铸工工艺第四单元.doc

课题二 浇注系统的设置 教学目的：1、掌握浇注系统的组成及作用 2、掌握浇注系统的类型和位置选择 教学重点：浇注系统的类型和位置选择 教学难点：浇注系统的位置选择 授课时数： 授课班级： 授课时间： 教学过程：引入、讲解 导入新课：由现实生活中的铸造方式引入课题 一、浇注系统的组成及作用 浇注系统是铸型中液态金属进入型腔的通道总称，其基本元素有：浇注系统杯、直浇道、横浇道和内浇道，对浇注系统的基本要求主要有： 1、在规定时间内充满型腔，保证铸件轮廓、棱角清晰。 2、使金属液流动平稳，避免严重紊流，防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。、 3、具有良好的撇渣能力，防止产生夹渣和气孔缺陷。 4、保证型内金属液面有足够的上升速度，以免形成夹砂、结疤、皱皮、冷隔等缺陷。 5、金属液进入型腔时的流速不可过大，避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。 6、浇注系统结构力求简单，简化造型，减少清理工作和液态金属的消耗。 1、浇注系统杯 浇注系统杯的作用是承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢出，方便浇注；减少金属液对铸型的直接冲击；可以撇去部分熔渣、杂质，阻止其进入直浇道内；提高金属液静压力。 浇注系统可分为漏斗形浇注系统和浇注系统盆两种。 浇注系统杯中出现水平漩涡会带入渣滓和气体。为了减少或消除水平漩涡，最好是采用拔塞、浮塞或铁隔片等方式， 2、直浇道 直浇道的作用是将浇注系统杯中的金属液引入横浇道、内浇道或直接进入型腔。 直浇道常做成上大下小的锥形、等截面的柱形和上小下大的倒锥形等。其金属液流态也呈充满式和非充满式流态两种。在非充满式流态条件下，金属液表面会吸收和带走气体。一般由于横浇道、内浇道或过滤网等的流动阻力，甚至等截面的柱形和上小下大的倒锥形，直浇道均能实现充满式流态，从而避免吸气。而非充满式流态仅出现在阶梯式和浇注系统中的分配直浇道和柱塞包浇注钢件是用的直浇道等特定条件下。 3直浇道窝 在直浇道底部设置直浇道窝可以改善金属的流动状况。其作用有： 1、缓冲作用 减轻金属液对直浇道底部型砂的冲刷 2、缩短直横浇道拐弯处的高度紊流区 浇道窝可减轻流液进入横浇道的孔口压缩现象，缩短高速紊流区，直浇道窝对减轻金属氧化、阻渣和减少卷气十分有利。 3、改善内浇道的流量分布 设置直浇道有利于内浇道流量分布的均匀化。列如，在S直：S横：S内=1：2.5：2.5试验条件下，无浇道窝时，两相等截面的内浇道流量分配为31.5%和68.5%；而有直浇道窝时，梁相等截面的内浇道流量分配为40.5%和59.5%。 减少直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失，也有利于金属液中气泡的浮出。 4、横浇道 横浇道的作用是使金属液流足量、平稳的流入内浇道，（流量分配作用），储存最初浇入的含气和渣滓的低温金属液（阻渣作用），又称捕渣道。 1、阻渣原理 横浇道的阻渣原理，在横浇道中流动着的金属液，除了一个向前的流动速度外，在内浇道入口出附近由于受到所形成的低压区的影响，还有一个向内浇道流动的速度，好似是内浇道将横浇道中金属液“吸进去”那样，这种现象称为“吸动”作用。具有这种作用的区域称为“吸动作用区”。由于渣团密度比金属小，渣团一面上浮，一面随金属液做水平运动。如果渣团能上浮到横浇道顶部且超过內浇道吸动区，就不致进入型腔；反之，进入该区的渣团也将会流入型腔。内浇道的吸动区已扩展至横浇道的顶部，渣团将全部进入型腔。 2、强化横浇道阻渣的措施 为加强横浇道的阻渣效果，常采取以下措施： 1设置筛网芯的浇注系统 安放筛网芯的浇注系统，金属流过筛网芯时，由于断面突然扩大，在孔眼出口处出现涡流，使渣团上浮并黏附在筛网芯的底部，所以，筛网芯的作用并非“过滤金属”。为了筛网芯底部能黏附渣团，其下部空间应被金属液充满，安放筛网芯时应使孔眼呈上小下大的状态。这种带有4mm或5-8mm锥孔的筛网芯，可制成圆形或矩形，安放在浇注系统杯内、直浇道下端或横浇道内。 2设置过滤网 以过滤网为目的的过滤网具有更小的孔眼。铝合金用的过滤网常用薄皮钻孔制成（孔直径为2-4mm），也可应用钢丝或玻璃纤维编织成的过滤网，孔径越小，过滤效果越好。 近几年，金属过滤技术的发展以能提供用于黑色和反日铁合金铸件的各种更小孔径的过滤网，如陶瓷网格过滤板、泡沫陶瓷或其他高熔点的纤维网，使金属净化。 3设置集渣包的浇注系统 横浇道上被局部加高、加大的部分称为集渣包。金属液以切线方向进入圆形的集渣包，称为离心集渣包。金属流入集渣包，因断面积突然增大，流速降低并在集渣包内产生漩涡，使密度较小的渣团向漩涡中心集中、浮起而滞留在顶部。离心集渣包的出口截面积应小于入口，方向须和液流旋转方向相反，保证金属液流充满集渣包且使浮起的渣团不致流出集渣包。 当离心集渣包兼有冒口作用时，其结构与尺寸应依补缩需要来设计，出口截面积应按冒口