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横浇道的设计

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铸造浇注系统设计讲解

铸造浇注系统设计讲解
防止液流带入气体和冲砂，设计直浇道时应注意 以下几点：
1）、入口处的连接 (与浇口
杯连接处)
采用圆角，一般要求入 口处圆角半径r≥d／4(d为 直浇道上口直径)。
这样可以减少气体的卷 入和避免尖角型砂被冲掉引 起冲砂缺陷。
2）．直浇道的形状
• 直浇道的形状—上大下小的锥形即设计锥度 上大下小的锥形，
生产中减轻水平旋涡的措施
a 用大深度浇口杯 b 浇口杯底部安放筛网等
c 在浇口杯底部设置堤坝，形成垂直旋涡。
垂直旋涡的挡渣作用： 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。
a)合理
b)不合理
• 在池形浇口杯中增设隔板和在浇口杯出口处又有 底坎，就能把浇包落入浇口杯中流股的紊乱搅拌
④ 缩短直-横浇道拐弯处的湍流区。
直浇道窝的作用
⑤ 浮出金属液中的气泡：最初注入型内的最初金 属液中，常带有一定量的气体，在直浇道窝内 可以浮出去。
直浇道窝结构设计
直浇道窝的直径应为直浇道下端直径的1.4-2倍，高度为横 浇道直径的2倍，直浇道与横浇道的连接也应做成圆角。
直浇道窝常做成半球形、圆锥台等形状。
主要作用是捕集、保留由渣关口。
要求横浇道平稳、缓慢地输送金属液，而低速流动又可减少充 填时对型腔时的冲击，利于渣粒在横浇道中上浮并滞留在其顶 部而不进入型腔。
1、横浇道中的液流分配
• 金属液从直浇道进入横浇道初期，以较大速度沿 长度方向向前运动，等到达横浇道末端冲击该处 型壁后，金属液的动能转变为势能，横浇道末端 附近液面升高，形成金属浪，并开始返回移动， 使横浇道内液面向直浇道方面逐渐升高，直到全 部充满。
• 计算浇注时间和浇注系统中的最小断面积，确定直 浇道的高度（如有浇口杯则从杯中液面高度算起）

铸造浇注系统设计

铸造浇注系统设计

S内 S直
1 zi
(hi hz )
2H
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2)真空吸气理论
假设条件: ① 浇注系统就是由不透气材料制成; ② 流体呈稳定流动,且为不可压缩流体; ③ 直浇道为等断面结构。 如图所示,选择直浇道得 出口2-2为分析得基准面,则 伯努利方程可写为:
其中,Z2=0,P2=Pa,整理得:
由于就是稳定流动,根据连续流动定律,有: F1V1=F2V2, F1=F2,V1=V2
应用:主要用于中大型铸铁件。
结构:浇口盆 得深度应该大 于直浇道上端 直径得5倍。
浇口杯中应避免出现水平涡流
液态金属在平底得浇口杯中 流动 时易出现水平涡流。 流量分布不均匀造成流速方 向偏 斜。水平分速度对直浇 道中心线 偏斜,形成水平涡 流运动。在涡 流中心区形成 一个漏斗形充满空 气得等压 自由液面得空穴。容易 将空 气和渣子带入直浇道。
阻挡夹杂物进入型腔,以免在铸件上形成渣孔。
调节铸型及铸件各部分温差,控制铸件得凝固顺序, 不阻碍铸件得收缩,减少铸件得变形和开裂倾向。
合金液流不应冲刷冷铁和芯撑。防止冷铁得激冷效 果降低及表面熔化,避免芯撑过早软化和熔化,造成铸 件壁厚变化
浇注系统设计原则
浇注系统尽可能结构简单紧凑,占砂箱面积小,体积 小,有利于减少冒口体积,节约合金和型砂,提高砂箱 利用率,方便造型、清理和浇注系统模样得制造
直浇道窝得作用
① 缓冲作用:液流下落得动能有相当大一部分被窝内 液体吸收而转变为压力能,再由压力能转化为水平 速度流向横浇道,减轻了对直浇道底部铸浇道得流量分布:例如在S直:S横: 2S内= 1 : 2、 5 : 5得实验条件下,无直浇道窝时,两相等截面得内浇 道得流量分配为:31、5%(近直浇道者)和68、5%(远 者);有直浇道窝时得流量分配为: 40、5%(近直浇道 者)和59、5%(远者)。

第6章A浇注系统设计[new](2)素材

第6章A浇注系统设计[new](2)素材

• 凡在型腔中带有螺纹的部位不易直接布置内浇口，以 防螺纹被冲击而受浸蚀。
（3）除特大型铸件、箱体及框架类铸件和结构比较特殊 的铸件外，内浇口的数量以单道为主，多道浇口要在 形状上采取措施以防多道金属液流入型腔互相冲击， 产生涡流、裹气和夹渣等缺陷，如下图。
（4）薄壁复杂压铸件，宜采用较薄的内浇口，以保持必 要的充填速度。一般结构的压铸件以取较厚的内浇口 为主，使金属液充填平稳，有利于排气和有效地传递 静压力。 （5）根据铸件的设计要求，凡精度要求高、表面粗糙度 数值小且不加工的部位，不宜布置内浇口，以防在除 浇口后留下痕迹。 （6）布置内浇口时要考虑到内浇口的切除和清理。
一、按位置分
1）侧浇口 • 一般开设在分型面上，按铸件结构特点，可布置在压 铸件外侧或内侧。 • 适用于板类、盘类或型腔不太深的壳体类。不仅适用 于单型腔模，也适用于多型腔模。此种浇口去除方便， 适应性强，所以应用最为普遍。
• 由于金属液从型腔端面的中心部位流向分型面，因此有利于克服 深腔处气体不易排出的缺点，排气通畅。同时，从浇口到型腔各 部位的流程最短，流动距离基本接近，金属液分配均匀，也有利 于模具的热平衡。这种浇口形式使压铸件和浇注系统在分型面上 的投影面积最小，模具结构紧凑，金属液消耗量小，压铸机受力 均匀。其缺点是切除浇口比较困难，在大批量生产中，一般需采 用机械加工方法将浇口切除。
•
（2）内浇口的宽度和长度 • 内浇口的厚度确定后，根据内浇口的截面积即可计 算出内浇口的宽度。根据经验：矩形压铸件一般取 边长的０．６～０．８倍；圆形压铸件一般取直径 的０．４～０．６倍。 • 在整个浇注系统中，内浇口的截面积最小（除直接 浇口外），因此金属液充填型腔时，内浇口处的阻 力最大。为了减少压力损失，应尽量减少内浇口的 长度，内浇口的长度一般取２～３ｍｍ。也有资料 介绍越短越好。表6-5、6为内浇口宽度和长度的经 验数据。

第八章 浇注系统设计

第八章 浇注系统设计

Fmin
G 0.0443 H P
用上式计算浇注系统最小截面积时需仔细确定式中各因素的数值。
在计算的铸件确定以后，即已确定。铸件图上一般已标出了铸 件的重量（未标时根据铸件图可估算出铸件重量），再加上浇注系 统和冒口的重量即为G值。
影响µ值的因素很多，难于用数学计算方法确定，一般都按生产 经验和参考实验结果选定。对于航空铝、镁合金铸件所用的扩张式浇 注系统，其µ值可在0.3～0.7之间选取。实际铸造时可根据铸件合金种 类、浇注温度和铸件结构选择。
(1) 应在一定的浇注时间内，保证充满铸型 (2) 应能控制液体金属流入型腔的速度和方向 (3) 应能把混入金属液中的熔渣和气体挡在浇注系统里 (4) 应能控制铸件凝固时的温度分布
(5) 浇注系统结构应力求简单，简化造型，减少清理工作量和 液体金属的消耗。
（1）承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注；
H
p
P2 H 2C
用上式计算平均静压头有下列三种情况 (1) 采用底注式浇注系统时，因为P＝C(图中(a))，所以有： HP＝H－C/2 (2) 采用顶注式浇注系统时(图中(b))，因为P＝0，所以有： HP＝H (3) 采用中注式浇注系统时(图中(c))，HP可用上面的HM的计 算公式来计算。 HP＝H－C/8
内浇道流量不均匀现象对铸件质量有显著影响： ① 对大型复杂铸件和薄壁铸件易出现浇不足和冷隔缺陷
② 在流量大的内浇道附近会引起局部过热、破坏原来所 预计的铸件凝固次序，使铸件产生氧化、缩松、缩孔
和裂纹等缺陷。பைடு நூலகம்
为了克服内浇道流量不均匀带来的弊病，通常采用如下方法
（1）尽可能将内浇道设置在横浇道的对称位置； （2）将横浇道断面设计成顺着液流方向逐渐缩小形式； （3）采用不同断面内浇道，缩小远离直浇道的内浇道断两积； （4）设置浇口窝等。

铸造工艺学-浇口设计

铸造工艺学-浇口设计
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提向横浇道挡渣能力的主
要途径是改变横浇道的结 构以增加流程中的阻力， 减慢金属液的流速，减少 紊流搅拌作用。常见的方 法有以下几种： 1） 缓流式浇注系统
图 缓流式浇注系统 1-直浇道 2-横浇道
3-内浇道
2）阻流式（节流式）
浇注系统
图阻流式浇注系统 a）垂直式 b）水平式
4 强化横浇道阻渣的措施
(1)在浇注系统中设置筛网芯、过滤网。
32
(2)设置集渣包 是指横浇道上被局部加高 加大的部位。作用是收集熔 渣，净化金属液。 分为：齿形集渣包、离心 集渣包。
7.1.5 在内浇道中的流动
内浇道的作用：控制充型速度和方向，分配金属，调节 铸件各部分的温度和凝固顺序，浇注系统的金属液通过内浇 道对铸件进行补缩。
渣团临界上浮速度：渣团在上浮初期有一加速度，但很 快就会达到渣团上浮阻力F等于渣团浮力的情况,此时渣团具 有的速度为渣团临界上浮速度，V0。 V0的计算如下：
2 v 4 3 2 R ( 渣）g CR 0 0 3 2
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 -渣团临界上浮速度，又称悬浮速度。
2 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。
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，雷诺（ Reynold）数 Re=Dvρ/η。 Re>2320为紊流。 见表
S内 ( hi hr h横） 1 r i r S横 2H
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《金属压铸工艺与模具设计》第8章：浇注系统及排溢系统设计总结

《金属压铸工艺与模具设计》第8章：浇注系统及排溢系统设计总结

8.1.1 直浇道设计
图8.4 中心设推杆的分流锥
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8.1.1 直浇道设计
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8.1.1 直浇道设计
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8.1.1 直浇道设计
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8.1 浇注系统设计

压铸过程中，浇注系统除引导金属液进入型腔之外，还对压力、速度、温度、排气等起调 节作用，所以浇注系统对压铸件质量起重要作用。生产中很多废品是由于浇注系统设计不 当造成的。因此，正确设计浇注系统是提高铸件质量、稳定压铸生产的关键之一。 压铸机类型不同，浇注系统结构组成也不同，表8.1所示为各种结构的浇注系统。 立式冷压室压铸机的浇注系统由直浇道 1、横浇道2、内浇口3和余料4组成。在开模之前， 余料必须由下冲头先从压室中切断并顶出。 卧式冷压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2和内浇口3组成，余料与直浇道合为一 体。开模时，整个浇注系统和压铸件随动模一起脱离定模。 全立式冷压室压铸机的浇注系统组成与卧式冷压室压铸机浇注系统组成相同，只是方向不 同。 热压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2和内浇口3组成。由于压室和坩锅直接连通， 所以没有余料。
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8.1 浇注系统设计
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8.1.1 直浇道设计


直浇道是传递压力的首要部分，直浇道形式与所选压铸机有关。 1. 立式冷压室压铸机的直浇道 立式冷压室压铸机直浇道主要由压铸机上的喷嘴和模具上的浇口套、镶 块、分流锥等组成，图8.1所示为典型的立式冷压室压铸机的直浇道。 从喷嘴导入口处至最小环形截面 (O—A截面)为直浇道的长度。 直浇道尺寸大小影响金属液流动速度和充填时间。直浇道直径太小，金 属液流速很大，会产生严重的喷射现象，导致涡流、卷气、氧化夹渣、 冷隔等缺陷。直径太大，则增加金属消耗，而且储气增多，不利排气。 所以直浇道尺寸必须合适。

压铸流道设计探讨

压铸流道设计探讨⑤ 横浇道长度一般取30-50mm 左右3、压铸模具内浇口的尺寸设计Ag = G/(Vg*t*1000)Ag 内浇口的截面面积(mm2）G 通过内浇口的金属液体积（产品+冷料井）（mm3）Vg 内浇口处金属液的流动速度（m/s ） t 型腔的充填时间（s ）铝合金一般浇口速度可参考下表设定T 内浇口的厚度（mm ）D 横浇道深度（mm ）D = (5-8)T(卧式冷室压铸机) D = (8-10)T(热室压铸机)④ 横浇道深度的尺寸设计1、压铸模流道设计方法，常用“逆向流量法”。

压铸模流道，有如下主要部位，直浇道、横浇道、分支横浇道和内浇口，他们之间截面积关系要满足如下比例，可以保证减少卷入空气。

直浇道：横浇道：∑分支横浇道：∑内浇口=1.15(1.15(1.15X))：1.15(1.15X)：1.15X ：1X 。

所谓“逆向流量法”，就是首先确定内浇口截面积，其他部位的截面积就可以确定了。

内浇口截面积如下确定：根据铸件的壁厚，查压铸手册，可以得到一个t 填充时间，根据填充时间的参数，用公式：内浇口截面积（长*宽）=铸件带冷料井总体积/(内浇口合金速度*填充时间)就可以获得内浇口截面积的数据。

2、对于横浇道的要求① 冷室卧式机压铸模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。

② 横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，如果出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液流动中的涡流裹气。

一般出口处截面比进口处小10-30%。

③ 横浇道应有一定的长度和深度。

保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。

若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，压铸件不良率高,既影响生产率又增加回炉料用量。

注意：当铸件的壁厚很薄却表面质量要求较高是，选用较大的值，对力学性能，如抗拉强度和致密度要求较高时用较小值充填时间计算内浇口厚度的经验数据铸件的壁厚 /mm >6复杂件简单件复杂件简单件复杂件简单件为铸件壁厚%锌合金0.4-0.80.4-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-2.0 1.5-2.020-40铝合金0.6-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60镁合金0.6-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60铜合金0.8-1.21.0-1.81.0-2.01.5-3.02.0-4.040-604、内浇口位置的选择FROM:SPG(TECH)铸塑设计吴培潮2013.08.20⑤. 内浇口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分尺寸时，流程最短，流向改变少，减少充填过程中能量温度的降低。

浇注系统


分流道设计要点
① 在保证足够的注塑压力使塑料熔体顺利充满型腔的前 提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处 应以圆弧过渡。
② 分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。
③ 分流道的位臵可单独开设在定模板上或动模板上，也 可以同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道截面 形状。 ④ 分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡。
矩形截面
效率高（矩形长宽相差不大时） 分流道凝料不易脱出、流动阻力大
分流道的布臵
平衡式布臵： 特点：分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相同。 要求：各对应部位的尺寸相等。 优点：可实现均衡送料和同时充满型腔，使成型的塑件力学性能基本一致。 缺点：分流道比较长。
非平衡式布臵： 特点：分流道到各型腔浇口长度不相等的布臵。 优点：适应于型腔数量较多的模具，使模具结构紧凑。 缺点：塑料进入各型腔有先有后，不利于均衡送料。为达到同时充满型腔的目 的，各浇口的断面尺寸要制作得不同，在试模中要多次修改才能实现。
点浇口：又称针点浇口或橄榄形浇口，是一种在塑
件中央开设浇口时使用的圆形限制性浇口。 由于浇口前后两端存在较大的压力差，能有效地增大塑料熔体的 剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观黏度下降， 流动性增加，利于充模。常用于成型各种壳类、盒类的热塑性塑 件。 使用在三板模上 入口很小，浇口痕迹很小 一般入口直径为0.25到2.0 mm
直浇注系统横浇注系统主流道一般位于模具中心线上，它与注射机喷嘴的轴线 重合，利于浇注系统的对称布臵。 主流道设计得比较粗大，如果主流道过大：塑料消耗增 多，主流道过小：熔体流动阻力增大，压力损失大，对 充模不利。
主流道尺寸
对于黏度大的塑料或尺寸较大的塑件，主流道截面尺寸 应设计得大一些； 对于黏度小的塑料或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸 设计得小一些。

压铸工艺总结知识点

压铸工艺与模具设计期末考试重点知识点与复习题1、压铸过程循环图：清理模具-喷刷涂料-合模-浇料-压射-凝固-开模-推出-取出铸件。

2、金属填充理论有三种：喷射填充理论、全壁厚填充理论、三阶段填充理论。

3、熔点较低的锌、铝、镁和铜合金为常用的压铸合金。

4、常用压铸铝合金的代号：铝硅合金：ZL101，Y102，ZL103，Y104，ZL105铝镁合金：ZL301,Y302铝锌合金：Y4015、压铸合金与压铸机的选择？铝合金：采用立式冷室压铸机，锌合金：主要采用热室压铸机，镁合金：既可以采用热室压铸机，也可以采用冷室压铸机，铜合金：只采用冷室压铸机6、压铸件的壁厚对铸件质量有何影响？1）薄壁压铸件的致密性好，可相对提高强度和耐磨性2）壁厚增加，内部气孔、缩孔也随之增加，应尽量减小并保持均匀3）太厚质量不好，太薄金属填充不良，铸件成型困难合理的壁厚取决于压铸件的具体结构、合金的性能、并与压铸工艺参数有着密切关系，通常以薄壁和均匀壁厚为佳。

7、压铸件上可以压铸出孔和槽的最小尺寸及深度，受到一定的限制，与形成孔和槽的型芯在型腔中的分布位置有关。

压铸孔和槽的最小尺寸及其深度除受到一定的限制外，在深度方向应带有一定的铸造斜度以便抽芯。

8、分析题：P24-P27其中有两个图要考，判断哪个正确，说明为什么合理？9、压射力：是压铸机压射机构推动压射活塞的力，它来源于高压泵，可以压射压力和压射比压来表示。

压射比压：是压室内金属液在单位面积上所受的压力。

选择压射比压要考虑哪些因素？高的压射比压能提高铸件的致密性，过高的比压会导致粘模应该考虑：1）铸件结构特性（壁厚、形状复杂程度、工艺合理性）；2）压铸合金特性（结晶温度范围、流动性、密度、比强度）；3）浇道系统（浇道阻力、浇道散热速度）；4）排溢系统（排气道布局、排气道截面积）；5）内浇道速度；6）温度（合金与压铸模的温度差）选填充速度时：厚壁件高压低速；薄壁件高压高速10、胀型力：压铸过程中，在比压的作用下，金属液充填型腔时，给型腔壁和分型面一定的压力Fz=pbA Fz—模具分型面上的胀型力； pb—压射比压； A—压铸件、浇口和排溢系统在分型面上投影面积总和11、压铸是压力铸造的简称。

第5章 压铸模浇注系统设计

fAl＝5000V/(V+10000) fAl内浇口截面积(mm2)； V压铸件体积(cm3)。
3．内浇口的尺寸
内浇口的形状除点浇口、直接浇口是圆形，中心浇口、
环形浇口是圆环形之外，基本上是扁平矩形的，在同一 截面积下可以有不同的厚度与宽度，而厚度、宽度的选 择，影响着型腔的充填效果。
内浇口的厚度与相连处的压铸件壁厚有一定的关系， 根据G．Lieby提出的关系，有：
侧浇口
2．中心浇口： 当有底 筒类或壳类压铸件的中 心或接近中心部位带有 通孔时，内浇口就开设 在孔口处，同时中心设 置分流锥，这种类型的 浇口称中心浇口，如图 所示。（分流锥起分流 导向的作用，可以使金 属液体快速均匀填充。 也可以减少金属液体在 填充时对成型面的冲蚀。
）
3．直接浇口（或称顶浇口)： 直接浇口是直浇道直接开设在 压铸件顶端的一种浇注系统形式，如图所示。一般情况下，压 铸件项部没有通孔，不可设置分流锥，直浇道与压铸件的连接 处即为内浇口。直接浇口是中心浇口的一种特殊形式。
对于内浇口位置的选择，下面举一些简单的例子加以说明。 如图所示是矩形板状压铸件的内浇口。图a在其长边中央设置内
浇口，金属液流先冲击其对面型腔，然后左右分流，向内浇口两 边折回，在折回过程中造成旋涡，卷入大量气体，图b在其长边上 分支开设两处内浇口，充填时金属液在中间形成两股旋流，把气 体卷在中间，图c在其长边的一侧开设内浇口，而在终端处设置溢 流槽，排气效果较好，但总的流程加长了；图d在其短边一侧的中 央开设扇形的内浇口，使液流分散推进，在终端设置溢流槽，排 气通畅，效果良好。
式中 t—内浇口厚度[mm)， δ—内浇口连接处压铸件的壁厚(mm)。 内浇口厚度的经验数据见下表。
由于在整个浇注系统中，内浇口处的截面积为 最小(除直接浇口外)，在充填型腔时，该处的阻力 最大，因此，为了减少压力损失，应尽量缩短内浇 口的长度，内浇口的长度通常取2~3mm，一般不超 过3mm。
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a）等宽横浇道，铸件在内浇口一侧较窄时采用 b)扇形横浇道，铸件在内浇口一侧较宽时采用 c)扇形横浇道，铸件很宽且与直浇道较近 H2—横浇道厚度，w2—横浇道厚度,L—横浇道长度
3、横浇道尺寸的计算
横浇道的长度计算公式如下：
L=0.5D+(25~35)(mm)
上式中 L——横浇道长度，mm D——直浇道导入口处直径，mm
谢 谢！
横 浇 道 的 设 计
主讲人： 祝东林目01 Nhomakorabea录
横浇道的定义及作用
02 03
横浇道的设计要点
横浇道尺寸的计算
1.1、横浇道的定义
横浇道是直浇道的末端到内浇 口前端的连接通道。
1.2、横浇道的作用
将金属液从直浇 道引入内浇口 可以借助横浇道中的 大体积金属液来预热 模具 当铸件冷却收缩时用 来补缩和传递静压力
横 浇 道 的 作 用
2、横浇道的设计要点
截面积应逐渐缩小，不应突然变化；
应平直，避免曲线式，减少包气和涡流；
任何时候横浇道截面积都应大于内浇口截面积；
保证有一定厚度和长度；
常用横浇道的结构形式
6.6横浇道宽度Wr Wr=hr*tanα + Ar/hr（α 为横浇道梯形截面的斜 c) b) 角） a)