《《金屬壓鑄工藝與模具設(shè)計(jì)》澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《金屬壓鑄工藝與模具設(shè)計(jì)》澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)（78頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) （時(shí)間： 2.5次課， 5學(xué)時(shí)） 第 8章 澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是熔融金屬在壓力作用下充填模具型腔的通道。排溢系統(tǒng) 包括溢流槽和排氣槽。溢流槽的作用是儲存混有氣體和涂料殘?jiān)?冷污金屬液，它與排氣槽配合，迅速引出型腔內(nèi)的氣體。在金屬液 充填的整個(gè)過程中，澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)是一個(gè)不可分割的整體， 共同對充填過程起著控制作用，是決定壓鑄件質(zhì)量的重要因素。因 此，澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是壓鑄模設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的環(huán) 節(jié)。 第 8章 澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.2 溢流與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.2
2、橫澆道設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 壓鑄過程中，澆注系統(tǒng)除引導(dǎo)金屬液進(jìn)入型腔之外，還對壓力、速度、溫度、排氣等起調(diào) 節(jié)作用，所以澆注系統(tǒng)對壓鑄件質(zhì)量起重要作用。生產(chǎn)中很多廢品是由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不 當(dāng)造成的。因此，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是提高鑄件質(zhì)量、穩(wěn)定壓鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。 壓鑄機(jī)類型不同，澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成也不同，表 8.1所示為各種結(jié)構(gòu)的澆注系統(tǒng)。 立式冷壓室壓鑄機(jī)的澆注系統(tǒng)由直澆道 1、橫澆道 2、內(nèi)澆口 3和余料 4組成。在開模之前， 余料必須由下沖頭先從壓室中切斷并頂出。 臥式冷壓室壓鑄機(jī)的澆注系統(tǒng)由直澆道 1、橫澆道 2和內(nèi)澆口 3
3、組成，余料與直澆道合為一 體。開模時(shí)，整個(gè)澆注系統(tǒng)和壓鑄件隨動模一起脫離定模。 全立式冷壓室壓鑄機(jī)的澆注系統(tǒng)組成與臥式冷壓室壓鑄機(jī)澆注系統(tǒng)組成相同，只是方向不 同。 熱壓室壓鑄機(jī)的澆注系統(tǒng)由直澆道 1、橫澆道 2和內(nèi)澆口 3組成。由于壓室和坩鍋直接連通， 所以沒有余料。 8.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 直澆道是傳遞壓力的首要部分，直澆道形式與所選壓鑄機(jī)有關(guān)。 1. 立式冷壓室壓鑄機(jī)的直澆道 立式冷壓室壓鑄機(jī)直澆道主要由壓鑄機(jī)上的噴嘴和模具上的澆口套、鑲 塊、分流錐等組成，圖 8.1所示為典型的立式冷壓室壓鑄機(jī)的直澆道。 從噴嘴導(dǎo)入口處至最小環(huán)形截面 (OA截面 )為直澆道的長度。
4、 直澆道尺寸大小影響金屬液流動速度和充填時(shí)間。直澆道直徑太小，金 屬液流速很大，會產(chǎn)生嚴(yán)重的噴射現(xiàn)象，導(dǎo)致渦流、卷氣、氧化夾渣、 冷隔等缺陷。直徑太大，則增加金屬消耗，而且儲氣增多，不利排氣。 所以直澆道尺寸必須合適。 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) (2) 形成直澆道的澆口套一般鑲在定模座板上。采用澆口套可以節(jié)省模具鋼并且便于加工。澆口套 一個(gè)端面與噴嘴端面吻合，控制好配合間隙，不允許金屬液竄入接合面，否則將影響直澆道從定模中脫 出。小批量生產(chǎn)用的簡易模具，直澆道直接在定模板上加工，省去澆口套。澆口套在模
5、板上應(yīng)固定牢固、 裝拆方便。圖 8.2所示為立式冷壓室壓鑄機(jī)澆口套。 (3) 直澆道底部的孔是由分流錐形成的。分流錐的作用是防止金屬液進(jìn)入型腔時(shí)直沖型壁；避免直 澆道底部聚集過多金屬；使金屬液在轉(zhuǎn)角處流動平穩(wěn)以及可以利用分流錐尺寸變化來調(diào)整直澆道末端面 積 (圖 8.1中 AA截面處環(huán)形面積 )。 分流錐單獨(dú)加工后裝在模板內(nèi)，不允許直接在模板上加工出來 (見圖 8.3)。其結(jié)構(gòu)應(yīng)能起分流金屬液和 帶出直澆道的作用。對直徑較大的分流錐可在中心設(shè)置推桿，如圖 8.4所示。推桿能平穩(wěn)推出直澆道， 其間隙有利排氣。 2. 臥式冷壓室壓鑄機(jī)直澆道 臥式冷壓室壓鑄機(jī)直澆道由壓室和澆口套組成。壓室和澆口套可
6、以制成整體，也可以分別制造，如圖 8.5、圖 8.6所示。若是兩者分開，則壓室是壓鑄機(jī)的附件 (通用件 )，澆口套設(shè)在定模板上，隨壓鑄零 件不同而不同。壓室內(nèi)徑 D與壓射沖頭直徑 d的配合是 H7/e8；澆口套內(nèi)徑與壓射沖頭直徑 d的配合應(yīng) 制成 F8/e8。壓室與澆口套在裝配時(shí)要求同軸度高，否則，壓射沖頭就不能順利工作。 在設(shè)計(jì)直澆道時(shí)，要選用合適的壓室。壓室的選用應(yīng)該考慮壓射比壓和壓室的充滿度。首先考慮的是壓 射比壓，壓室直徑與壓射比壓的平方根成反比。對于鋁合金而言，壓射比壓范圍在 25 100 MPa內(nèi)， 壓射比壓大的可選較小直徑的壓室；壓射比壓小的可選較大直徑的壓室。直澆道的厚度 H一
7、般取直徑 D 的 1/3 1/2。澆口套靠近分型面一端的內(nèi)孔，長度在 15 25 mm范圍內(nèi)時(shí)要加工出 1 30 2 的 脫模斜度，與直澆道相連接的橫澆道一般設(shè)在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。 當(dāng)臥式冷壓室壓鑄機(jī)采用中心澆口時(shí)，直澆道的設(shè)計(jì)與立式冷壓室壓鑄機(jī)相同。可在澆口套內(nèi)制成 2 3條螺旋角小于 20 的螺旋槽，在壓射沖頭的作用下，余料隨著開模動作沿著澆口套中的螺旋槽旋轉(zhuǎn)， 而從直澆道上扭斷，如圖 8.7所示。 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 圖 8.2 立式冷壓室壓鑄機(jī)澆口套 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 圖 8.3 分流錐示意圖 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 圖 8.4 中心設(shè)推桿的分流錐 8
8、.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 圖 8.7 螺旋槽扭斷澆口余料 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 3熱壓室壓鑄機(jī)直澆道 熱壓室壓鑄機(jī)直澆道由壓鑄機(jī)噴嘴和模具上的澆口套及分流錐形成 (見 圖 8.8)。直澆道尺寸見表 8.3。直澆道內(nèi)的分流錐較長，用于調(diào)整直澆 道的截面積，改變金屬液的流向及減少金屬消耗量。為適應(yīng)熱壓室壓鑄 機(jī)高效率生產(chǎn)的需要，通常要求在澆口套及分流錐內(nèi)部設(shè)置冷卻系統(tǒng)。 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.1 直澆道設(shè)計(jì) 8.1.2 橫澆道設(shè)計(jì) 橫澆道是連接直澆道和內(nèi)澆口的通道，橫澆道的作用就是把金屬液從直澆道引入內(nèi)澆口內(nèi)。橫澆道的結(jié) 構(gòu)形式和尺寸取決于內(nèi)
9、澆口的結(jié)構(gòu)、位置、方向和流入口的寬度，而這些因素是根據(jù)壓鑄件的形狀、結(jié) 構(gòu)、大小、澆注位置和型腔個(gè)數(shù)來確定的。 1. 橫澆道設(shè)計(jì)原則 (1) 橫澆道截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口截面積，否則用壓鑄機(jī)壓力 -流量特性曲線進(jìn)行的一切計(jì)算都是無效 的。 (2) 為了減少流動阻力和回爐橫澆道，橫澆道的長度應(yīng)盡可能地短，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)采取圓弧過渡。 (3) 金屬液通過橫澆道時(shí)的熱損失應(yīng)盡可能地小，保證橫澆道比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固。 (4) 橫澆道的截面積應(yīng)從直澆道開始向內(nèi)澆口方向逐漸縮小。這一點(diǎn)臥式壓鑄機(jī)較立式壓鑄機(jī)易于 做到。如果在澆道中出現(xiàn)節(jié)流現(xiàn)象，金屬液流過時(shí)會產(chǎn)生負(fù)壓，必然會吸入分型面上的空氣，從而增加 了金屬液
10、流動過程中的渦流，降低了內(nèi)澆口前的壓射壓力，致使金屬液供應(yīng)不充分，充填結(jié)束時(shí)增壓上 升緩慢。但實(shí)際上，橫澆道的設(shè)計(jì)在許多情況下并沒有遵循這一原則，尤其在那些大而扁平的壓鑄件上 進(jìn)行橫澆道截面積和內(nèi)澆口截面積協(xié)調(diào)是比較困難的。但是，在一般情況下應(yīng)盡可能不違背這一原則。 2. 橫澆道尺寸的確定 推薦鋁合金系列的橫澆道截面形狀如圖 8.9所示。與橫澆道最小深度 t相對應(yīng)的內(nèi)澆口截面積和橫澆道允 許長度見表 8.4。亦有推薦橫澆道形狀如圖 8.10所示。通常橫澆道尺寸可按表 8.5進(jìn)行選擇。橫澆道與 內(nèi)澆口和壓鑄件之間的連接方式見表 8.6。 8.1.2 橫澆道設(shè)計(jì) 8.1.2 橫澆道設(shè)計(jì) 8.1.2
11、 橫澆道設(shè)計(jì) 8.1.2 橫澆道設(shè)計(jì) 8.1.2 橫澆道設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 內(nèi)澆口是指橫澆道末端至鑄件之間的一段澆道。內(nèi)澆口的作用是根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、大小，以最 佳流動狀態(tài)把金屬液引入型腔而獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件。整個(gè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的就是內(nèi)澆口設(shè)計(jì)。因?yàn)?影響它的因素最多，它對壓鑄件質(zhì)量的影響也最大，所以設(shè)計(jì)方案也多。 1. 內(nèi)澆口分類 按內(nèi)澆口在鑄件上的位置分，有頂澆口 (鑄件頂部無孔 )、中心澆口 (鑄件頂部有孔 )和側(cè)澆口。 按內(nèi)澆口橫截面形狀分，有扁梯形、長梯形、環(huán)形、半環(huán)形、縫隙形 (縫隙澆口 )、圓點(diǎn)形 (點(diǎn)澆口 )和壓 邊形。 按引入金屬液的方向分，有切線、割線、徑
12、向和軸向。 常用的內(nèi)澆口大致可分為下列幾種形式：側(cè)澆口、中心澆口、頂澆口、環(huán)形澆口、縫隙澆口、多支澆口 和點(diǎn)澆口 (見圖 8.11)。 (1) 側(cè)澆口：側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，設(shè)置在壓鑄件最大輪廓處的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。這種形式的澆 口不僅適合板類壓鑄件，也適合盤蓋類、型腔不太深的殼體類壓鑄件；不僅適用于單型腔模，也適用于 多型腔模。此種澆口去除方便，適應(yīng)性強(qiáng)，所以應(yīng)用最為普遍。 (2) 中心澆口：當(dāng)有底的筒類或殼類壓鑄件的中心或接近中心部位帶有通孔時(shí)，內(nèi)澆口就開設(shè)在孔 口處，同時(shí)中心設(shè)置分流錐。由于金屬液從型腔端面的中心部位流向分型面，因此有利于克服深腔處氣 體不易排出的缺點(diǎn)，排氣通暢。同時(shí)，從澆
13、口到型腔各部位的流程最短，流動距離基本接近，金屬液分 配均勻，也有利于模具的熱平衡。這種澆口形式使壓鑄件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具 結(jié)構(gòu)緊湊，金屬液消耗量小，壓鑄機(jī)受力均勻。其缺點(diǎn)是切除澆口比較困難，在大批量生產(chǎn)中，一般需 采用機(jī)械加工方法將澆口切除。 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 圖 8.11 常見壓鑄件澆注系統(tǒng)形式 (a) 側(cè)澆口； (b) 切線澆口； (c) 縫隙澆口； (d) 環(huán)形澆口 (1 全環(huán)形； 2 半環(huán)形 )； (e)中心澆口； (f)頂澆口； (g)點(diǎn)澆口； (h)多支澆口 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 中心澆口一般適用于單型腔模，多用于立式冷壓式壓鑄機(jī)或熱壓室壓鑄機(jī)。如果
14、要用于臥式冷壓室壓鑄 機(jī)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意直澆道小端進(jìn)料口應(yīng)設(shè)置在壓室的上方，防止壓室中澆入金屬液后，壓射沖頭尚未工 作金屬液就流入型腔，造成壓鑄件冷隔或充填不足。同時(shí)，定模部分要定距分型，以便取出余料。 (3) 頂澆口 (又稱直接澆口 )：頂澆口是直澆道直接開設(shè)在壓鑄件頂面的一種澆注系統(tǒng)形式。一般情 況下，壓鑄件頂部沒有通孔，不可設(shè)置分流錐，直澆道與壓鑄件的連接處即為內(nèi)澆口。頂澆口是中心澆 口的一種特殊形式。因此，它具有中心澆口的一系列優(yōu)點(diǎn)。但由于金屬液從內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后直接沖擊 型芯，容易造成粘模，影響模具壽命。而且壓鑄件與內(nèi)澆口連接處形成熱節(jié)，容易產(chǎn)生縮孔缺陷。所以 設(shè)計(jì)直澆道時(shí)宜采用比較小
15、的錐角。此外，當(dāng)壓鑄件頂部壁較薄時(shí)，脫模時(shí)容易造成頂面變形。為防止 變形，可增加頂面壁厚或在頂面澆口處內(nèi)側(cè)設(shè)置環(huán)狀凸肋。這種澆口切除也較困難。 (4) 環(huán)形澆口：環(huán)形澆口主要用于圓筒形或中間帶孔的壓鑄件。金屬液在充滿環(huán)形澆道后，再沿整 個(gè)環(huán)形斷面自壓鑄件的一端向另一端充填。這樣，在整個(gè)圓周上流速大致相同，充填狀態(tài)很理想。可避 免沖擊型芯，提高模具壽命。金屬液流動通暢，型腔中氣體容易排出，壓鑄件內(nèi)部及表面質(zhì)量都較高。 采用這種澆口時(shí)，往往在澆口的另一端開設(shè)環(huán)形的溢流槽，在環(huán)形溢流槽處可設(shè)置推桿，使壓鑄件不留 推桿的痕跡。缺點(diǎn)是金屬的消耗量較大，澆口去除困難。 (5) 縫隙澆口：這種澆口金屬液流入
16、型腔的形式與側(cè)澆口類似。不同之處在于這種內(nèi)澆口的深度方 向尺寸大大超過寬度方向尺寸，內(nèi)澆口沿型腔深度引入金屬液，形成長條縫隙順序充填。這種形式的澆 口排氣條件較好，且有利于壓力的傳遞。適用于型腔比較深的模具。為便于加工，常在型腔部分垂直分 型。如有可能，在內(nèi)澆口對面開設(shè)縫隙式溢流槽，則充填效果更佳，但這類澆口去除也困難。 (6) 點(diǎn)澆口：點(diǎn)澆口適用于壓鑄件外形基本對稱、壁厚均勻、高度不大、頂部無孔的殼類壓鑄件， 尤其是圓柱形壓鑄件。它克服了頂澆口與壓鑄件連接部位面積大，澆口處易縮松的缺點(diǎn)，使壓鑄件表面 光潔、內(nèi)部結(jié)晶致密。內(nèi)澆口直徑一般為 3 4 mm，便于在順序分型開模時(shí)自動被拉斷。為了取出
17、澆 注系統(tǒng)凝料，在定模部分必須設(shè)計(jì)順序分型機(jī)構(gòu)，模具構(gòu)造復(fù)雜。因此，生產(chǎn)中這類澆口的應(yīng)用受到一 定的限制。 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 2. 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)內(nèi)澆口時(shí)，應(yīng)考慮以下幾方面： (1) 從金屬液流方向考慮。應(yīng)首先充填深腔難以排氣的部位，而不應(yīng)先流向分型面，以 免封閉分型面上的排氣槽，影響排氣。除低熔點(diǎn)合金外，進(jìn)入型腔的金屬液不應(yīng)正面沖擊 型芯，以減少動能損耗，防止型芯被金屬液沖擊而受侵蝕。 (2) 從設(shè)置內(nèi)澆口的部位考慮。內(nèi)澆口位置應(yīng)選擇在充填型腔各部分時(shí)具有最短流程的 部位，防止金屬液在充填過程中熱量損失過多而產(chǎn)生冷隔或花紋等缺陷。同時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置 在壓鑄件的厚壁或熱節(jié)處，同時(shí)以較厚
18、內(nèi)澆口與之配合，以提高補(bǔ)縮效果。因內(nèi)澆口處熱 量較集中，溫度較高，所以型腔中帶有螺紋的部位不宜直接布置內(nèi)澆口，以防止螺紋被沖 擊、受侵蝕。 (3) 內(nèi)澆口數(shù)量以單個(gè)為主，以防止多道金屬液流入型腔后相互沖擊，產(chǎn)生渦流、卷氣、 夾渣等缺陷。而大型壓鑄件、箱體及框架類壓鑄件和結(jié)構(gòu)比較特殊的壓鑄件則可采用多道 澆口。 (4) 薄壁復(fù)雜壓鑄件宜采用較薄的內(nèi)澆口，以保持必要的充填速度。一般結(jié)構(gòu)的壓鑄件 以取較厚的內(nèi)澆口為主，使金屬液充填平穩(wěn)，有利于排氣和有效地傳遞靜壓力。 (5) 對于壓鑄件上精度要求高和表面粗糙度的數(shù)值小且不加工的部位，不宜布置內(nèi)澆口， 以防在去除澆口后留下痕跡。 (6) 布置內(nèi)澆口時(shí)應(yīng)
19、考慮采用壓鑄件切邊或其他清理方法的可能性。 圖 8.12所示為幾種內(nèi)澆口位置設(shè)置方案的對比。 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 4. 內(nèi)澆口尺寸 內(nèi)澆口形狀除點(diǎn)澆口、頂澆口是圓形，中心澆口和環(huán)形澆口是環(huán)形之外， 其余的基本上是矩形。通過對充填理論的研究可知，內(nèi)澆口厚度極大地 影響著充填形式，亦即影響壓鑄件內(nèi)在質(zhì)量。因此，內(nèi)澆口厚度是一個(gè) 重要尺寸。 為保證金屬液均勻地在內(nèi)澆口整個(gè)寬度上流過，就要確定一個(gè)最小厚度。 內(nèi)澆口厚度過小，金屬液中雜質(zhì)可能把內(nèi)澆口堵住一部
20、分，內(nèi)澆口有效 流動面積變小。厚度過大，去除澆口困難，容易損傷壓鑄件。內(nèi)澆口最 小厚度不應(yīng)小于 0.15 mm，最大不超過壓鑄件壁厚的一半。圖 8.13和 圖 8.14表示了內(nèi)澆口厚度 Sn與凝固模數(shù) M之間的關(guān)系。 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 已知內(nèi)澆口面積和厚度，可以計(jì)算出內(nèi)澆口寬度。內(nèi)澆口寬度一般取壓 鑄件邊長或周長的 0.4 0.6倍。內(nèi)澆口長度一般取 2 3 mm，也有資 料介紹越短越好。表 8.9為內(nèi)澆口寬度和長度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.3 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 8.1.4 典型
21、壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 每一個(gè)壓鑄件的澆注系統(tǒng)都可以有多個(gè)方案 進(jìn)行比較選擇。 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4. 接插件 (見圖 8.19) 壓鑄件外圓有凸紋，其上不允許有氣孔。平均壁厚 為 3 mm，質(zhì)量為 100 g。采用 ZL107鋁合金。 接插件澆注系統(tǒng)分析見表 8.13。 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 8.19 接插件 8
22、.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.1.4 典型壓鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.2 溢流與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 8.2.2 排氣槽設(shè)計(jì) 8.2 溢流與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)中要將溢流槽、排氣槽和澆注系統(tǒng)作為一個(gè)整體來考慮。這是 因?yàn)橐缌鞑酆团艢獠鄣牟捎煤驮O(shè)置是提高壓鑄件質(zhì)量，消除局部紊流帶 來缺陷的重要措施之一，有時(shí)還可以彌補(bǔ)由于澆注系
23、統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理而帶 來的鑄造缺陷。其效果取決于溢流槽和排氣槽在型腔周圍的布局、容量 的大小以及本身的結(jié)構(gòu)形式等。 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 溢流槽又稱集渣包，是壓鑄模上的一個(gè)重要組成部分。 1. 溢流槽的作用 溢流槽的主要作用如下： (1) 容納最先進(jìn)入型腔的冷金屬液和混入其中的氣體與氧化夾雜，防止壓鑄件產(chǎn)生冷隔、 氣孔和夾渣，提高壓鑄件的質(zhì)量。 (2) 溢流槽可與澆注系統(tǒng)一起控制金屬液充填的流動狀態(tài)，防止局部產(chǎn)生渦流。 (3) 溢流槽內(nèi)的金屬作為熱源的一部分，改善模具型腔溫度場的分布，減少鑄件流痕、 冷隔和澆不足的現(xiàn)象。 (4) 作為壓鑄件脫模時(shí)推桿推出的位置，防止壓鑄件變形及避免壓鑄件表面留有
24、推桿的 痕跡。 (5) 型腔分別處于動、定模兩側(cè)的壓鑄件，當(dāng)對動、定模兩側(cè)的包緊力接近時(shí)，為了防 止壓鑄件留在定模，可在動模上設(shè)置溢流槽，增大壓鑄件對動模的包緊力，使開模時(shí)壓鑄 件能留在動模，便于推出機(jī)構(gòu)脫模。 (6) 對于真空壓鑄和定向抽氣壓鑄，溢流槽常作為引出氣體的起始點(diǎn)。 此外，溢流槽還可作為壓鑄件存放、運(yùn)輸、加工時(shí)的支承、吊掛、裝夾或定位的附加部分。 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 2. 溢流槽的位置 溢流槽一般布置在如下的位置 (表 8.17)： (1) 金屬液流入型腔后最先沖擊的部位。 (2) 受金屬液沖擊的型芯后面或多股金屬液相匯合處容易產(chǎn)生渦流、卷氣或氧化夾雜的 部位。 (3) 金屬液
25、最后充填的部位。 (4) 型腔溫度較低的部位。 (5) 內(nèi)澆口兩側(cè)或其他金屬液不能直接充填的“死角”部位。 (6) 其他需要控制局部金屬液流動狀態(tài)以消除缺陷的部位。 為使溢流槽能充分發(fā)揮作用達(dá)到其應(yīng)有的效果，不致消耗過多的金屬，增加投影面積，影 響鑄件尺寸精度，降低充填型腔的有效壓力，甚至影響和打亂充填形態(tài)或引起其他反作用， 應(yīng)在布置溢流槽時(shí)慎重考慮。一般在模具設(shè)計(jì)時(shí)，事先在準(zhǔn)備布置溢流槽處保留一定的余 地。試壓驗(yàn)證后，觀察鑄件上金屬液的流痕和缺陷產(chǎn)生的形態(tài)，最后確定合理的布局和容 量。 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) (1) 作
26、為冷污金屬液的儲存器，容量大的溢流槽比容量小的效果好。但 容量過大增加了回爐料量，使壓鑄件成本提高。一般按該處放單個(gè)溢流 槽的尺寸設(shè)計(jì)。 (2) 以改善模具溫度場為目的而設(shè)計(jì)的溢流槽，其容量要通過計(jì)算來確 定。 (3) 作為消除局部熱節(jié)處縮孔、縮松等缺陷而設(shè)計(jì)的溢流槽，其容積應(yīng) 為熱節(jié)部位體積的 3 4倍或?yàn)槿毕莶课惑w積的 2 2.5倍。 4. 溢流槽的形式和尺寸 溢流槽的形式和尺寸見表 8.19。 8.2.1 溢流槽設(shè)計(jì) 8.2.2 排氣槽設(shè)計(jì) 設(shè)置排氣槽的目的是為了在金屬液充填過程中將型腔中的氣體盡可能多 地排出模具，以減少和防止壓鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。 通常排氣槽設(shè)在分型面上，只要金屬液充
27、填過程中不過早地封閉排氣槽， 型腔內(nèi)的氣體就能得到很好的排除。分型面上的排氣槽可以直接從型腔 引出，也可以開設(shè)在溢流槽外側(cè)。圖 8.23為分型面上的幾種排氣槽形式。 圖 (a)是平直式排氣槽，圖 (b)是經(jīng)過一段距離后擴(kuò)張的排氣槽。這兩種 形式的排氣槽壓射時(shí)金屬液萬一噴濺出來會造成人身傷害事故，所以設(shè) 計(jì)時(shí)一定要控制排氣槽深度。圖 (c)是曲折形排氣槽。圖 (d)是與溢流槽 配合的排氣槽，為防止金屬液噴濺出來，排氣槽與溢流口要錯開。 8.2.2 排氣槽設(shè)計(jì) 8.2.2 排氣槽設(shè)計(jì) 思 考 題 (1) 舉例說明內(nèi)澆口位置對壓鑄件質(zhì)量的影響。 (2) 各種類型壓鑄機(jī)所用直澆道有何不同？ (3) 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？ (4) 溢流槽和排氣槽各起什么作用？它們設(shè)在模具的什么部位？ Q & A? Thanks!
《金屬壓鑄工藝與模具設(shè)計(jì)》澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)
