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铸造工艺设计（浇注系统应用） 铸造工艺设计的内容和原则 铸造工艺设计的内容和原则 铸造工艺设计的原则 所设计的工艺应保证尽可能低的成本(在保证铸件质量要求基础上）。 充分利用车间现有的设备，减轻操作工的劳动强度，达到高的劳动生产率。 应尽量采用价格较便宜，容易采购到的原材料。尽量采用标准的或通用的工装。 必须设计专用工装时，在保证质量和劳动生产率高的前提下，尽可能设计简单、制造方便和成本较低的专用工装。 所设计的工艺应保证尽可能使大量的铸件很快离开车间的生产现场，提高车间生产面积的利用率。 使铸件生产的上、下工序（模样车间和机械加工车间等）成本最低。 同一铸件可能有多种铸造工艺方案，在保证铸件质量和高的劳动生产率的前提下，应选择最容易、最方便的方案。使对操作工的技术要求较低，降低劳动力成本；而且减少因操作复杂而发生的铸造缺陷。 浇注系统设计 一、浇注系统组成 浇注系统由浇口杯（外浇口）、直浇道、横浇道和内浇道等组成。其结构见下图 1—浇口杯；2—直浇道；3—横浇道；4—内浇道 注意点：内浇道形状（建议使用Ⅰ型） Ⅰ型扁平内浇道易于清理，能提高横浇道的挡渣效果。当使用宽度受限制时，可用Ⅱ型。 Ⅲ型内浇道用于铸件垂直壁处或不宜冲刷处。 Ⅳ型和Ⅴ型内浇道用于需内浇道凝固较慢的场合，其清理较困难。 Ⅵ型内浇道冷却较快、容易清理。 浇注系统设计 二、设计原则 使液态合金平稳充满铸型，不冲击型壁和型芯，不产生涡流和喷溅，不卷入气体，并利于型腔内的空气和其他气体排出型外。 阻挡夹杂物进入型腔。 调节铸型及铸件各部分温差，控制铸件的凝固顺序。 不阻碍铸件的收缩，减少铸件的变形和开裂倾向。 起一定的补缩作用，主要是在内浇道凝固前补给部分液态收缩。 控制浇注时间和浇注速度，得到完整的铸件。 合金液流不应冲刷冷铁和芯撑。 浇注系统尽可能简单，占砂箱面积小，体积小，有利于减少冒口体积，这样可节约合金和型砂，提高砂箱利用率，方便造型、清理和浇注系统模样的制造。 浇注系统设计 三、浇注系统的类型和特点 浇注系统有两种分类方法： 按浇注系统各组元截面的比例可分为封闭式、半封闭式及开放式浇注系统 (1) 封闭式浇注系统 F杯F直F横F内 阻流截面在内浇道。浇注开始后，金属液容易充满浇注系统，又称“充满式”浇注系统，呈有压流动状态； 挡渣能力较强，但充型液流的速度较快，冲刷力大，易产生喷溅； 一般地说，金属液消耗少且清理方便，适用于铸铁的湿型小件及干型中、大件 浇注系统设计 (2) 开放式浇注系统 F直上F直下F横F内 阻流截面在直浇道上口（或浇口杯底孔）。当各组元开放比例较大时，金属液不易充满浇注系统，呈无压流动状态； 充型平稳，对型腔冲刷力小，但挡渣能力较差； 一般地说，金属液消耗多，不利于清理，常用于非铁合金、球铁及铸钢等易氧化金属铸件； (3) 半封闭式 F横F直F内 阻流截面在内浇道，横浇道截面为最大。浇注中，浇注系统能充满，但较封闭式晚； 具有一定的挡渣能力。由于模浇道截面大，金属液在横绕道中流速减小，故又称“缓流封闭式”。故充型的平稳性及对型腔的冲刷力都好于封闭式； 用于各类灰铸铁件及球铁件 浇注系统设计 (4) 封闭- 开放式---（推荐使用） F杯F直F横F内 F杯F直F集渣包出口F横后F内 F直F阻F横后F内 F直F阻F内F横 阻流截面设在直浇道下端，或在横浇道中，或在集渣包出口处，或在内浇道之前设置的阻流挡渣装置处； 阻流截面之前封闭，其后开放，故既有利于挡渣，又使充型平稳，兼有封闭式与开放式的优点； 适用于各类铸铁件，在中小件上应用较多，特别是在一箱多件时应用广泛。目前铸造过滤器的使用，使这种浇注系统应用更为广泛； 注：F杯、F直、F横、F阻、F内等分别指浇口杯、直浇道、横绕道、阻流片、内浇道等各组元最小处的总截面积。 浇注系统设计 2. 根据内浇道的注入位置可分为顶注式、中注式、底注式及分层注入式。 浇注系统设计 浇注系统设计 球墨铸铁件浇注系统的设计要求： 金属液要平稳地充填型腔，以免铁水在充填型腔过程中产生黑渣、二次氧化。 要求快浇，使铁水迅速充满型胶。 要求浇注系统有挡渣作用，但形式要简单，以免铁水在浇口内发生二次氧化。 带有过滤片的浇注系统应用 特点： 能有效滤除夹渣及非金属杂质。 能梳整紊乱的金属液流，减少湍流，使金属液流变得平滑整洁。 可以任何角度放置于浇注系统中。安放位置靠近型腔越好。 使用陶瓷过滤器时可不考虑其他挡渣措施，简化浇注系统。 注意点：不能用过滤器来控制浇注速度。过滤器工作面积应为浇注系统阻流截面的4-6 倍，以确保浇注速度不受影响。 带有过滤片的浇注系统应用 传统的浇