《金属压铸工艺与模具设计》第8章浇注系统及排溢系统
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压铸成型工艺与模具设计第5章浇注系统与排溢系统的设计-文档资料
图5.24 浇口套的结构形式
图5.25 浇口套的固定与压室的定位
2. 采用中心浇口时的直浇道
图5.26 卧式冷压室压铸机采用中心浇口的形式
常用切除余料的方法 （１） 螺旋槽扭断余料
（２） 压射冲头拉断余料
（３） 滑块切断余料
5.5 排溢系统的设计
排溢系统是排气系统和溢流系统的总称。
溢流槽的设计
矩形板状压铸件的内浇口位置
盘盖类压铸件的内浇口位置
简单壳体压铸件的内浇口位置
圆环形类压铸件的内浇口位置
简单的长导管类压铸件的内浇口
内浇口的尺寸计算
1. 内浇口截面积的计算
Agvg
A 1v1
V
Ag
V v g
理想的充填速度
vg k1k2vm
最佳的充填时间
k3k4m
图5.28 溢流槽位置的选择
原则：
（１） 溢流槽应开设在金属液最先冲击的部位 （２） 溢流槽应开设在两股金属液流会合的地方 （３） 溢流槽应开设在内浇口两侧或金属液不能顺利充填的死角区域 （４） 溢流槽应开设在压铸件局部壁厚的地方， 并且增大其容量和溢流口的厚度 （５） 溢流槽应开设在金属液最晚充填的地方 （６） 溢流槽的开设应防止压铸件的变形
1. 排气槽的形式
（１） 分型面上开设的排气槽
（２） 推杆与模具的配合间隙排气
（３） 利用固定型芯的前端配合间隙排气
（４） 利用型芯的固定部分制出排气沟槽排气
（５） 深型腔处利用镶入的排气塞排气
2. 排气槽的截面积与尺寸
排气槽的截面积
计算公式
A， ㎜2； V——型腔、浇注系统、溢流槽及压室注入金属液后尚未充满 部分的容积之和，㎝3； τ——排气时间，即等于充填时间，ｓ； k——排气槽开放度（或称开放系数）。
压铸模浇注及排溢系统设计幻灯片共103页PPT
谢谢！
103
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
压铸模浇注及排溢系统设计幻灯片
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
▪
金属压铸工艺与模具设计浇注系统及排溢系统设计
(3) 顶浇口(又称直接浇口)：顶浇口是直浇道直接开设在压铸件顶面的一种浇注系统形式。一般情 况下，压铸件顶部没有通孔，不可设置分流锥，直浇道与压铸件的连接处即为内浇口。顶浇口是中心浇 口的一种特殊形式。因此，它具有中心浇口的一系列优点。但由于金属液从内浇口进入型腔后直接冲击 型芯，容易造成粘模，影响模具寿命。而且压铸件与内浇口连接处形成热节，容易产生缩孔缺陷。所以 设计直浇道时宜采用比较小的锥角。此外，当压铸件顶部壁较薄时，脱模时容易造成顶面变形。为防止 变形，可增加顶面壁厚或在顶面浇口处内侧设置环状凸肋。这种浇口切除也较困难。
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。
8.1 浇注系统设计
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
第8章 浇注系统及排溢系统设计
8.1 浇注系统设计 8.2 溢流与排气系统设计
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计 8.1.2 横浇道设计 8.1.3 内浇口设计 8.1.4 典型压铸件浇注系统设计
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。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
(2) 形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套 一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱 出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口套。浇口套在模板上应固定牢固、 装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。
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。
8.1 浇注系统设计
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
第8章 浇注系统及排溢系统设计
8.1 浇注系统设计 8.2 溢流与排气系统设计
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计 8.1.2 横浇道设计 8.1.3 内浇口设计 8.1.4 典型压铸件浇注系统设计
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。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
(2) 形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套 一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱 出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口套。浇口套在模板上应固定牢固、 装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。
《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计
排溢系统用于浇注过程中的气体和杂质的排出，确保良好的填充和品质。设计原则包括位置合理、通道流畅、 容积适宜等。
浇注系统和排溢系统的案例分 析
通过多个实际案例的分析，我们将深入了解浇注系统和排溢系统的设计过程 和关键技术，以及对最终产品质量的影响。
总结与展望
浇注系统和排溢系统的设计对金属压铸工艺至关重要。通过综合考虑各种因 素和采用合理的设计方法，可以提高产品质量、减少不良品率、降低制造成 本。
金属压铸工艺与模具设计
欢迎来到《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计的演示。本 演示将探讨浇注系统和排溢系统的设计重要性、关键组成部分、设计原则与 考虑因素、设计步骤和方法、以及案例分析。让我们开始吧！
浇注系统设计的重要性
浇注系统设计是金属压铸工艺中至关重要的一步。它直接影响到产品的质量 和性能，包括去除气体和杂质、冷却均匀和填充性良好等。
浇注系统的三个关键组成部分
浇注系统通常由浇注系统入口、浇注系统道架、以及浇注系统出口组成。每 个组成部分的设计都需要考虑材料流动和热量传递等因素。
浇注系统的设计原则与考虑因素
浇注系统的设计应遵循原则，如缩短流动路径、减少涡流和飞溅等。同时需要考虑材料的流动性、冷却效果、 压力损失、和模具制造技术等。
浇注系统设计的步骤和方法1Fra bibliotek几何设计
2
绘制浇注系统几何图形，包括道架布置、
入口设计等。
3
制造和安装
4
根据设计图纸制造浇注系统零件，并在 模具上进行安装和调试。
需求分析
理解产品要求和压铸过程，确定浇注系 统的要求。
计算仿真
使用压铸仿真软件进行模拟，评估浇注 系统的性能和优化设计。
排溢系统的作用和设计原则
浇注系统和排溢系统的案例分 析
通过多个实际案例的分析，我们将深入了解浇注系统和排溢系统的设计过程 和关键技术，以及对最终产品质量的影响。
总结与展望
浇注系统和排溢系统的设计对金属压铸工艺至关重要。通过综合考虑各种因 素和采用合理的设计方法，可以提高产品质量、减少不良品率、降低制造成 本。
金属压铸工艺与模具设计
欢迎来到《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计的演示。本 演示将探讨浇注系统和排溢系统的设计重要性、关键组成部分、设计原则与 考虑因素、设计步骤和方法、以及案例分析。让我们开始吧！
浇注系统设计的重要性
浇注系统设计是金属压铸工艺中至关重要的一步。它直接影响到产品的质量 和性能，包括去除气体和杂质、冷却均匀和填充性良好等。
浇注系统的三个关键组成部分
浇注系统通常由浇注系统入口、浇注系统道架、以及浇注系统出口组成。每 个组成部分的设计都需要考虑材料流动和热量传递等因素。
浇注系统的设计原则与考虑因素
浇注系统的设计应遵循原则，如缩短流动路径、减少涡流和飞溅等。同时需要考虑材料的流动性、冷却效果、 压力损失、和模具制造技术等。
浇注系统设计的步骤和方法1Fra bibliotek几何设计
2
绘制浇注系统几何图形，包括道架布置、
入口设计等。
3
制造和安装
4
根据设计图纸制造浇注系统零件，并在 模具上进行安装和调试。
需求分析
理解产品要求和压铸过程，确定浇注系 统的要求。
计算仿真
使用压铸仿真软件进行模拟，评估浇注 系统的性能和优化设计。
排溢系统的作用和设计原则
8第八章浇注系统
设计要点
• 充填型腔时有最短的行程（中心浇口、 端浇口） • 有螺纹处不宜设置内浇口，必须设置时 应与螺纹同向
设计要点
• 尽量采用单个内浇口，防止相互冲击，采 用多股内浇口时避免金属液在型腔内汇合， 将其引入溢流槽
ห้องสมุดไป่ตู้
设计要点
• 在要求强度较高的地方，因为此处压力能 有效地传递
C B A PC PA PB
溢流槽和排气系统设计
• 溢流槽和排气系统与浇注系统设计是一个 整体，同等重要 • 溢流槽或称集渣槽、集渣包，容纳型腔中 的废料的型腔 • 排气槽是排出型腔中气体的通道
溢流槽的作用
• 储藏混有气体的金属液及型腔中排出的气 体 • 消除金属液的涡流 • 将冷金属引入，消除压铸件的冷隔 • 排出氧化物涂料等 • 平衡压铸模的温度 • 作为顶杆的作用点
横浇道设计
• • 1. 2. 3. 连接直浇道和内浇口的通道 作用： 将合金液引入内浇口 预热模具 传递压力
横浇道基本形式
一模一件 扇形（扩张式）
一模一件 平直式
横浇道基本形式
T形浇道
锥形切 向浇道
圆形浇道
横浇道基本形式
a)
一模多件：热压室和立式冷室压铸机
横浇道基本形式
a)
b)
一模多件：卧式冷室压铸机
• • • • 根据压铸件的质量选择喷嘴导入孔直径 各段均有斜度（1°30′~3 °） 各段连接处有一阶梯，单边为0.5~1mm 环形截面的面积应是喷嘴的1.2倍,壁厚大于 3
d3 ≥ d 22 − (1.1 ~ 1.3)d12 d 2 − d3 ≥ 3mm 2
立式冷室压铸机直浇道设计
立式冷室压铸机直浇道设计
第八章浇注系统及排溢系统设计
第六章-浇注系统及溢流排气系统设计
浇注系统设计
5、缝隙浇道
浇注系统设计
5、缝隙浇道
适用于型腔较深的模具；
为了便于加工，常常在型腔部分垂直分型，如 图6-6所示。 内浇道设置在型腔深处，金属液呈长条缝隙状 顺序充填型腔，排气条件较好。
浇注系统设计
6、点浇道
浇注系统设计
6、点浇道
中心浇道和直接浇道的一种特殊形式； 适用于外形基本对称、壁厚较薄、高度不大、顶部无孔 的压铸件，如图6-7所示。
13)近似长方形、扁平形的压铸件，应尽可能在 窄边上开设内浇口。
浇注系统设计
2、内浇道截面积计算 (1)流量计算法
A内
V
充t
G
充t
A内是内浇道截面积(cm2)； V是通过内浇道的金属液(压铸件加溢流槽)体积 (cm3)； 充 是推荐的充填速度(cm/s)，见表4-16 ； t是推荐的充填时间(s)，见表4-19； G是通过内浇道的金属液(压铸件加溢流槽)质量(g)； 是液态金属的密度(g/cm3)，见表6-1。
浇注系统设计
3、内浇道尺寸 内浇道的形状除点浇道、直接浇道为圆形，中心浇道、环 型浇道为圆环形外，基本上为扁平矩形状。 (1)内浇道厚度
1) 内浇道的最小厚度不应小于0.15mm。
2) 内浇道过于薄，加工时则难以保证精度；压铸时分型面 形成的披缝会使内浇道截面积发生很大的波动。此外，内 浇道过于薄，还会使内浇道处金属液凝固过快，在压铸件 凝固期间压射系统的压力不能有效地传递到压铸件上。 3) 内浇道最大厚度一般不大于相连的压铸件壁厚的一半。
4) 内浇道厚度的经验数据，见表6-2。
浇注系统设计
浇注系统设计
5) 内浇道厚度与凝固模数的关系。 凝固模数：指凝固物件体积与面积比，在铸造领域常以此 做为计算凝固时间，设计铸造方案的依据。 为了使金属液充满型腔后在压力作用下凝固，要求在充型 结束时内浇道只能有一半厚度凝固。 内浇道厚度与凝固模数的关系见图6-9。 凝固模数可用下式计算：M=V/A
第5章—浇注系统和排溢系统的设计(终)
改善模具热平衡，防止铸件变形。
增大铸件在动模上的包紧力。
提高铸件内部质量。
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5.5.2 溢流槽的设计 一、设计要点： ⑴设在金属流最初冲击的地方 ⑵设在两股金属流汇合的地方 ⑶设在型腔周围 ⑷设在部件厚实部位处 ⑸设在部件容易出现涡流的地方 ⑹设在模具温度较低的部位 ⑺设在内浇口两侧的死角处 ⑻设在排气不畅的部位
一、设计要点 ⑴总截面积不小于内浇口50%，不大于内浇口截面积。 ⑵不应过分增加排气道厚度，可适当增加宽度和数量。 ⑶避免金属液过早封闭分型面和排气道。 ⑷要留有修正的余地。 ⑸要便于清理。 ⑹排气道可与溢流槽连接，避免互相窜通。 ⑺直对人员活动区域，不应设置平直引出排气道。
Page 57
二、排气道的位置和结构形式 在分型面上开设排气道
Page 42
3.浇口套与喷嘴的对接形式
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4.设计要点 ①根据铸件结构重量等要求选择压室尺寸。 ②浇口套与喷嘴对接面必须接触良好。 ③截面积顺着金属液流动方向逐渐扩大。 ④入口直径D应大于喷嘴出口径d。 ⑤浇口套、分流器、分流锥均采用耐热钢制造。 ⑥根据内浇口截面积选择压铸机喷嘴孔的小端直径。 ⑦浇口套与分流锥处应分别设置冷却系统。 ⑧直浇道单边斜度一般取2~6，浇口套内孔表面粗糙度不大于0.2
Page 30
5.3.1 横浇道的基本形式
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Page 32
Page 33
5.3.2 多型腔横浇道的布局
多型腔模横浇道的布局形式： ⑴直线排列 ⑵对称排列 ⑶梳状排列 ⑷环绕排列 ⑸其它形式的排列
Page 34
直线排列
小型压铸件多采用（a）形式。 图(b)中过渡横浇道采用了反向倾斜进料方式，减少了预填充
压铸分型面、浇注系统和排溢系统设计
压铸工艺及模具设计
5 分型面、浇注系统和排溢系统设计
• 5.1 压铸模的基本结构 • 5.2 分型面设计 • 5.3 浇注系统设计 • 5.4 排溢系统设计
压铸工艺及模具设计
5 分型面、浇注系统和排溢系统设计
5.1 压铸模的基本结构
压铸模、压铸设备和压铸工艺是压铸生产的三个要 素。在这三个要素中，压铸模最为关键。
血糖生成指数测定方法
数指成生糖血
食 物
肠道
食欲
肠降糖素
Wha消t is the glycaemic index?
化
A ran酶k ing of foods bas e d on the ir pos tprandial
肠-胰岛轴
血糖
blood
glu胰c岛o素s e
response
组织
胰高血糖素
The re fe re nce food (glucos e or bre ad) has a GI of 100
—
（不可消化）多糖
纤维素和纤维素衍生物
羟丙基纤维素 甲基纤维素 阿拉伯木聚糖 半乳聚糖 果胶 β-葡聚糖 抗性淀粉，包括变性淀粉如乙酰化淀粉 抗性麦芽糊精 树胶（瓜尔胶，阿拉伯树胶，胶凝糖，角叉菜聚糖）
聚葡萄糖
糖 醇
常见糖醇可利用碳水化合物转化量
组分 赤藓糖醇
甘露醇 乳糖醇 异麦芽酮糖醇 山梨醇 麦芽糖醇 麦芽糖醇糖浆b 氢化葡萄糖浆 木糖醇 麦芽糖醇糖浆a a普通、中级、高麦芽糖醇糖浆 b高聚合体麦芽糖醇糖浆
一段时间内（2 h）血糖应答曲线下面积相比空腹时 的增幅除以进食含等量可利用碳水化合物的参考食物 （葡萄糖）后相应的增幅，以百分数表示。
念概个几清分
• 参考食物 reference food 用于测定食物GI值的基准物质，通常为食 品级或药品级葡萄糖或葡萄糖溶液。 参考食物的GI值定为100。
5 分型面、浇注系统和排溢系统设计
• 5.1 压铸模的基本结构 • 5.2 分型面设计 • 5.3 浇注系统设计 • 5.4 排溢系统设计
压铸工艺及模具设计
5 分型面、浇注系统和排溢系统设计
5.1 压铸模的基本结构
压铸模、压铸设备和压铸工艺是压铸生产的三个要 素。在这三个要素中，压铸模最为关键。
血糖生成指数测定方法
数指成生糖血
食 物
肠道
食欲
肠降糖素
Wha消t is the glycaemic index?
化
A ran酶k ing of foods bas e d on the ir pos tprandial
肠-胰岛轴
血糖
blood
glu胰c岛o素s e
response
组织
胰高血糖素
The re fe re nce food (glucos e or bre ad) has a GI of 100
—
（不可消化）多糖
纤维素和纤维素衍生物
羟丙基纤维素 甲基纤维素 阿拉伯木聚糖 半乳聚糖 果胶 β-葡聚糖 抗性淀粉，包括变性淀粉如乙酰化淀粉 抗性麦芽糊精 树胶（瓜尔胶，阿拉伯树胶，胶凝糖，角叉菜聚糖）
聚葡萄糖
糖 醇
常见糖醇可利用碳水化合物转化量
组分 赤藓糖醇
甘露醇 乳糖醇 异麦芽酮糖醇 山梨醇 麦芽糖醇 麦芽糖醇糖浆b 氢化葡萄糖浆 木糖醇 麦芽糖醇糖浆a a普通、中级、高麦芽糖醇糖浆 b高聚合体麦芽糖醇糖浆
一段时间内（2 h）血糖应答曲线下面积相比空腹时 的增幅除以进食含等量可利用碳水化合物的参考食物 （葡萄糖）后相应的增幅，以百分数表示。
念概个几清分
• 参考食物 reference food 用于测定食物GI值的基准物质，通常为食 品级或药品级葡萄糖或葡萄糖溶液。 参考食物的GI值定为100。
第10讲 内浇口、排溢系统设计
（5）直浇道与横浇道连接处圆角半径R=6~20mm。
2.卧式冷压室压铸机用直浇道
（1）根据压室比压选定压室直径D；
（2）直浇道厚度H一般取压室直径
的
½～1/3，直浇道脱模斜度1°30′～ 2°； （3）压室内径和浇口套内径应保持 同轴度。
浇口套与压室的连接形式P59图3-30
3.热压室压铸机用直浇道
（2）溢流槽的截面形状和尺寸 溢流槽的截面形状有三种，生产中常用Ⅰ、Ⅱ型，在调节模 具热平衡时用Ⅲ型。
2.排气槽的设计
（1）排气槽位置的选择 尽可能设在分型面上，以便脱模；应设在动模或定模的同一 侧；为防止熔融合金向外喷溅，可在溢流槽后端开设曲折形的排 气槽。 （2）排气槽的形状和尺寸 表3-14
浇注系统的作用： 1.控制和调节金属流动方向、溢流排气、压力传递、 充填速度、充填时间、模具温度分布等 2.影响生产率、模具寿命、压铸件清理等
一.浇注系统的组成
浇注系统主要由直流道、横流道、内浇口和余料等组成。
二.直流道设计
1.立式冷压室压铸机用直流道
动模板 定模板 定模座板 压铸机固定板 压室
（1）根据压铸件结构和质量选
择压室、喷嘴和浇口套的尺 寸； （2）分流锥脱模斜度4～6°， 长度L=50～70mm，端面至分 流锥顶端距离l=10～22mm，
d=12～24，R=4～5mm，
h=2.5～3.5mm。
（3）通常在浇口套及分流锥的 内部设置冷却系统。
4.分流锥的作用和结构形式
作用：（1）将熔融合金平稳地从直浇口引入横浇口和内浇口； （2）可调整浇注系统的截面积； （3）借助熔融合金对分流锥的包紧力，在开模时能拉住 直浇道余料。
a常用形式 b单型腔 c增加抱紧力 d直径大的，中心推杆 e旋入式 f单型腔卧式 g分流锥中心冷却
压铸模结构设计溢流与排气及加热冷却系统设计
第八章 压铸模结构设计
第六节 加热与冷却系统设计
模具温度是影响铸件质量一个重要因素。如果在单位时间内 模具吸收的热量和散发的热量相等而达到一个平衡状态， 则称为模具的热平衡。
模具的温度控制是通过模具的加热和冷却系统来达到的。
加热冷却系统的主要作用：提高压铸件内部质量和表面质 量；稳定压铸件的尺寸精度；提高压铸机生产效率；降低
第六一节 加、热与溢冷却流系统槽设计设计
（6）需控制局部金属液流动状态以消除疵病的部位。
第六（节 加二热与）冷却溢系统流设计槽的设计要点
（三）溢流槽的容积和体积
第第八二章 节1压溢.铸流正模与结排确构气设系布计统设置计溢流槽在模具中的位置
加热模具的热源有煤气、喷灯、柴油喷枪、电阻加热器、电感应加热器和红外线加热器等。 第八章 压铸模结构设计 第六节 加热与冷却系统设计 模具的温度控制是通过模具的加热和冷却系统来达到的。 正确布置溢流槽在模具中的位置 第六节 加热与冷却系统设计 模具温度是影响铸件质量一个重要因素。 管状电热元件一般布置在动、定模套板、支撑板和座板上。 （5）内浇口两侧或金属液不能直接充填的部位。 溢流槽的溢流口总截面积应小于内浇口的总截面积。 第八章 压铸模结构设计 （3）是金属液最后充填的部位。 第八章 压铸模结构设计 （二）溢流槽的设计要点 第八章 压铸模结构设计 管状电热元件一般布置在动、定模套板、支撑板和座板上。 热管冷却法 热管的外壳为一密封管子，内壁衬以由吸水材料组成的虹吸管，在此虹吸管中可产生毛细管作用，内装低温时能气化的液 体。 一、模具加热方法
第八章 压铸模结构设计
第二节 溢流与排气系统设计
一、溢流槽设计 （二）溢流槽的设计要点
2.溢流槽的溢流口总截面积应小于内浇口的总截面积。 3.采用多个独立溢流槽比一个同等容积溢流槽，更易控制金 属液流动状态。 4.根据溢流槽的作用确定其容积。
九江学院《金属压铸工艺及模具设计》重点知识归纳
《金属压铸工艺及模具设计》重点知识归纳1.金属压铸：压力铸造的简称。
它是将熔融的液态金属注入压铸机的压室，通过压射冲头的运动，使液态金属在高压作用下，高速通过模具浇注系统填充型腔，在压力下结晶并迅速冷却凝固形成压铸件。
2.压铸工艺的重要特征：高压、高速。
也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在。
铝合金压铸件产量最多，其次为锌合金压铸件。
3.金属填充理论有：喷射填充理论、全壁厚填充理论、三阶段填充理论。
喷射填充理论费罗梅尔认为该填充理论分为两个阶段：喷射阶段和涡流阶段，缺点：涡流中容易卷入空气及涂料燃烧产生的气体；全壁厚填充理论勃兰特认为：金属液经内浇口进入型腔后，即扩展至型壁，后沿整个型壁截面向前填充，直到充满为止。
优点：填充速度低，不产生涡流，利于气体排出，减少了气孔与疏松；三阶段填充理论巴顿认为：填充过程分为三个阶段，巴顿还认为，充填过程的三个阶段对铸件质量所起的作用是不同的。
第一阶段是影响铸件表面质量；第二阶段是影响铸件的硬度；第三阶段是影响铸件的强度。
4.全自动压铸循环过程：清理模具→喷刷涂料→合模→浇料→压铸→凝固→开模→推出→取出铸件。
5.压铸件产生气孔的原因：涡流包卷气体。
6.对压铸合金要求：过热温度不高具有较好的流动性；线收缩率和裂纹倾向性小；结晶温度范围小；具有一定的高温强度；在常温下有较高的强度；与型壁间产生物理－化学作用的倾向性小；具有良好的加工性能和一定的抗蚀性。
7.压铸合金选用压铸机的原则：⑴铝合金：对铁有很高的化学活性，浇注温度较高，采用冷室压铸机，最好选用卧式冷室压铸机。
⑵锌合金：冷室和热室均可，但热室压铸机能缩短循环时间，提高设备生产率，易实现自动化，减少金属消耗。
⑶镁合金：热室和冷室压铸机均可。
⑷铜合金：熔化温度高，通常采用冷室压铸机。
8.常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金。
铅、锡合金仅用于少数场合。
9.压铸合金、压铸模、压铸机是压铸生产的三要素。
10.注意以下几个合金的牌号：ZL103、ZL301、Y401、80-3-3表示铝镁合金、铝硅合金、压铸合金、硅黄铜合金。
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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。
8.1 浇注系统设计
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
第8章 浇注系统及排溢系统设计
8.1 浇注系统设计 8.2 溢流与排气系统设计
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计 8.1.2 横浇道设计 8.1.3 内浇口设计 8.1.4 典型压铸件浇注系统设计
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。
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。
(3) 直浇道底部的孔是由分流锥形成的。分流锥的作用是防止金属液进入型腔时直冲型壁；避免直 浇道底部聚集过多金属；使金属液在转角处流动平稳以及可以利用分流锥尺寸变化来调整直浇道末端面 积(图8.1中A—A截面处环形面积)。
分流锥单独加工后装在模板内，不允许直接在模板上加工出来(见图8.3)。其结构应能起分流金属液和 带出直浇道的作用。对直径较大的分流锥可在中心设置推杆，如图8.4所示。推杆能平稳推出直浇道， 其间隙有利排气。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
(2) 形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套 一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱 出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口套。浇口套在模板上应固定牢固、 装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。
图8.8)。直浇道尺寸见表8.3。直浇道内的分流锥较长，用于调整直浇 道的截面积，改变金属液的流向及减少金属消耗量。为适应热压室压铸 机高效率生产的需要，通常要求在浇口套及分流锥内部设置冷却系统。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.2 横浇道设计
横浇道是连接直浇道和内浇口的通道，横浇道的作用就是把金属液从直浇道引入内浇口内。横浇道的结 构形式和尺寸取决于内浇口的结构、位置、方向和流入口的宽度，而这些因素是根据压铸件的形状、结 构、大小、浇注位置和型腔个数来确定的。
第8章 浇注系统及排溢系统设计
（时间：2.5次课，5学时）
第8章 浇注系统及排溢系统设计
浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道。排溢系统 包括溢流槽和排气槽。溢流槽的作用是储存混有气体和涂料残渣的 冷污金属液，它与排气槽配合，迅速引出型腔内的气体。在金属液 充填的整个过程中，浇注系统与排溢系统是一个不可分割的整体， 共同对充填过程起着控制作用，是决定压铸件质量的重要因素。因 此，浇注系统和排溢系统的设计是压铸模设计的一个十分重要的环 节。
8.1.1 直浇道设计
图8.2 立式冷压室压铸机浇口套
8.1.1 直浇道设计
图8.3 分流锥示意图
8.1.1 直浇道设计
图8.4 中心设推杆的分流锥
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
图8.7 螺旋槽扭断浇口余料
8.1.1 直浇道设计
3．热压室压铸机直浇道 热压室压铸机直浇道由压铸机喷嘴和模具上的浇口套及分流锥形成(见
1. 横浇压铸机压力-流量特性曲线进行的一切计算都是无效
的。 (2) 为了减少流动阻力和回炉横浇道，横浇道的长度应尽可能地短，转弯处应采取圆弧过渡。 (3) 金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。 (4) 横浇道的截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。这一点卧式压铸机较立式压铸机易于
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
2. 卧式冷压室压铸机直浇道 卧式冷压室压铸机直浇道由压室和浇口套组成。压室和浇口套可以制成整体，也可以分别制造，如图
8.5、图8.6所示。若是两者分开，则压室是压铸机的附件(通用件)，浇口套设在定模板上，随压铸零 件不同而不同。压室内径D与压射冲头直径d的配合是H7/e8；浇口套内径与压射冲头直径d的配合应 制成F8/e8。压室与浇口套在装配时要求同轴度高，否则，压射冲头就不能顺利工作。 在设计直浇道时，要选用合适的压室。压室的选用应该考虑压射比压和压室的充满度。首先考虑的是压 射比压，压室直径与压射比压的平方根成反比。对于铝合金而言，压射比压范围在25～100 MPa内， 压射比压大的可选较小直径的压室；压射比压小的可选较大直径的压室。直浇道的厚度H一般取直径D 的1/3～1/2。浇口套靠近分型面一端的内孔，长度在15～25 mm范围内时要加工出1°30′～2°的 脱模斜度，与直浇道相连接的横浇道一般设在浇口套的上方，防止金属液在压射前流入型腔。 当卧式冷压室压铸机采用中心浇口时，直浇道的设计与立式冷压室压铸机相同。可在浇口套内制成2～ 3条螺旋角小于20°的螺旋槽，在压射冲头的作用下，余料随着开模动作沿着浇口套中的螺旋槽旋转， 而从直浇道上扭断，如图8.7所示。
所以没有余料。
8.1 浇注系统设计
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
第8章 浇注系统及排溢系统设计
8.1 浇注系统设计 8.2 溢流与排气系统设计
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计 8.1.2 横浇道设计 8.1.3 内浇口设计 8.1.4 典型压铸件浇注系统设计
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。
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。
(3) 直浇道底部的孔是由分流锥形成的。分流锥的作用是防止金属液进入型腔时直冲型壁；避免直 浇道底部聚集过多金属；使金属液在转角处流动平稳以及可以利用分流锥尺寸变化来调整直浇道末端面 积(图8.1中A—A截面处环形面积)。
分流锥单独加工后装在模板内，不允许直接在模板上加工出来(见图8.3)。其结构应能起分流金属液和 带出直浇道的作用。对直径较大的分流锥可在中心设置推杆，如图8.4所示。推杆能平稳推出直浇道， 其间隙有利排气。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
(2) 形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套 一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱 出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口套。浇口套在模板上应固定牢固、 装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。
图8.8)。直浇道尺寸见表8.3。直浇道内的分流锥较长，用于调整直浇 道的截面积，改变金属液的流向及减少金属消耗量。为适应热压室压铸 机高效率生产的需要，通常要求在浇口套及分流锥内部设置冷却系统。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.2 横浇道设计
横浇道是连接直浇道和内浇口的通道，横浇道的作用就是把金属液从直浇道引入内浇口内。横浇道的结 构形式和尺寸取决于内浇口的结构、位置、方向和流入口的宽度，而这些因素是根据压铸件的形状、结 构、大小、浇注位置和型腔个数来确定的。
第8章 浇注系统及排溢系统设计
（时间：2.5次课，5学时）
第8章 浇注系统及排溢系统设计
浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道。排溢系统 包括溢流槽和排气槽。溢流槽的作用是储存混有气体和涂料残渣的 冷污金属液，它与排气槽配合，迅速引出型腔内的气体。在金属液 充填的整个过程中，浇注系统与排溢系统是一个不可分割的整体， 共同对充填过程起着控制作用，是决定压铸件质量的重要因素。因 此，浇注系统和排溢系统的设计是压铸模设计的一个十分重要的环 节。
8.1.1 直浇道设计
图8.2 立式冷压室压铸机浇口套
8.1.1 直浇道设计
图8.3 分流锥示意图
8.1.1 直浇道设计
图8.4 中心设推杆的分流锥
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
图8.7 螺旋槽扭断浇口余料
8.1.1 直浇道设计
3．热压室压铸机直浇道 热压室压铸机直浇道由压铸机喷嘴和模具上的浇口套及分流锥形成(见
1. 横浇压铸机压力-流量特性曲线进行的一切计算都是无效
的。 (2) 为了减少流动阻力和回炉横浇道，横浇道的长度应尽可能地短，转弯处应采取圆弧过渡。 (3) 金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。 (4) 横浇道的截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。这一点卧式压铸机较立式压铸机易于
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
2. 卧式冷压室压铸机直浇道 卧式冷压室压铸机直浇道由压室和浇口套组成。压室和浇口套可以制成整体，也可以分别制造，如图
8.5、图8.6所示。若是两者分开，则压室是压铸机的附件(通用件)，浇口套设在定模板上，随压铸零 件不同而不同。压室内径D与压射冲头直径d的配合是H7/e8；浇口套内径与压射冲头直径d的配合应 制成F8/e8。压室与浇口套在装配时要求同轴度高，否则，压射冲头就不能顺利工作。 在设计直浇道时，要选用合适的压室。压室的选用应该考虑压射比压和压室的充满度。首先考虑的是压 射比压，压室直径与压射比压的平方根成反比。对于铝合金而言，压射比压范围在25～100 MPa内， 压射比压大的可选较小直径的压室；压射比压小的可选较大直径的压室。直浇道的厚度H一般取直径D 的1/3～1/2。浇口套靠近分型面一端的内孔，长度在15～25 mm范围内时要加工出1°30′～2°的 脱模斜度，与直浇道相连接的横浇道一般设在浇口套的上方，防止金属液在压射前流入型腔。 当卧式冷压室压铸机采用中心浇口时，直浇道的设计与立式冷压室压铸机相同。可在浇口套内制成2～ 3条螺旋角小于20°的螺旋槽，在压射冲头的作用下，余料随着开模动作沿着浇口套中的螺旋槽旋转， 而从直浇道上扭断，如图8.7所示。