理论教育 浇注系统组元作用和结构分析

浇注系统组元作用和结构分析

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:浇口杯的常用结构如图3-4所示。金属液对直浇道底部有强烈的冲击作用,并产生涡流和高度紊流区,常引起冲砂、渣孔和大量氧化夹杂物等铸造缺陷。设置直浇道窝(凹井)可改善金属液的流动状况,其作用如下:1)缓冲作用。液流落下的动能有相当大的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,从而减轻对直浇道底部铸型的冲刷作用。浇注系统内的金属液通过内浇道对铸件有一定的补缩作用。

浇注系统组元作用和结构分析

1.浇口杯

浇口杯的作用有:承接来自浇包的金属液,防止飞溅和溢出;减轻金属液对铸型的直接冲击;可以撇去部分熔渣、杂质,阻止其进入直浇道;利用浇口杯可提高金属静压力,可以使用较低尺寸的砂箱。浇口杯的常用结构如图3-4所示。

2.直浇道

直浇道的作用是将来自浇口杯的金属液引入横浇道、内浇道并最后充填型腔。它提供足够的压头以保证金属液克服沿程的各种阻力,在规定的时间内,以一定的速度充填型腔。一般直浇道的锥度为1∶50或1∶25,浇口杯与直浇道相接处的圆角R≥0.25dhdh为直浇道上孔口直径)。

金属液对直浇道底部有强烈的冲击作用,并产生涡流和高度紊流区,常引起冲砂、渣孔和大量氧化夹杂物等铸造缺陷。设置直浇道窝(凹井)可改善金属液的流动状况,其作用如下:

1)缓冲作用。液流落下的动能有相当大的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,从而减轻对直浇道底部铸型的冲刷作用。

2)缩短直-横拐弯处的高度紊流区。直浇道窝可减轻液流进入横浇道的孔口压缩现象,缩短高速紊流(过渡)区,这样也改善了横浇道内的压力分布,如图3-5所示。

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图3-4 浇口杯的常用结构

a)浇口杯 b)带过滤网的浇口杯

1—浇口杯 2—过滤网 3—直浇道 4—横浇道 5—内浇道

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图3-5 直浇道窝对液流的影响

a)无直浇道窝 b)有直浇道窝

3)改善内浇道的流量分布。(www.daowen.com)

4)减小直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水力损失。

5)浮出金属液中的气泡。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。

直浇道窝的大小、形状应适宜,砂型应紧实,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、圆锥台等形状,推荐形状如图3-6所示。

3.横浇道

横浇道的作用是:向内浇道分配洁净的金属液;储留最初浇入的含气和渣的低温金属液并阻留渣滓;使金属液流平稳和减少氧化夹杂物。为了节约金属,中小铸件多不用浇口杯,主要靠横浇道阻渣,故横浇道又称为捕渣道。

为加强横浇道的阻渣效果,常在横浇道上设置筛网芯或集渣包。由于内浇道的吸动作用,内浇道与横浇道连接处的尺寸就显得尤其重要。通常将内浇道设在横浇道的下方,使h=(5~6)h,以保证内浇道的吸动作用不会达到横浇道的顶部,如图3-7所示。

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图3-6 直浇道窝的推荐形状

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图3-7 吸动作用区范围

a)作用区大 b)作用区小

4.内浇道

内浇道的作用是控制充型速度和方向,分配金属液,调节铸件各部位的温度和凝固顺序。浇注系统内的金属液通过内浇道对铸件有一定的补缩作用。设计内浇道时还应避免金属液流入型腔时产生喷射和飞溅,使充型平稳。

内浇道的截面形状有多种,用得较多的是扁梯形内浇道。其优点是高度较低,不易把横浇道的渣吸入,容易清理,与铸件相连接处不易产生疏松缺陷。

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