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球墨铸铁浇冒口系统设计的关键 (一)


球磨铸铁浇冒口设计的关键 第一部分 浇流道系统设计 1.0 浇流道系统设计 1.1 要求 快速浇铸:使充型过程中温度损失最小 使冶金学性能衰减最小 使氧化物最少 清洁浇铸:避免浇铸过程中产生炉渣(浮渣) 设计的经济性:使铸件产量最大化 1.2 关键组成: 所示的所有组成部分要求炉渣缺陷最小化

1.3 规划 考虑设计基本设计:优化对铸件的空间利用;冒口设计方法

的选择;设置分型面以最小 化对模芯的需求;铸件设置在上模中;平稳填充;简单对称的设计系统;同一铸件使用 相同的浇冒口;可能的话,在多个铸件上使用一个冒口;在分型面上给浇冒口系统留下 足够的空间; 具体设计如下: 1.4 阻流阀的作用 定义:阻流阀是浇道系统中一块横截面积,它决定充型时间 有两个正确的位置设置阻流阀,因此有两个基本的浇道系统:

在简单的浇注系统中,1)阻流阀位于流道和浇口的连接处。 2)阻流阀位于直浇道与横浇道的连接处。 1.5 选择浇流系统类型 在浇口-横浇道系统中, 铸件分别被一个或多个阻流阀或浇口阻挡。 在直浇道-横浇道系统中, 很可能几个铸件共用一个阻流阀。

使用直浇道-横浇道系统在一个模具里生产大量小型件,这是不切实际的对每个铸件分别设 置阻流阀(阻流阀尺寸非常小) ,极大的依赖于模具技术及浇注温度 大部分情况下是使用浇口-横浇道系统 浇口-横浇道系统与直浇道-横浇道系统特点的结合形成混合系统。这通常用在要求运输铁水 到复杂的铸件型腔的流道系统中。 1.6 摩擦 并非直浇道顶部所有铁水的潜能都可以转换为铸造型腔中的机械能 随着铁水与型腔内壁的撞击和铁水之间的撞击,一些潜能损失在摩擦上 由于摩擦造成的损失,延长了模型填充时间,必须考虑何时计算阻流阀截面积和浇铸时间。 选择 fr,摩擦损失因子,作为能量损失的估计值 对于薄壁平板:fr—0.2 对于厚重立方体:fr---0.8

1.7 浇铸时间 尽可能快的符合人们的能力及生产例程 推荐的浇注时间:

非常近似的指导,铸件质量+冒口质量

1.8 阻流阀的横截面积 对总的浇铸质量选择最快的实际浇铸时间(t,sec.) 选择合适的 fr 值 确定总的浇铸体积/阻气阀(V) V 是所有铸件及冒口,特定阻流阀的下游之和 体积=质量/密度 液态铸铁,密度=0.25 磅/立方英尺 或 0.007KG/cm3
Determine effective ferrostatic head in sprue (H.)

确定铸件在上模中的高度(b.) 根据Torricelli,铁水在阻流阀的流速
当铸件完全处在下模,

当铸件完全位于上模, 当铸件位于上模和下模中, 可以从下面的图谱中,选择合适的 Ac

图谱数据基于平均上模高度(依铸造不同而变化) 。大部分情况下,这种方法引人的误 差微乎其微。

模具填充过程应该计时,如果时间填充时间非常不同于选择的填充时间,那么阻流阀应 该根据以上方程充型设计。 1.9 阻流阀结构 浇口-流道系统:总的阻流阀横截面积是各个浇口横截面积之和

总的阻流阀=Ac=A1+A2+ +An 根据铸件质量选择 Ac。多个阻流阀(A1,A2) ,各个阻流阀横截面积的选择是根据: (总铸件+冒口质量)/阻流阀数目 单个浇口尺寸:使阻流阀尺寸=4a 宽*厚 4a2=A1=A2 因此,a,4a。


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