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浇注系统的计算和设计优秀课件

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浇注系统设计ppt课件

浇注系统设计ppt课件

角处的型砂会被冲掉引起冲砂缺陷。
23
4)砂型中直浇道的充满式流动的理论条件
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尽管非充满的直浇道有带气的缺点，但在特 定条件下也会采用。如阶梯式浇注系统中为 了实现自下而上地逐层引入金属的目的而采 用；又如用底注包浇注的条件下，为了防止 钢液溢至型外而使用非充满态的直浇道。
24
(三)直浇道结构设计
降低初期进入渣的可能性
减轻清理工作量
内浇道薄于铸件的壁厚，在去除浇道时不易损害
铸件
对薄壁铸件可用多内浇道的浇注系统实现补缩，
这时 内浇道尺寸应符合冒口颈的要求
。。。
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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“吸人”流股，故在直浇道中气体可被金属表面所吸收
和带走。
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
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直浇道窝的大小、形 状应适宜，砂型应坚 实。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。推荐形状如图 3—4—15所示。
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横浇道中金属的流动
横浇道的功用
向内浇道分配洁净的金属液 储留最初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
浇注方向的影响见图3-4-8。逆向浇注较 顺向浇注为佳，侧向浇注介乎两者之间。
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ppt课件
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第三章 浇注系统的设计与计算

第三章 浇注系统的设计与计算

湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
复习题
1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的 作用？ 2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。 3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。
4 . 如何提高横浇道的撇渣效果？
5. 内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？ 6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？ 湖北汽车工业学院材料工程系
配套措施：
1）浇口杯应足够大； 2）严格控制浇注时间。
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
计算实例：
1、绘制模板布置简图
各层铸件内浇道的金属压力头： h1=100mm； h2=250mm； h3=350mm。
2、计算型内金属质量 m /kg
阶梯式的优缺点
兼有底注式和顶注式 的优点，充型平稳。 但结构复杂，设计和 计算较难。 用于高度大的中、大 型铸件。阶梯式或缝 隙式用于垂直分型无 箱挤压造型或金属型 铸造
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系分
4、 选用浇口杯 根据铸型的浇注速度，使用4号浇口杯，铁液积存5.5 kg； 5、分别计算或由内浇道计算诺谟图查各层内浇道截面积： （流量系数取 μ=0.5） S1=70mm2 ； S2=45mm； S3=38mm2。 6、分直浇道截面积 ∑S内 =2×（70+45+38）=306mm2, S分直=1.2×S内=306×1.2=367mm2 分直浇道的截面尺寸： 上底宽11mm；下底宽22mm；高22mm 。 实际：S分直=363mm2。 7、 水平横浇道尺寸 S横=1.3×363 mm2=472 mm2。 选上底宽12.5mm；下底宽25mm；高25mm； 实际截面积469mm2。

浇注系统浇口尺寸计算 ppt课件

浇注系统浇口尺寸计算 ppt课件
相同塑件多型腔各浇口bgv值必须相等不同塑件多型腔各剪口bgv值必须与其塑件的填充量成正比浇口的平衡相同塑件多型腔的bgv值mm从主流道中心到浇口的流动通道的长度mm浇口的长度mm浇口的平衡2不同塑件多型腔的bgv值garagbgbrbgabgvbgv分别为ab型腔的填充量熔体质量或体积分别为ab型腔的浇口截面积mm分别为主流道中心到达ab型腔的流动通道的长度mm分别为ab型腔的浇口长度gbgamm浇口的平衡无论是相同塑件还是不同塑件多型腔一般在设计时取矩形浇口或圆形浇口浇口截面积与分流道的截面积的比值取
或圆形浇口，浇口截面积 AG与分流道的截面积 AR 的比值取：
AG : AR 0.07 ~ 0.09
矩形浇口的截面的宽度b与厚度t的比值常取：
b:t 3:1
注意：求解时，一般取浇口长度为定值，通过调 节浇口的宽度和厚度来谋求浇口的平衡。
浇注系统相关尺寸计算
浇注系统相关尺寸计算
浇口的平衡例题
浇注系统相关尺寸计算
主流道小端直径d一般取3～6mm，主流道的长度由定模座厚 度确定，一般L不超过60mm，主流道大端与分流道相接处应有 过渡圆角（通常r′取1～3mm）以减少料流转向时的阻力。
浇注系统相关尺寸计算
正确情况：主流道小端直径d比注射机喷嘴直径d0大0.5～1mm， R≥r+(0.5~1)mm。
浇注系统相关尺寸计算
2.分流道的设计 分流道是主流道末端与浇口之间的通道。用于一模多腔或单型腔
多浇口（塑件尺寸大）的场合。
浇注系统相关尺寸计算
分流道的截面形状及尺寸 为便于机械加工及凝料脱模，分流道一般设置在分型面上。
浇注系统相关尺寸计算
3.浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的最短通道。

《浇注系统设计》课件

《浇注系统设计》课件

选择合适的浇口杯和直浇道
根据铸件的大小和材质，选择合适的 浇口杯和直浇道，以确保金属液的流 动平稳和充型能力。
设计横浇道和内浇道
根据铸件的结构和工艺要求，设计合 理的横浇道和内浇道，以控制金属液 的流动方向和速度。
优化浇注系统的结构
根据实际生产情况和铸件质量要求， 对浇注系统的结构进行优化，以提高 生产效率和铸件质量。
计。
03
浇注系统设计实例
实例一：单点浇注系统设计
在此添加您的文本17字
总结词：简单、易操作
在此添加您的文本16字
详细描述：单点浇注系统设计通常适用于小型模具，其结 构简单，操作方便，能够满足基本的浇注需求。
在此添加您的文本16字
总结词：适用范围较小
在此添加您的文本16字
详细描述：由于单点浇注系统的设计较为简单，其适用范 围相对较小，可能无法满足大型模具或复杂产品的高精度 浇注要求。
金属液氧化
总结词
金属液在浇注过程中会与空气中的氧气发生反应，导致其成分和性能发生变化。
详细描述
金属液氧化的原因可能是由于浇注速度过快、浇口设计不合理等引起的。为了减少金属液氧化的风险 ，需要优化浇注系统的设计，如采用封闭式浇注系统和减少金属液暴露时间等措施。同时，控制浇注 温度和速度，以降低金属液与空气的反应程度。
《浇注系统设计》ppt课件
目录
• 浇注系统概述 • 浇注系统设计原则 • 浇注系统设计实例 • 浇注系统常见问题与解决方案 • 未来浇注系统的发展趋势
01
浇注系统概述
浇注系统的定义与作用
01
浇注系统定义
02
浇注系统作用
浇注系统是铸造生产中用以控制金属液浇入铸型腔时流量、流速和方 向的各种金属流通道的总称。

4、浇注系统设计 PPT课件

4、浇注系统设计 PPT课件
流动比是指熔体在模具中流动通道的最 长流动长度与其厚度的比值。
右图为点浇口进料塑件的流动距离比：
＝ ห้องสมุดไป่ตู้1 L2 L3 L4 L5 L6 t1 t2 t3 t4 t5 t6
§7.4 浇注系统设计
若流动比超过允许值时，会出现充型不足的现象， 常用塑料的极限流动比见下表
§7.4 浇注系统设计
Z形冷料穴：最常用
倒锥形冷料穴
圆环形冷料穴
§7.4 浇注系统设计
特点：
①开模时起拉凝料作用，推出时将凝料自动推出 ②拉料杆固定在推杆固定板上
作用：
①开模时起“拉主流道凝料”作用； ②推出时拉料杆将凝料自动推出。
应用：推杆、推管推出机构中
§7.4 浇注系统设计
底部不带推出的冷料穴
球头形，常用形式
§7.4 浇注系统设计
浇口设计
作用
浇口是连接分流道和型腔的进料通道，是浇 注系统的最远端
分类
限制性浇口 非限制性浇口
§7.4 浇注系统设计
限制性浇口
限制性浇口是指分流道与型腔间采用一段距离很短、截面 很小的流道。
作用：
(1) 通过截面的突然变化，使塑料熔体流速增加，摩擦加剧，温度 升高，黏度降低，提高流动性，有利于填充型腔； (2) 对多型腔模具，可调节浇口截面尺寸，以保证非平衡布置的型 腔同时充满； (3) 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝固，防止熔体倒流，保证型 腔内熔料自由收缩固化成形，减小塑件内残余应力； (4) 便于浇注系统与塑件的分离，塑件上残留痕迹小。 但浇口尺寸过小会使压力损失增大，冷凝加快，补缩困难。
热流道
§7.4 浇注系统设计
普通浇注系统的组成
主流道 分流道 冷料穴 浇口

第二节 浇注系统设计ppt课件

第二节 浇注系统设计ppt课件
轻合金铸件的浇注系统
轻合金的特点是密度小、熔点低、导热 系数大、质量定容热容量小、化学性质活泼、 极易氧化和吸收气体等，因此易氧化生成氧 化膜，在紊流情况下卷入液流中而产生夹杂 缺陷。
1.轻合金要求平稳、无涡流、无喷溅地充满 型腔。
2. 浇注时间要短，以避免出现浇不到等缺陷。 3. 一般采用开放式底注式浇注系统，广泛应 用垂直缝隙式和带立缝的底注式浇注系统 （除高度小于100mm的不重要的小件外）。
3.具有良好撇渣能力，防止夹渣和气孔缺陷。 4.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。
5.金属液进入型腔时线速度不可过高，避免 飞溅、冲刷型壁或砂芯。 6.浇注系统结构力求简单，简化造型，减少 清理工作量和液态金属的消耗。
材料加工工程——铸造篇
二、液态金属在浇注系统基本组元中的流动 （一）液态金属在铸型中流动过程的特点：
材料加工工程——铸造篇
继续充填内浇道出口处以上的型腔部分时：
H02vg2 h总损 hh型损
对于作用在内浇道中金属液上的实际压头
的平均值H均： 设：H均H0h
内浇道出口处以上的型腔 内金属液的平均静压头
H均2vg2（ 1浇型 ）
S阻 m 2/2 2 H 均
其中：2
1
1浇型
材料加工工程——铸造篇
材料加工工程铸造篇四浇注系统的计算一浇注系统的计算步骤二按流体力学公式计算浇注系统三按经验公式计算非铁合金的阻流截面积积四缝隙式浇注系统的尺寸计算材料加工工程铸造篇确定浇注系统各基本组元的尺寸结构开始确定浇注系统类型确定浇注系统引入位置计算浇注系统阻流面积选择浇道比计算各组元的截面尺寸浇注试验浇注材料加工工程铸造篇二按流体力学公式计算浇注系统适用于转包浇注的封闭式浇注系统

第三章 浇注系统的设计与计算

第三章 浇注系统的设计与计算

应用：
主要用于结构复杂的各 种黑色金属铸件和易氧化 的有色合金铸件。
汽缸头
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
中间浇注应用广泛
中间浇注综 合有顶注式和 底注式的优缺 点； 内浇道、横 浇道设在分型 面上，造型方 便。
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
第三章
浇注系统的设计与计算
浇注系统设计正确与否关系到铸件的成败， 是铸造生产中的关键技术
第一节 浇注系统
一、浇注系统的组元
浇口杯： 接纳、引入金属
直浇道：引入金属，形成压头
横浇道：引入金属，阻撇熔渣 内浇道：引入金属，调控温度场
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
球墨铸铁呈 “糊状凝固” , 冒口的有效补缩距离较灰铸铁小 ， 其不同条件下的湿型试验数据参见下表。
铸件壁厚 δ/mm 6.35 12.70 水 平 补 缩
湿 型 —— 101.6-114.3 湿 型 31.75 101.6 湿 型 —— 88.9
垂直补缩
壳型 —— 88.9
15.86
25.4 38.1
复习题
1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的 作用？ 2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。 3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。
4 . 如何提高横浇道的撇渣效果？
5. 内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？ 6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？ 湖北汽车工业学院材料工程系
Department of Materials Engineering

浇注系统设计PPT课件

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缓 冲 作 用
流 区
高 度 紊
弯 处 的
缩 短 拐
流浇改 头力局弯减 布量道善 损和部处少
分的内 失水阻的拐
•9
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.•2
对浇注系统的基本要求
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。
•14
过滤装置
（1）过滤网（厚度为0.20.5的钢板冲制而成。
（2）过滤片（泡沫陶瓷过 滤）
（3）钢丝棉过滤（絮棉状 的细铁丝）
•15
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
•16
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。
•12
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。
•13
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。

《浇注系统设计》课件

《浇注系统设计》课件
实现浇注系统的自动化操作和精确控制。
与增材制造技术结合
优化浇注系统结构，提高生产效率和产品质量。
与物联网技术结合
实现浇注系统的远程监控和数据采集。
与人工智能技术结合
利用人工智能技术对浇注过程进行智能分析和优化。
THANKS
感谢观看
充型。
经济性原则
在满足使用要求的前提下，尽 量减少浇注系统的材料消耗和 加工成本。
可靠性原则
浇注系统应具有足够的强度和 刚度，能够承受金属液的冲刷 和压力。
易维护性原则
浇注系统应便于安装、调试和 维修，降低使用过程中的维护
成本。
设计流程
方案设计
根据需求分析，设计浇注系统 的结构形式和尺寸参数。
加工制造
开放式浇注系统
开放式浇注系统是指塑料或金属从进 料口直接流入模具型腔，没有溢流槽 的浇注系统。
封闭式浇注系统
封闭式浇注系统是指塑料或金属从进 料口流入模具型腔后，通过溢流槽将 多余的塑料或金属收集起来，并从溢 流槽中排出。
02
浇注系统的设计原则与 流程
设计原则
高效性原则
浇注系统应高效地完成浇注任 务，确保金属液快速、均匀地
溢流槽的设计
溢流槽位置
合理设置溢流槽的位置，以引导金属 液流向正确的方向，避免金属液溢出 模具。
溢流槽尺寸
根据金属液的流量和流动特性，设计 合适的溢流槽尺寸，以确保金属液能 够顺畅地流入溢流槽并排出模具。
排气槽的设计
排气槽位置
在模具的关键部位设置排气槽，以排除 气体，避免形成气孔和疏松等缺陷。
VS
01
新材料应用
探索和应用新型材料，提高浇注系 统的耐磨、耐高温等性能。
仿真பைடு நூலகம்拟技术
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快浇的优点: 金属的温度和流动性降低幅度小，易充满型腔。 减小皮下气孔倾向。充型期间对砂型上表面的热作用时间短， 可减少夹砂结疤类缺陷。对灰铸铁、球墨铸铁件，快浇可以 充分利用共晶膨胀消除缩孔缩松缺陷。
快浇的缺点： 对型壁有较大的冲击作用，容易造成涨砂、冲 砂、抬箱等缺陷。浇注系统的重量稍大，工艺出品率略低
浇注系统的计算和设计
1
1、浇注系统计算的水力学公式
在浇注系统的类型和引入位置确定以后、 就可进一步确定浇注系统各基本单元的尺寸和 结构。
目前大都采用水力学近似公式或经验公式 计算出浇注系统的最小截面积，再根据铸件的 结构特点、几何形状等确定浇道比，确定各单 元的尺寸和结构。
2
计算阻流截面的水力学公式
5、计算阻流截面积S阻
如果铸件质量很大，则计算铸件质量m时，应包括型 腔扩大量——由于各种原因引起的增重。增重原因有： 木模壁厚偏差 起模时扩砂量 铸型及砂芯干燥过程中的尺寸变化 合箱偏差及浇注时的涨砂等
14
6．确定浇口比并计算各组元截面积
7．绘出浇注系统图形
15
二、阶梯式浇注系统的计算
16
计算原理及步骤： 1、阻流面积S阻的计算
用底注浇包浇注时，浇注系统必须是开放式的，直 浇道不被充满，保证钢液不会溢出浇道以外。为快 速而平稳地充型，对一般中小铸件多用底注式，高 大铸件常采用阶梯式浇注系统。
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（一）底注包浇注系统的经验计算法
铸钢车间的浇包容量和熔炉吨位一致，一般只有一种 或几种容量的浇包和数种直径的包孔。生产中先确定 浇包容量和包孔直径，依经验的浇口比确定浇注系统 各组元尺寸。 1、浇包容量及包孔选择 浇包总容量应大于铸型内金属需要量。小浇包只设一 个包孔，大于30t的浇包可设两个包孔。每个包孔的钢 液流量——浇注速度，不仅决定于包孔直径，还与包 内钢液深度有关。但实践中为方便起见，给出了包孔 直径和平均浇注速度的关系。 2、浇注时间和液面上升速度
3、其他组元截面积
以包孔截面积为基准，参照下述浇口比确定浇注系统各组元截面积 S包孔：S
直：S横：S内 ＝1：（1.8～2.0）： （1.8～2.0） :（2.0～2.5）
25
26
指出图51所示二种横浇道形式的优劣
27
分析下图所示截面形状内浇道的应用。
通常在确定铸造方案的基础上设计浇注系统。大致步骤为
1、选择浇注系统类型 2、确定内浇道在铸件上的位置、数目和金属引入方向 3、决定直浇道的位置和高度
13
4．计算浇注时间并核算金属上升速度 应指出，重要的是核算铸件最大横截面处的型
内金属上升速度。当不满足要求时，应缩短浇注 时间或改变浇注位置。
慢浇的缺点 浇注期间金属对型腔上表面烘烤时间长，促成夹砂结疤和粘 砂类缺陷。金属液温度和流动性降低幅度大，易出现冷隔、 浇不到及铸件表皮皱纹。慢浇还常降低造型流水线的生产率。
慢浇法适用于 有高的砂胎或吊砂的湿型；型内砂芯多， 砂芯大而芯头小或砂芯排气条件差的情况 下；采用顶注法的体收缩大的合金铸件。
6
快浇适用于：
薄壁的复杂铸件、铸型上半部分有薄 壁的铸件，具有大平面的铸件，铸件 表皮易生成氧化膜的合金铸件，采用 底注式浇注系统而铸件顶部又有冒口 的条件下和各种中大型灰铸铁件、球 墨铸铁件
7
慢浇的优点 金属对型壁的冲刷作用轻；可防止涨砂、抬箱、冲砂等缺陷。 有利型内、芯内气体的排除。对体收缩大的合金，当采用顶 注法或内浇道通过冒口时，慢浇可减小冒口。浇注系统消耗 金属少。
8
合适的浇注时间与铸件结构、铸型工艺条件、合 金种类及选用的浇注系统类型等有关。每种铸件， 在已确定的铸造工艺条件下，都对应有适宜的浇 注时间范围。由于近年来普遍认识到快浇对铸件 的益处，因此浇注时间比过去普遍缩短，特别是 灰铸铁和球墨铸铁件更是如此。
9
10
11
浇注系统的流量系数通 常是指阻流截面的 流 量系数。
3
一、平均静压头HP的计算
传统的解法中假定: 1) 金属液从浇口杯顶液面至流出阻流所作的功，可用 总质量m、 重力加速度g和平均计算压力头Hp的连乘积来表示，即等于mgHp 2) 假定铸件（型腔）的横截面积S沿高度方向不变
4
5
二、浇注时间
浇注时间对铸件质量有重要影响，应考虑铸件 结构、合金和铸型等方面的特点来选择快浇、 慢浇或正常浇注为好
若铸件低于A－A水平面 若A－A水平面低于铸件最高点
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2、分配直浇道截面积 依经验，分配直浇道截面积等于1～2倍阻流面积。 3、每层内浇道的总截面积
18
三、垂直分型浇注系统的计算
19
20
21
22
23
3、铸钢件浇注系统的特点
铸钢件浇注系统 特点： 铸钢的特点是熔点高，流动性差，收缩大，易氧化， 而且夹杂物对铸件力学性能影响严重，多使用底注 浇包（bottom pouring ladle, 俗称漏包、柱塞包）， 要求浇注系统结构简单、截面积大，使充型快而平 稳，流股不宜分散，有利于铸件的顺序凝固和冒口 的补缩，不应阻碍铸件的收缩。