1） 横浇道应呈充满状态：内浇道的截面、位臵； （2）流速应尽量低 （3）内浇道的位臵关系要正确
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a 内浇道距离直浇道应足够远，使渣团上浮到吸动区上部。 b 有正确的横浇道末端延长段，以容纳初流金属液；吸收 液流动能使金属液平稳；防止液流折返。
16Biblioteka 生产中减轻水平旋涡的措施：
a 用大深度浇口杯。 b 用拔塞等方法，使浇口杯内液面 达到一定深度时再向直浇道注入。 c 浇口杯底部安放筛网砂芯等
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d 在浇口杯底部设臵堤坝，形成垂直旋涡。
18
垂直旋涡的挡渣作用： 如图，金属液沿斜壁流下，由于流速的减低和流向的改变， 形成垂直方向的旋流。
pr pi hr hi g g
（5）
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将（2）-（5）：
vi2 vr2 h横 hr (1 r i ) hi 2g 2g
化简：
(hi hr h横） 2 g （6） v 1 r i v vi2
2 r 2 i
39
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上浮阻力：
F=CSρV2/2
式中：F- 渣团上浮阻力 ρ-液态金属的密度 S -渣团的水平投影面积 V- 渣团上浮速度 C -渣团上浮阻力系数，与液体雷诺数有关，见表34-1
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渣团临近上浮速度：阻力F=浮力时的速度。
2 v 4 3 R ( 渣）g CR 2 0 0 3 2
p
p —质量压力（kg/m2）
—金属密度（kg/m3）
5
（m）
动能：用单位体积的流体以速度v移动时的动量来表示。
v2 Ek 2g
定理：在一封闭系统中，单位质量流体所携带的总能量
是不变的，但其位能、压能、动能可以互换。
柏努利方程
v1 p2 v2 i1 i2 2g 2g
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结构。如图侧壁在 能顺利拔模的条件 下尽量垂直，转角 处避免尖角，底面 作成平面。
• • • • •
1.5 横浇道中金属的流动 横浇道的作用 （1）向内浇道分配洁净金属。 （2）储留最初浇入的含气和渣污的低温金属液并阻留渣。 （3）使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣物。
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横浇道的阻渣原理 阻渣条件：渣团上浮到横浇道顶部超过内浇道吸动区。
同理得直浇道的充满条件：
S内 S直
1 z i
( hi hz） 2 H
传统理论：把液态金属视为理想液体，全部阻力系数等于 零，流量系数为1。充满条件为S直>S横>S内 实际情况：液态金属有粘度，流动阻力有较大的影响。 S直：S横：S内=1:2.5:2.5时仍呈正压充满状态。
2
3
第1节
液态金属在浇注系统基本组元中的流动
1.1 在砂型中流动的水利学特点 流体力学原理：（可参阅卡塞博士箸《球墨铸铁浇口和 冒口—04 浇口原理》）
（1）帕斯卡（Pascal）定律
在一个静止而且相互连通的容器中，在一给定的水平面
上各点的压力是相等的；等于该给定的水平面致液体顶 部的垂直距离乘以液体的密度，加上外部压力。
8g 渣 v0 R 3C
式中 R- 渣团半径 ρ- 金属液密度 ρ渣 -渣团密度 g -重力加速度 v0 -渣团临近上浮速度，又称悬浮速度。
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金属液的悬浮速度：当金属液流速（与上浮速度反向）等 于渣团的临近上浮速度时的速度 总结： a 渣团半径小，对应悬浮速度也越小。 b 对应一定横浇道的流速有一可能上浮的临近渣团半径， 只有大于临近半径的渣团才能上浮。 c 渣团密度相对于金属液密度越小，越有利于上浮。 d 横浇道内金属的流速越低，可能阻流的渣团也越小。
S内 S直
1 z i
(hi hz ) 2 H
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1.4 直浇道窝 作用 （1）缓流作用：动能—压力能—水平流速。 （2）缩短直—横拐弯处的高度紊流区。 （3）改善内浇道的流量分布（使之更均匀）。 （4）减小直—横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失。 （5）浮出金属液中的气泡。
14
影响水平旋涡的因素： 浇口杯中金属流股的水平分速度越大，越容易形成水平旋 涡。而水平分速度的大小又与以下因素有关： a 浇口杯内液面的深度：液面深度超过直浇道上口直径的 5倍时可基本消除水平旋涡。 b 浇注高度：浇包嘴离浇口杯越高，越容易产生水平旋涡。
15
c 浇注方向：逆向浇注较顺向浇注为佳。
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1.3 直浇道中的流动 直浇道的功用 （1）引导金属进入横浇道、内浇道或型腔。 提供足够的压头。 真空吸气理论：等截面直浇道附近型砂中的气体会被吸入 液流，溶于液态金属中的气体也会因压力降低而析出。
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直浇道的流动特点 （1）两种流态：充满和不充满。非充满状态易带气，但 在底注包浇注时或用阶梯浇注系统时采用。 （2）非充满直浇道中金属液以重力加速度做等加速运动， 流股必定向内收缩；流股内部与砂型表层气体之间无压力 差，气体不可能被吸入，而是被金属表面吸收和带走。 （3）直浇道入口形状影响金属流态。入口尖角时，增加 流动阻力和断面收缩率，常导致非充满式流动。要使直浇 道呈充满流态，要求入口处圆角半径r》d/4。 （4）水利学模拟实验与砂型中实际流动状况有差异。 （5）砂型中直浇道充满的理论条件。
6
p1
（3）托里拆利（Torricelli）定理 是伯努利方程的一种特殊应用。如图，在一个流体高度h不变 的容器里在i=0的水平面处有一孔口，应用伯努利方程
(i=h):
pa
(i=0):
h
( v=0， p a 为大气压力)
2 vx pa 2g
(i=0)
得： vx
2gh 这是设计浇注系统最重要的根据之一。
9
（2）充型伴随着热作用、机械和化学作用。
（3）浇注过程是不稳定流动。 （4）合金液在浇注系统中呈紊流状态。 （5）多相流动。固相杂质、气相夹杂。
10
1.2 浇口杯中的流动 浇口杯的作用： （1）承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢出，便于浇 注
（2）减轻对直浇道底部和侧壁、型腔的冲击。
（3）分离渣及气泡，防止其进入型腔。
（4）增加充型压头。
11
结构形式： 漏斗形（bush）：挡渣效果差，结构简单。 盆形：（basin）
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水平涡流 水平旋涡是危害浇 口杯全面发挥功能的
重要原因。
原因：水平各向流 量不均衡造成流速方 向的偏斜。
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若忽略金属粘度的影响，视液态金属为理想流体，浇口杯 内液态金属应满足动量矩守衡： Mvr=常量。 式中：M 距离直浇道中心为r处的质点的质量 v M点的切线速度 r M点距离直浇道中心的距离。 漏斗形等压自由液面的形成：一旦出现水平旋涡，越靠近 中心，M质点的离心加速度越高，重力加速度和离心加速 度的合成加速度越接近于水平，根据流体力学原理，等压 面垂直于总加速度方向。等压面逐步由水平过度到垂直， 形成中空的大气压力表面。 对铸件质量的影响：卷气、渣沿等压面进入型腔。
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2.2 封闭、开放式浇注系统 （图3-4-4）
（1）封闭式浇注系统（choked running system，pressurized system） 概念：在正常浇注条件下，所有组元都能为金属液充满的浇注 系统。 类型：内浇道阻流、部分扩张（S内/S阻≤1.5-2.5）。 优点：阻渣效果好、防止卷气、消耗金属少、清理方便。 缺点：喷溅、冲砂、金属氧化、流动不平稳。 应用：不易氧化的各类铸铁件。不宜用于易氧化的轻合金、漏 包浇注铸钢件和高大的铸铁件（充型压力很大）。
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c 封闭式浇注系统的内浇道应位于横浇道的下部，且和
横浇道具有同一底面，开放式浇注系统的内浇道应重叠 在横浇道之上，且搭接面积要小，但大于内浇道横截面 积。
•
d 封闭式浇注系统的横
浇道应高而窄，内浇道宜 扁而宽。 • e 内浇道应远离横浇道 的弯道；应尽量使用直的 横浇道。内、横浇道连接 一般为垂直。
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a)、d) 错误
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