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    澆注系統開設位置對鑄件質量有很大的影響


    農機使用與維修鑄件澆注系統的類型及澆口開設位置的選擇黑龍江省農業機械試驗鑒定站孫欣黑龍江省農業機械維修研究所劉國學鑄件澆注系統類型很多,根據合金種類和具體鑄件情況的不同,分類也不同,對其分類常采用二種方法:一是按照金屬液引入鑄件部位的不同,即按照內澆道在鑄件上開設位置的不同,可將澆注系統分為頂澆式、底注式、側注式及復合式;按照澆注系統各基元截面比例關系的不同,即阻流截面位置的不同,可以分為封閉式和開放式。

      頂注式澆注系統:把金屬液從鑄件頂部(上端面)注入型腔的澆注系統稱為頂注式。其優點是易于充滿型腔,型腔中金屬的溫度自下而上遞增,因而補縮作用好、簡單易做、節省金屬液。但對鑄型沖擊較大,有可能沖砂、飛濺和加劇金屬液的氧化。

      底注式澆注系統:與頂注式澆注系統相反,底注式澆注系統是從鑄件底部(下端面)注入型腔的。

      這種澆注系統充型平穩,排氣方便不易沖壞型腔和引起飛濺,對易于氧化的合金,如鋁、鎂合金和某些銅合金可以避免或減少金屬液在充填過程中形成再生渣。

      側注式澆注系統:將金屬從鑄件的四周側壁引入的澆注系統稱之為側注式澆注系統。由于側注式澆注系統能按照鑄型分型面的情況在鑄件四周靈活開設,十分方便,所以生產中絕大部分鑄件均為側注式澆注系統。側注式澆注系統種類很多,按照金屬液導入的高度和情況,又可分為上注式、下注式、中注式、階梯式和垂直縫隙式五種。

      復合式澆注系統:對于重大型鑄件,采用種澆口形式,往往不能滿足要求,可根據鑄件情況,聯合使用幾種澆口。

      各基元截面比例不同的澆注系統可分為封閉式澆注系統、開放式澆注系統、半封閉式澆注系統、封閉一開放式澆注系統。

      澆注系統開設位置對鑄件質量有很大的影響,是設計澆注系統的關鍵問題之一。

      澆口開設位置主要研究如何把內澆道合理開設在鑄件什么部位的問題,這不僅影響金屬液對型腔的充填,還影響鑄件的溫度和凝固過程。

      鑄件的凝固,原則上可以分為順序凝固和同時凝固兩大類,所謂順序凝固就是鑄件薄處和下部(離冒口最遠處)先凝固,然后是厚處和上部(離冒口較近處)凝固,最后是冒口凝固,同時凝固就是鑄件厚薄不同處同時凝固或壁厚均勻的鑄件均勻凝固。

      按照順序凝固的原則設置澆注系統,縮孔被集中于冒口內,能獲得組織致密的鑄件,但溫差大,應力大,鑄件容易變形,甚至裂紋。若使澆注系統的設置符合同時凝固的原則,鑄件各部分冷卻均勻、應力小,但對補縮不利,往往會在鑄件中心部分或局部厚實部分產生縮孔或縮松。因此,選擇何種凝固原則應根據鑄造合金性質、鑄件的結構特點和工作條件等綜合考慮而定。

      在一般情況下,收縮大的合金(如鑄鋼)及壁厚不均的或質量要求嚴格的鑄件大多數采用順序凝固,收縮小的合金(如灰鑄鐵)及壁厚均勻的鑄件則多用同時凝固,頂注式和上注式以及把內澆道開在鑄件厚壁處有利于順序凝固;均勻分散的設置內澆道以及把內澆道開在鑄件薄壁處則有利于同時凝固。對于一個鑄件如何實現某種凝固原則,還要與冒口、冷鐵等工藝措施起完整的考慮。

      除了考慮凝固原則之外,在確定內澆道具體部位時還應遵守下列主要規則:盡可能使金屬液進入鑄型及金屬液在型腔內流動的路徑最短。這樣可以避免金屬液損失過多熱量,減小鑄件各部分之間的溫差,減少金屬消耗量,如楔形澆道。

      內澆道不要開在鑄件的重要部位。由于流過大量金屬液而過熱的內澆道,會造成鑄件晶粒粗大,并有可能產生縮松。對于像蝸輪齒輪類鑄件,更不能把內澆道開在側壁上,多用牛角澆口或底注式。

      應使金屬液沿著型腔側壁通暢地充填型腔,不允許正面沖擊鑄型和砂芯,尤其不能沖擊突出部分,以免引起沖砂和砂眼等缺陷。對于圓型鑄件,內澆道則應沿切線方向開設。

      對于些壁厚均勻,面積較大的蓋、盤及罩類鑄件,應增加內澆道的尺寸和數量,使金屬液均勻分散地引入型腔,避免冷隔和變形。

      此外,澆道的開設要考慮排氣通順(如雨淋式澆口的鑄型都設有出氣冒口,這一點對壓邊澆口也是必要的)。不應妨礙鑄件的收縮,應該使清理時容易打掉和磨光等。


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