浇注系统的计算
内浇道截面面积的计算
根据截面比设计法，内浇道截面面积计算公式为：
p
L L
gh t G A 2μρ=
内
式中： A 内—内浇道截面积； G L —流经内浇道的金属液总重量；
L ρ—金属液密度； μ—流量损耗系数； t—浇注时间； g—重力加速度；
h p —内浇道单元处的压力高度值；Hp—平均静压头高度；
对于有浇口杯-直浇道-横浇道-内浇道四个单元的浇注系统来说
?p =
k 22
1+k 12+k 22
H p
式中： k 1—直浇道截面积与横浇道截面积之比；
k 2—直浇道截面积与内浇道截面积之比； H p 为平均静压头的高度。
浇注时间t 按照经验公式t=AG n (1) t=B δp G n (2)
G 为铸件或浇注金属重量；δ为铸件壁厚。 对于铝合金对于式（1）有：A=2.4; n=0.387 式（2）有：B=1.25; n=0.35; p=0.35.
式中各参数的数值为：根据铸件的合金为铝合金G L 一般为铸件质量
的2~3倍，故而G L=2.5×G =2.5×253.986=634.965kg ；
L ρ =2.685g/cm 3=2.685×103kg/m 3；
一、 取截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:1。
μ=0.68；k 1=0.5;
k 2=1；g=9.8m/s 2。采用底注式根据砂箱高度为700mm
以及浇口杯高度为150mm,H p =85cm ；
按式（1）得t=2.4G L 0.387=2.4×(634.965)0.387=20.46s ； 按式（2）得t=B δp G n =1.25×200.35×253.9860.35=24.77s 两者相差不大由于铝合金要快浇，可以取t=20.46s
?p =k 22
1+k
12
+k 2
2H p =12
1+0.52+12
×85=0.378m 将以上参数代入式(5-1)得：
2
23内5.62)(00625.0378
.08.9246.2068.010685.2965
.634cm m A ==???
???=
浇注系统各截面尺寸和形状的确定
根据已经确定的截面比截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:1，可以计算出A 直=62.5cm 2，A 横=125cm 2。
（1）直浇道形状和尺寸的确定
采用圆锥形直浇道，根据计算得出的结果，当采用一个直浇道时，直浇道的半径R =√
A 直π
=44.6mm 所以其直径D=89.2mm 。直浇道过粗，易产生涡流，从而
使铸件产生气孔。采用圆锥形直浇道直径最好不要超过25mm ，显然该直径太大可以采用两个直浇道同时浇注，以减小直浇道直径。同时采用片状直浇道如下图
取a=35mm b=8mm s=25mm
n=12mm(片状浇道数量)
（2）横浇道形状和尺寸的确定
横浇道的总横截面积为125cm2，由于采用的是两个横浇道，所以每个方向横浇道的面积为62.5cm2。
采用截面积h=a的梯形横浇道，如图5-2所示，横浇道的尺寸为：a=84mm；b=65mm；h=84mm；R=3mm。
图5-2 横浇道的尺寸
（3）内浇道形状和尺寸的确定
内浇道的总横截面积为62.5cm2，本铸件采用4个内浇道的形式，每个内浇道的面积为：62.5÷4=15.6 cm2
取a=85mm; b=75mm; h=20mm; R=3mm
（4）浇口杯的形状和尺寸的确定
本设计选择箱式浇口杯，箱式浇口杯也称浇口箱，由铸铁制成。浇口箱主要用于浇注大、中型铸件，使用前，应经预热、刷涂料及烘烤。浇口箱的尺寸为：A=250mm；B=250mm；C=200mm；D=200mm；h=150mm；浇口箱的外形如图5-4所示。
图5-4 浇口箱的外形
二、 取截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:3。
?p =k 22
1+k 12
+k 22H p k 1=0.5; k 2=0.333； ?p =k 22
1+k
12
+k 22
H p =0.3332
1+0.52+0.3332H p =0.0693m
2
23内8.145)(01458.00693
.08.9246.2068.010685.2965
.634cm m A ==???
???=
因此 A 直=48.6 cm 2
A 横=97.2 cm 2
直浇道的尺寸的确定，由于A 直=48.6 cm 2
R =√
A 直π
=39.3mm ，D=78.68mm,由于直浇道尺寸太大易产生涡流，从而使铸
件产生气孔，所以必须减少直浇道直径。同时，本框架结构件的尺寸较大，所以可以采用两个直浇道同时浇注，以减小直浇道直径。
最终确定采用两个直浇道，每个直浇道的半径R =√24.3π
=27.8mm ，所以每个
直浇道的直径为55.6mm 。
横浇道的尺寸的确定A 横=97.2 cm 2
由于采用两个横浇道故而每个横浇道的尺寸为48.6 cm 2
采用截面积h=a 的梯形横浇道，如图5-2所示，横浇道的尺寸为：a=75mm ；
b=55mm ；h=75mm ；R=3mm 。
图5-2 横浇道的尺寸
内浇道形状和尺寸的确定A 内=145.8 cm 2
内浇道的总横截面积为145.8cm 2，本铸件采用4个内浇道的形式，每个内浇道的面积为：145.8÷4=36.45cm 2
浇注系统设计的校核 型内液面上升速度的校核
对于结构复杂及大型铸件，在浇注时间确定后，需验算型内液面的上升速度，液面的上升速度必须大于参考值，平均液面上升速度为：
t
h v c
L =
(5-2) 式中：l v —型内液面上升速度；c h —铸件在浇注位置时的高度；t—浇注时间。
式中参数的具体数值为：h C =61.9cm ；t=20.46。将参数带入式5-2得：
025.346
.209
.61==
L v cm s ?
查《铸造手册（第二版）第五卷：铸造工艺》得，参考值V=1.0~2.0cm s ?。
v t ＞v
所以型内液面上升速度合格。
最小剩余压头高度的计算
为了保证金属液能充满铸件上距直浇道最远最高的部分，获得轮廓清晰、结
构完整的铸件，铸件最高点到浇口杯内液面的高度必须大于或等于最小值h M ，即直浇道应有必要的高度。h M 的计算公式为：
a L h M tan (5-3)
式中：M h —最小剩余压头高度；L——金属液的流程即铸件最高最远点至直
浇道中心线的水平距离；α——压力角。 核算最小剩余压头高度时，应满足h M ＞Ltanα。
式中参数的具体数值为L=780mm ；α=7°；L×tanα=95.77mm 。
h M =231mm>95.77mm
所以最小剩余压头高度合格。
完整word版消失模铸造浇注系统设计
消失模铸造浇注系统设计 浇注系统和浇注是获得高质量铸件的重要工序，浇注系统很关键，要经过反复试验，浇注系统可以用泡沫塑料板材来制造，但浇注系统最好是发泡成型，如果可能与模型成为一体，只有这样才能减少飞边，因为薄而复杂的浇注系统在操作过程中很容易损坏，所以使浇注系统简化很重要。 浇注系统和浇注操作的目的是减少浇注时产生紊流的倾向，减轻金属液的氧化，防止产生冷隔、皱皮等缺陷，应用成功的浇口设计有很多类型，如顶注、底注、雨淋式浇注，压边浇口、牛浇口等。 金属液的充型速度必频与模型热解的速度相同，浇注速度慢或出现断流的现象，都会引起严重的塌箱，金属液量一定要充分，以保持一定的金属静压头防止金属液前沿与熔融模型之间的空 隙处发生他乡。铁或铝和氧的亲和性、铁或铝的吸气性以及模型结构对控制浇注 的成功至关重要。 浇注时泡沫塑料模型要发生一些列的变化，包括熔融、解聚、热解、聚合物裂解等，模型的热解产物会引起很多铸造缺陷，如铝合金中的气孔、缩松，铸件中的碳缺陷，以及铸钢件中的增碳等。 金属液充型过程中，模型在约75℃时开始软化，164℃时溶熔，
316℃时开始解聚，在580℃时开始分解，设计浇注系统和浇注过程中，要防止气体、干砂、模型的热解残留物卷入金属液中，减少模型热解残留物取决于浇注系统的设计、浇注速度、模型的几何形状（尤其是模型的表． 面和体积之比）、涂料、砂箱的排气、真空的使用、模型的密度及种类等。 浇注系统的主要作用是用金属液充填型腔，同时必须不对铸型和金属两者产生部可接受的损坏，浇注系统能够在型内建立温度梯度、提供补给金属，以促进健全的铸件，浇注过程中，浇注系统内的金属流不仅要支撑铸型，还要通过浇注系统排除模型的热解产物，在涂料和干砂的充填、紧实的过程中，浇注系统还可用以支撑和搬运，浇注系统还要有一定的强度，便于操作并使模型某些部位可能加固，防止变形。 浇注出铸件后，必须去掉浇注系统。浇注系统应该与铸件部重要的部位相连并且面积应尽量减小，一般情况下，面积越小，可增加浇注系统装配模型数量。 消失模铸造工艺中多使用较大的浇口杯防止浇注过程中出 现断流，能够快速而稳定地浇注，保持液态金属的静压头，浇口杯多采用合粘结剂的型砂制造。生产铸件时常用过滤网，它有助于防止浇注时直浇道的损坏，金属液的静压头必须超过金属与模型界面的压力，否则就会发生反喷，金属液压头越高，通常导致铸件的质量越好，铝合金铸件中采用中空直浇道和其它组元，有
熔模铸造浇注系统计算
熔模铸造浇注系统计算 1 熔模铸造浇注系统计算 浇注系统是熔模铸造工艺设计的重要部分。国熔模碳钢铸件居多，其浇注系统除应具有引入金属液等作用外，还要能为铸件提供必要的补缩金属液和补缩通道。目前，很多工厂熔模铸件浇注系统大小是设计人员凭经验定的，直接影响了铸件的成品率和工艺出品率。因此，有必要开展熔模铸造浇注系统计算方法的探讨。 从结构上看，熔模铸造浇注系统有直浇道-浇道、横浇道-浇道和组合式三大类。其中直浇道-浇道式又分：单一直浇道、直浇道-补缩环、多道直浇道和特种形状直浇道等形式。但在实际生产中应用最广泛的是单一直浇道浇注系统，如图1所示。 图1 单一直浇道 Fig.1 Single sprue 目前用于单一直浇道浇注系统的计算方法有： 亨金法、比例系数法、浇口杯补缩容量法、当量热节 法、浇注系统确定参考图法等。其中亨金法较全面地 考虑了影响补缩的因素；并可计算出直浇道、浇口尺 寸，以及一个浇注系统铸件组最多允许的铸件数量。
据介绍亨金法更适用于该类浇注系统。 本文就单一直浇道浇注系统计算开展研究。利用计算机对第一拖拉机股份(简称拖拉机厂)、东风汽车公司精密铸造厂(简称第二汽车制造厂)大量工艺已成熟零件的浇注系统与亨金法计算结果相比较，并对亨金法进行修正。该修正公式可供各工厂技术人员在设计浇注系统时参考。 2 亨金法简介 为使铸件获得补缩，浇口应设在铸件厚处(热节处)，以保证在金属液凝固时，浇口比铸件厚处晚凝固，而直浇道又比浇口晚冷，从而利用直浇道中金属液补缩铸件。因此，浇口截面的热模数Mg(mm)是铸件热节处的热模数Mc(mm)、直浇道截面的热模数Ms(mm)、单个铸件质量Q(g)和浇口长度Lg(mm)的函数，即Mg=f(Mc,Q,Lg,Ms) (1) 前联学者亨金用不同铸件做试验，把公式(1)中各参数关系绘成曲线后发现，它们之间的关系为各种不同方次的抛物线关系，最后归纳得到下列公式： (2) 式中Kh——比例系数，中碳钢Kh≈2。 一般工厂直浇道尺寸已标准化。利用式(2)可
浇注系统的计算
浇注系统的计算 浇注速度随压头的增长而变化。例如：内浇口的面积为100m㎡,压头为100mm,浇注时速度为1Kg/Sec,而当压头为400mm时，内浇口的面积仍为100m㎡，浇注速度就为2Kg/Sec.这种较高的浇注速度是造成铸造缺陷特别是垂直型腔的下半部的重要原因。 ㈠ V= 2gh V：铁水的流速 g:加速度 H:预定压头 这公式是在理想状态下的结果，没有考虑到在流动过程中由于摩擦造成的能量损失和黏度的变化。 损失因素： 当考虑在浇注系统中的能量损失时，一个影响因素应当介绍一下。损失系数m，用来描述在浇注系统中速度或流速的减少，影响因素主要有两个方面，①在浇注系统和铸型中能量的损失，有时由于气压（在型腔中的）或铁水引入型腔的方式的错误；②铁水的黏度的变化（这种变化主要由于铁水的成分、浇注温度和金属的种类） 浇注系统的形状，主要是内浇口的形状对损失系数的影响见图1，同样的面积内浇口厚度不同流动中的损失也不同，内浇口越厚，损失越小。
损失系数m是一个典型的经验数据，可以预定一用于浇注系统的计算，预 定的m在以后的流动实验中将被修正。 当考虑到m时公式㈠将被修正为：V=m 2gH ㈡ 流速 W 的概念是指在一段时间内经过浇道的铁水的公斤重量。 ω= G/T ㈢ ω也可以表达为 W= ρ * F * V V 流过浇道的速度 F 浇道的截面积 G/T= ρ * F* V F=------------------------ 对于铁水：ρ=6.89*10 Kg/mm g =9810 mm/Sec F= 1036*G/T*m* H ㈣ 只有对于理想运动状态才没有损失，在任何真实运动中都存在损失系数是 0---1之间的分数，损失系数越大损失越小。在水力系统中，如浇注系统中存在 损失，由损失系数来表示，表 1 给出了不同损失系数的流动损失（在浇注 系统中）： m 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 % 11 25 43 67 100 150 233 400 占无摩擦流动的百分比 1/9 2/8 3/7 4/6 5/5 6/4 7/3 8/2 2．金属液在浇注系统中的流动： 静态的流层、平稳的流动只能在以下条件下实现。 ⅰ、系统被液态所填满，没有气体的充填。静压头高度是固定的（铁水高
材料成型浇注系统
浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。常用的浇注系统大多由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等部分组成。除导入液态合金这一基本作用外，浇注系统还能实现其它的一些作用，其作用如下： (1)使液态合金平稳充满砂型，不冲击型壁和砂芯，不产生激溅和涡流，不卷入气体，并顺利地让型腔内的空气和其它气体排出型外，以防止金属过渡氧化及生产砂眼、铁豆、气孔等缺陷。 (2)阻挡夹杂物进入型腔，以免在铸件上形成渣孔。 (3)调节砂型及铸件上各部分温差，控制铸件的凝固顺序，不阻碍铸件的收缩，减少铸件变形和开裂等缺陷。 (4)起一定的补缩作用，一般是在内浇道凝固前补给部分液态收缩。 (5)让液态合金以最短的距离，最合宜的时间充满型腔，并有合适的型内液面上升速度，得到轮廓完整清晰的铸件。 (6)充型流股不要对正冷铁和芯撑，防止降低外冷铁的激冷效果及表面熔化，不使芯撑过早软化和熔化，而造成铸件壁厚变化。 (7)在保证铸件质量的前提下，浇注系统要有利于减小冒口体积，结构要简单，在砂型中占据的面积和体积要小，以方便工人操作、清除和浇注系统模样的制造，节约金属液和型砂的消耗量，提高砂型有效面积的利用。 一、浇注系统各组成部分与作用： (1)浇口杯：浇口杯又称外浇口，其作用是承接来自浇包的金属液，减轻金属液对铸型的冲击，阻止熔渣、杂物、气泡等进入直浇道，增加金属液的充型压力等。
常用浇口杯有呈漏斗形和池形（浇口盆），漏斗形浇口杯可单独制造或直接在铸型内形成，成为直浇道顶部的扩大部分；它结构简单，体积小，可节约金属，但阻渣能力较差，它常用于中、小型铸件，在机器造型中广泛采用。对大、中型铸件，特别是铸铁件，常采用浇口盆，它具有较好的阻渣效果，浇口盆是与直浇道顶端连接，用以承接导入熔融金属的容器。在浇口盆出口处常放置有浇口塞，当浇口盆充满金属后，塞子升起即开始浇注。 (2)直浇道：浇注系统中的垂直通道，它通常带有一定的锥度。对黑色金属，直浇道应做成上大下小的锥体，锥度一般为1：20，其底部常比横浇道的底部稍低并呈 （它可储存最初进入的金属液，球形。直浇道底部的凹坑和扩大部分亦称为直浇道窝。 对后面的金属液起缓冲作用，并适当引导液流向上，有助于杂质和气泡上浮至横浇道顶部，增强横浇道的撇渣功能。） (3)横浇道：是连接直浇道和内浇道的中间组元。横浇道的作用是分配金属液和挡渣。常开在上型的分型面以上，截面多呈上小下大的梯形。对形状简单的小铸件可以省略横浇道。 (4)内浇道：浇注系统中，引导液态金属直接进入型腔的部分。内浇道的作用是控制金属液流入型腔的速度和方向，调节铸件各部分的温度分布和控制铸件的凝固顺序。在某种情况下，也有一定的补缩作用。内浇道应与横浇道相接而低于横浇道（即内浇道常开在下型的分型面以下），其截面多呈上大下小的扁梯形。内浇道不要开在横浇道的尾端，应与之有15-40mm的距离。内浇道的长度对小件可选20-30mm，截面大时可选长些。 二、浇注系统的类型、特点及应用 （1）浇注系统按各组成元截面积比分类： a、封闭式浇注系统 控流截面在内浇道；浇注开始后，金属液容易充满浇注系统，呈有压流动状态；挡渣能力较强，但充型速度较快，冲刷力大，易产生喷溅，金属液易氧化；适用于湿型铸铁小件及其干型中、大件；树脂砂型大、中、小件均可采用。 b、开放式浇注系统
铸造业浇注系统的计算
铸造业浇注系统的计算 1.浇注系统的计算 1.1.奥藏---迪台尔特公式 根据流体力学的白努利方程式可以导出如下的浇注系统的液流的式子： v= G/(γ*F*t)=μ*√(2*g*H) ------------------------------------（1） 其中：v 流速单位cm/s （计算时可以按最小截面积的流速） G铸件质量（重量）单位kg F截面积单位cm2 （计算时可以按最小截面积） t浇注时间单位s g重力加速度981cm/s2 H平均压力头单位cm（取值计算见后） γ 金属液体的密度单位kg/cm3 铸铁γ=7.0 铸钢γ=7.3 μ 由铸件壁厚和结构以及浇道等因素引起的金属液体流速损耗系数，复杂铸铁件可取为0.34 对于铸钢件根据不同的铸型μ=0.25----0.50 湿型取小值，干型取大值，阻力大取小值，阻力小取大值。 由（1）式，得 F=G/(γ*t*μ*√(2*g*H)) -----------------------------------------(2) 设y=γ*μ*√(2*g) 则F=G/(y *t*√H) ---------------------------------------------------(3) 此公式的各种变形铸造书中常称作奥藏---迪台尔特公式。是各种铸造书中引用最多的浇注系统的计算公式。 系数y的取值： 对特定的金属液和特定类型的铸件（如壁厚等）和特定的生产工艺，可视为常数，具体数值可从试验中，通过记录浇注时间反求y的平均值作为今后计算的常数。 如，一拖一铁厂的原二线为0.18—0.22 原三四线为0.13 原一线为0.15—0.16 现在的KW线，由于砂型的紧实度特高，y=0.04左右 平均压头H的取值： 顶注为H=h 底注为H=h-c/2 从铸件中间浇注为H=h-c/4 其中h为浇口杯平面到内浇口的高度，c为铸件的高度。公式推导从略，见有关的书籍。 以上计算出的是浇注系统的最小截面积。在不同类型的浇注系统中，最小截面积的位置是不同的。封闭式浇注系统的最小截面积是内浇口，开放式浇注系统的最小截面积是直浇口，最常用的半封闭式浇注系统的最小截面积是阻流段。 奥藏--:迪台尔特公式是既有理论又有实践经验确定的系数值。是个较科学的公式，计算也很有规律。到一个新的铸造车间，最好通过实测一些铸件的浇注时间，把式子中的参数选定。 根据这个公式可以自己把常用的参数代入，造个表供本单位使用。 1.2.浇注时间的取值 浇注时间的取值受如下因素决定：铸件的重量、主要壁厚、复杂程度、铸型种类等。 下边是几个常用的确定浇注时间的公式： ①t=S*√G ?
浇注系统
浇注系统 1. 什么叫浇注系统？典型的浇注系统有哪几部分组成？ 浇注系统:引导液态金属进入型腔的一系列通道的总称。 基本结构:浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道与内浇道。 2. 浇注系统的功能就是什么？ 浇注系统的功能: 1)使液态金属在规定的时间内平稳地充满型腔,即不冲击型芯、不激溅、不氧化、不卷气,能顺利排除型腔内气体; 2)有效地去除金属液中的夹杂与气体; 3)实现合理的凝固原则:顺序凝固、同时凝固、综合凝固方式; 4)提供足够的压力头获得轮廓清晰的铸件; 5)避免氧化与形成二次渣; 6)结构简单、造型方便,金属消耗少。 3. 浇口杯的作用就是什么？为防止水平涡流在浇口杯中常采取哪些措施？ 浇口杯的作用:1)承接来自浇包中的金属液,便于浇注;2)缓与金属液的冲击,将金属液平稳导入直浇道;3)挡渣,防止气体卷入;4)提高充型压力头。 措施: 4. 直浇道的作用就是什么？设计直浇道应注意哪些问题？ 直浇道的作用1)将液态金属从浇口杯引入横浇道与内浇道;2)提供足够的压力头,使金属液能够克服沿程阻力在规定的时间内充满铸型。 直浇道设计原则: 1)入口处的连接—圆弧连接,r>0、25d直上 2)直浇道的形状—上大下小的锥形即设计锥度: 根据公式: 则:v2>v1, 可使P2 内浇道截面面积的计算 根据截面比设计法，内浇道截面面积计算公式为： p L L gh t G A 2μρ= 内 式中： A 内—内浇道截面积； G L —流经内浇道的金属液总重量； L ρ—金属液密度； μ—流量损耗系数； t—浇注时间； g—重力加速度； h p —内浇道单元处的压力高度值；Hp—平均静压头高度； 对于有浇口杯-直浇道-横浇道-内浇道四个单元的浇注系统来说 ?p = k 22 1+k 12+k 22 H p 式中： k 1—直浇道截面积与横浇道截面积之比； k 2—直浇道截面积与内浇道截面积之比； H p 为平均静压头的高度。 浇注时间t 按照经验公式t=AG n (1) t=B δp G n (2) G 为铸件或浇注金属重量；δ为铸件壁厚。 对于铝合金对于式（1）有：A=2.4; n=0.387 式（2）有：B=1.25; n=0.35; p=0.35. 式中各参数的数值为：根据铸件的合金为铝合金G L 一般为铸件质量 的2~3倍，故而G L=2.5×G =2.5×253.986=634.965kg ； L ρ =2.685g/cm 3=2.685×103kg/m 3； 一、 取截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:1。 μ=0.68；k 1=0.5; k 2=1；g=9.8m/s 2。采用底注式根据砂箱高度为700mm 以及浇口杯高度为150mm,H p =85cm ； 按式（1）得t=2.4G L 0.387=2.4×(634.965)0.387=20.46s ； 按式（2）得t=B δp G n =1.25×200.35×253.9860.35=24.77s 两者相差不大由于铝合金要快浇，可以取t=20.46s ?p =k 22 1+k 12 +k 2 2H p =12 1+0.52+12 ×85=0.378m 将以上参数代入式(5-1)得： 2 23内5.62)(00625.0378 .08.9246.2068.010685.2965 .634cm m A ==??? ???= 浇注系统各截面尺寸和形状的确定 根据已经确定的截面比截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:1，可以计算出A 直=62.5cm 2，A 横=125cm 2。 （1）直浇道形状和尺寸的确定 采用圆锥形直浇道，根据计算得出的结果，当采用一个直浇道时，直浇道的半径R =√ A 直π =44.6mm 所以其直径D=89.2mm 。直浇道过粗，易产生涡流，从而 使铸件产生气孔。采用圆锥形直浇道直径最好不要超过25mm ，显然该直径太大可以采用两个直浇道同时浇注，以减小直浇道直径。同时采用片状直浇道如下图 取a=35mm b=8mm s=25mm n=12mm(片状浇道数量) 熔模铸造浇注系统计算 1熔模铸造浇注系统计算 浇注系统是熔模铸造工艺设计的重要部分。国熔模碳钢铸件居多，其浇注系统除应具有引入金属液等作用外，还要能为铸件提供必要的补缩金属液和补缩通道。目前，很多工厂熔模铸件浇注系统大小是设计人员凭经验定的，直接影响了铸件的成品率和工艺出品率。因此，有必要开展熔模铸造浇注系统计算方法的探讨。 从结构上看，熔模铸造浇注系统有直浇道-浇道、横浇道-浇道和组合式三大类。其中直浇道-浇道式又分：单一直浇道、直浇道-补缩环、多道直浇道和特种形状直浇道等形式。但在实际生产中应用最广泛的是单一直浇道浇注系统，如图1所示。 图1单一直浇道 Fig.1Single sprue 目前用于单一直浇道浇注系统的计算方法有： 亨金法、比例系数法、浇口杯补缩容量法、当量热节 法、浇注系统确定参考图法等。其中亨金法较全面地 考虑了影响补缩的因素；并可计算出直浇道、浇口尺 寸，以及一个浇注系统铸件组最多允许的铸件数量。 据介绍亨金法更适用于该类浇注系统。 本文就单一直浇道浇注系统计算开展研究。利用计算机对第一拖拉机股份(简称拖拉机厂)、东风汽车公司精密铸造厂(简称第二汽车制造厂)大量工艺已成熟零件的浇注系统与亨金法计算结果相比较，并对亨金法进行修正。该修正公式可供各工厂技术人员在设计浇注系统时参考。 2亨金法简介 为使铸件获得补缩，浇口应设在铸件厚处(热节处)，以保证在金属液凝固时，浇口比铸件厚处晚凝固，而直浇道又比浇口晚冷，从而利用直浇道中金属液补缩铸件。因此，浇口截面的热模数Mg(mm)是铸件热节处的热模数Mc(mm)、直浇道截面的热模数Ms(mm)、单个铸件质量Q(g)和浇口长度Lg(mm)的函数，即 Mg=f(Mc,Q,Lg,Ms)(1) 前联学者亨金用不同铸件做试验，把公式(1)中各参数关系绘成曲线后发现，它们之间的关系为各种不同方次的抛物线关系，最后归纳得到下列公式： (2) 式中Kh——比例系数，中碳钢Kh≈2。 浇注系统的设计与计算 摘要:本文主要讲述了计算机在浇注系统中辅助应用,为铸造工艺设计的科学化、精确化,提供了良好的工具。 关键词:设计原则设计顺序设计方法及计算公式 在铸造工艺设计过程中,有许多繁贞的数字计算和大量的查表选择工作,仅凭工艺设计人员的个人经验和手工操作,不但要发费很多时间,而且设计结果往往因人而异,很难保证铸件质量。60年代以来,特别是进入80年代后,随着电子计算机技术的迅猛发展,计算机辅助设计技术在工业中得到愈来愈广泛的应用,也为铸造工艺设计的科学化、精确化提供了良好的工具,成为铸造技术开发和生产发展的重要内容之一。 浇注系统是在砂型中开设的引导金属液进入型腔和冒口的通道,是铸型充填系统中的一个组成部分,通常由四部分(组元)组成:外浇道(浇口杯、浇口盆)、直浇道、横浇道和内浇道。 如图(1)所示。 设计浇注系统主要是选择浇注系统的结构类型,确定引入位置,计算浇注系统各组元的截面尺寸。成功的浇注工艺,取决于金属本身的特性、铸型的性质和把金属液引入型腔的浇注系统的结构。设置浇注系统是铸造技术人员和工人用以控制金属液充型的主要手段。因此,这是一项重要的技术工作。 1-浇口杯2-直浇道3-横浇道4-内浇道 图(1)浇注系统结构示意图 一、浇注系统的设计原则 所谓浇注系统的设计原则就是确定这些浇注系统的形状、尺寸和浇注条件。如果浇注系统设计不合理就有可能造成以下铸造缺陷,如气孔、砂眼、渣眼、缩孔、裂纹、浇不足和冷隔等缺陷,因此浇注系统时必须遵守以下原则: (1)液体金属的温度在流动中应不降低太多。 (2)应不卷入空气或铸型与液体金属的界面上发生反应所生成的气体。 (3)应不损坏铸型。浇注系统的计算
熔模铸造浇注系统计算
浇注系统的设计与计算