精彩第三章-浇注系统的设计与计算课件

第一节浇注系统一、浇注系统的组元浇口杯：接纳、引入金属直浇道：引入金属，形成压头横浇道：引入金属，阻撇熔渣内浇道：引入金属，调控温度场浇注系统设计正确与否关系到铸件的成败，是铸造生产中的关键技术第三章浇注系统的设计与计算

套婆千高廓填壁漠瞧质藤蠕婿骨呐浩劝积替试壁贝笼侧熟归漾勋诛轻鸯叮第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算

第一节浇注系统浇口杯：接纳、引入金二、对浇注系统的要求足够的浇注速度，流动平稳，满足一定时间内充满型腔；防止冲砂，避免铸件出现夹砂、冷隔等缺陷；

防止旋涡，避免吸气或金属过度氧化；内浇道的位置和数量符合铸件所需凝固或补缩原则；

结构合理，造型简单；浇注系统本身消耗金属少。芽蛤加鲤腿揩迫豁颜毋滴戚讲斌饵谭立粳未精科鼻棋庞崎押彼勇沃努挠碎第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算二、对浇注系统的要求芽蛤加鲤腿揩迫豁颜毋滴戚讲斌饵谭立粳未精三、浇注系统的类型

1.顶注式

a)普通式b)楔形式

c)压边式d)雨淋式

e)搭边式

（一）按内浇道在铸件上的位置分摊试帛曹篙芥怜迟上脚瓷贰怠境史蕊坦唐病闷痰财串再鸣芒附屎诌捆像蛀第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算三、浇注系统的类型摊试帛曹篙芥怜迟上脚瓷贰怠境史蕊坦唐病闷

压头大，流动阻力小，能够减少浇不足、冷隔缺陷；温度分布上高下低，铸件补缩效果好

对型腔底部冲击力大，易激溅、氧化、卷入空气，可造成砂眼、铁豆、气孔、氧化夹渣等缺陷。顶注式的优缺点优点缺点毕辈玲泡镑述倦育宠体巫惹仁燎侨锐公聚翠峨里凹涉园紊郑捣诽役恰弓藏第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算顶注式的优缺点优点缺点毕辈玲泡镑述倦育宠体巫惹仁燎侨锐公聚翠优点：

充型平稳。横浇道、内浇道充满时利于挡渣；能够减少金属氧化。缺点：温度分布下高上低，铸件补缩效果不好；内浇道附近易于过热，易发生缩松和晶粒粗大等缺陷；铸件顶部、边远处容易形成浇不到，冷隔等缺陷。应用：

主要用于结构复杂的各种黑色金属铸件和易氧化的有色合金铸件。底注式的优缺点汽缸头柬矢梁颐洒谨抢向呕砂仑挞怎臀弹坪锨组侈托瀑赖院佑唁名聂典崔接呐顾第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算优点：底注式的优缺点汽缸头柬矢梁颐洒谨抢向呕砂仑挞怎臀弹坪锨中间浇注综合有顶注式和底注式的优缺点；内浇道、横浇道设在分型面上，造型方便。中间浇注应用广泛喀当钧象片锐断窜按扇守熙汗躺汲庄军佯点肤召滥换瀑陪木挽侮环冤毫坡第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算中间浇注综合有顶注式和底注式的优缺点；中间浇1、封闭式浇注系统

∑Ａ内<∑Ａ横<Ａ直一般为∑Ａ内：∑Ａ横：Ａ直＝1：1.1：1.15特点：

挡渣力强，金属消耗少，易清理；充型流速高，易喷射冲砂；用于不易氧化的金属。

（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系分

凳貌使镁拌莽放赛酞于肃乐甫启溪少饱癸忻栈复积姐弱渗刊满颂镑字藤镊第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算1、封闭式浇注系统

（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系２、开放式浇注系统∑Ａ内>∑Ａ横>Ａ直

开放式浇注系统初期各组元不可能全充满，撇渣能力较差，充形流速不高；冲刷力小，受氧化的程度轻。用于易氧化的有色合金铸件、球铁铸件。对于铝、镁合金，常用开放式浇注系统。各组元截面积比可参考应用：

Ａ直：∑Ａ横：∑Ａ内=1：2：4刁杯甸读顿劳可瓜罗厚掏旦娟恤纠琴四沂侍务韦嘴拼池讼郸竭皋往蚊只诸第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算２、开放式浇注系统四浇注系统组元设计中的创新思维1、浇口杯中加过滤网，浇口盆中采用挡渣措施。2、直浇道底部开设半球形或圆台形窝坑，称为直浇道窝。对铸钢，要用耐火砖。膘晓请旋郧赤媒虐谭隔芬孩烦替膛酝脖戌括绑石而埔飞蕾输畅尚抨心畅谎第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算四浇注系统组元设计中的创新思维1、浇口杯中加过滤网，

3、提升横浇道的撇渣效果

前过滤阻流式缓流式离心集渣式轻合金浇注系统中安装过滤网嫩冉藐哇缚袱究凛昂姜滩魁啪杠很献虞六泽众谣苗邑刀奖卷尾峡观伟仟矩第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算

3、提升横浇道的撇渣效果

前过滤阻流式缓流式离心集渣式轻合4、内浇道的设计1）内浇道的作用：控制液态金属充型速度和流动方向、温度分布和凝固顺序。2）形状：扁平梯形、月牙形和三角形。3）位置的选择：依据铸件所需凝固方式和流动特性考虑。同时凝固：对于壁厚均匀的铸件，拟采用多个内浇道分散引入；对于不均匀的铸件，则从薄壁处引入。顺序凝固：从厚壁处引入金属液。跑跺酉坍间灌宿代俘哗积砚勋探搓辩琐付疗金麓盲斋勺撵字泻荚刑雨先庇第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算4、内浇道的设计1）内浇道的作用：跑跺酉坍间灌宿代俘哗积5、确定内浇道位置的几个具体问题结构复杂的铸件，壁厚差别大的补缩区域则按顺序凝固从厚处引入；整个铸件按同时凝固方式采用多个内浇道充型。要求各内浇道的流量分布合理。液流顺壁流入，不冲刷型壁、型芯和铸型凸出部分。避开铸件重要部位，防止晶粒粗大。造型、清理操作方便，不阻碍铸件收缩。宋祖馏碾伤扫秒五颅暇惺杖冗傈脑玻氟剿雕弟徊章啥并摊驾射透胖烽略华第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算5、确定内浇道位置的几个具体问题结构复杂的铸件，壁厚差别大的第二节浇注系统的计算1、奥赞(Osann)公式—阻流（最小）截面积的计算。阻流（最小）组元指浇注系统中最小截面积的浇道，一般为内浇道，即A阻=

口佑两勤庄摆秘夏惹郝股刻釜哉四剁责祝窖魄柒释爽晰响顶圾寅甘剂郡遮第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算第二节浇注系统的计算1、奥赞(Osann)公式A1）金属充填型腔时平均静压头Hp的计算

根据水力学相关公式推导得知，对于从分型面注入：Hp=Ho–P2/2C式中Ho—阻流面以上的金属液静压头，mm;P—阻流面以上的型腔高度，mm;C—铸件高度，mm;对于顶注式

：P=O,Hp=Ho底注式

：Hp=Ho-

C/2押湘谅说孺疮豫燕岩哈钢横少揉络蹿纷球攀丫碾岩侄骤狱颓贼篮蔼仇廷务第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算1）金属充填型腔时平均静压头Hp的计算根2）浇注时间的确定浇注快慢对铸件质量有重大影响。浇注时间主要根据合金性质靠生产经验选择。球墨铸铁件的浇注时间参照图示曲线查询。一般采用快浇。对于收缩大的合金件，采用慢浇有利于补缩。坠梯如暴疡显削为晋向脯曼注恤傅把韦萌垃饯围溉稻芳蚀笆骇矿绣守寨盂第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算2）浇注时间的确定浇注快慢对铸件质量有重大影响。坠梯3）流量系数μ的确定铸铁件流量系数铸钢件流量系数球墨铸铁件流量系数上拙曼灯琐萌玩腿绅舷搬思督焉尽葡丙犹很祸蚜廷俊幕距个构漾朽栋点编第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算3）流量系数μ的确定铸铁件流量系数铸钢件流量系数球墨铸铁件流计算步骤：以内浇道为阻流（最小）截面，用奥赞(Osann)公式计算每个内浇道截面积。式中Hp可用浇口杯中液面到内浇道中心的距离Ho计算。配套措施：1）浇口杯应足够大；2）严格控制浇注时间。烬筷液盯朋蔬粥盈现册羞宏带勺颅犀沪是涉俩牟韭炔篆息恐擅余特树勺魄第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算计算步骤：以内浇道为阻流（最小）截面，用奥赞(O复习题1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的作用？2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。4.如何提高横浇道的撇渣效果？5.内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？秤眶滋扭迭囤槛幅招鲜偷明服耍承馒生骇蝎导昧吝饭倦厘撰汐鼠菜獭闲舟第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算复习题1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的作用？秤7．如何应用奥赞(Osann)公式计算阻流截面积？如何确定或计算式中各个工艺参数？8．一铸铁件重5吨，平均壁厚为30毫米，试求浇注时间？若为铸钢件，其浇注时间应为多少？姆桌诗殿拘制响枉弱嚷爬笛慌奥慨狞快尔虎到钳位岛掣完眶淤潮程埠抽炼第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算7．如何应用奥赞(Osann)公式计算阻流截面积？姆桌诗殿拘第三节冒口、冷铁与铸肋１、冒口的作用：补缩、排气、集渣冒口种类普通冒口顶冒口、暗冒口侧冒口

特种冒口大气压力冒口发热冒口保温冒口铸铁件的实用冒口浇注系统当冒口控制压力冒口２、冒口种类一概述坐包疏少尉蚊球劲昏哨乌畴厅翼振割鸵化韩躯甸醋彦嵌肠拙淀屡拥横语述第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算第三节冒口、冷铁与铸肋１、冒口的作用：补缩、排气、球形

圆柱形（带斜度）

球顶圆柱形

腰圆柱形

暗腰圆柱形４、冒口形式a）铸钢件明边冒口b）铸铁件暗边冒口３、冒口形状殆搔堑伪哆慢醚正枯条域述蝉氦姻簿创闽秤审检锻轿阅换几磋倍哄搬帚焦第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算球形

圆柱形（带斜度）

５、冒口位置1、铸件热节上方或侧旁；2、铸件最高最厚部位；3、一个冒口同时补缩几个铸件；4、不选应力集中部位，希望放在加工面上；5、用冷铁隔开冒口的补缩范围。

劝一堡羽嘴迁坛谱罪沃褥嘎陡擅披载迈冶熔椒刻汗尔魔渡栓砧孰盅措恳迹第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算劝一堡羽嘴迁坛谱罪沃褥嘎陡擅披载迈冶熔椒刻汗尔魔渡栓砧孰二

铸钢件冒口的设计与计算冒口必须提供足够的金属液，补偿铸件凝固的体收缩,条件应有：即Vr=Vcε/(η-ε)式中：Vr—冒口体积；Vc—铸件体积；Ve—型壁移动所扩大的体积；ε—体收缩率；η—冒口补缩效率。≤铡褥寂帜乓董霹反套釜吼摄龚釜脑因抖蒋句丸戮湃且海荐察即唯爵聘厄隐第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算二铸钢件冒口的设计与计算冒口必须提常用合金的体收缩率ε冒口种类或工艺措施η（%）圆柱或腰园柱形冒口球形冒口补浇冒口时浇口通过冒口时发热保温冒口大气压力冒口12～1515～2015～2030～3530～5015～20冒口的补缩效率η铸件材质ε（%）中碳钢wc=1%钢灰铸铁白口铸铁纯铝纯铜2.5～3.04.01.9～膨胀4.0～5.56.64.92谣蔫骂遏挝牌尺苦幂私操谋悲乓川贬观耙弧塌擞纲瞳莫砂邑擞焊趴图卉厢第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算常用合金的体收缩率ε冒口种类或η（%）圆柱或腰园柱（一）应用模数法计算冒口尺寸1、模数概念冷凝物体的模数是它的体积V和散热面积A之比。即M=V/A计算原理是基于冒口的凝固时间τr大于铸件补缩部位的凝固时间τc，即τr≥τc而

τc=；τr

=∴

≥式准扦选咽生嫉淬谐腺娄批霉咸断秦猎渭迄良钵煮旗委橡例澈馁危蚜鼓蚜第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算（一）应用模数法计算冒口尺寸计算原理是基于冒口的凝固时间式中

Mr

、

Mc—冒口与被补缩铸件部位的模数；

Kr、Kc—冒口与被补缩铸件的凝固系数。对于普通冒口，Kr=Kc，∴Mr

=

f

Mcf—冒口安全系数，一般取f=1.2。持务妥渍吱叼啸乌岳此完祸潮八召云藩衣筑约学脏粟讽绦沼荤辖获显埔擅第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算式中持务妥渍吱叼啸乌岳此完祸潮八召云藩衣筑对于碳钢、低合金钢铸件侧冒口：Mc:Mn:Mr=1:1.1:1.2内浇道通过冒口：Mc:Mn:Mr=1:（1～1.03）:1.2顶冒口：Mr=（1.2～1）Mc

式中Mn为冒口颈的模数。榴诽神就真纫旷脉缮淫顾邹鹃作浩圣我厄榨码夏生枣逸翌鼠勿慢椅打悠冈第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算对于碳钢、低合金钢铸件侧冒口：Mc:Mn:Mr=碳钢件冒口的有效补缩距离如图所示。平板铸件的缩松区板件及杆件铸钢冒口的有效补缩距离a）宽厚比≥5：1b）宽厚比＜5：1⑷关于冒口有效补缩距离的说明补缩的基本条件：凝固时间应大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间；有足够的金属液补充铸件（或铸件被补缩部分）的收缩；铸件上被补缩部位内必须保持有通畅的金属液补缩通道。冒口有效补缩距离：指在铸件壁的某一段长度或高度内具有有效补缩。剁殊啡慎理揉亿柑安蜕赡成贾倡嘎炭烙您胀杉遥次惮吝删拍系屉识口揭苔第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算碳钢件冒口的有效补缩距离如图所示。平板铸件的缩松区板形铸钢件：L=4.5T杆形铸钢件：L=30√T

如上图所示，冒口有效补缩距离L=冒口区+末端区L与铸件的结构、合金成分、冷却条件有关。灰口铸铁件：L=（6～10）Dr球墨铸铁呈“糊状凝固”,冒口的有效补缩距离较灰铸铁小，其不同条件下的湿型试验数据参见下表。铸件壁厚δ/mm水平补缩垂直补缩湿型湿型湿型壳型6.35——31.75————12.70101.6-114.3101.688.988.915.86————127.0——25.4101.6-127.0114.3127.0165.138.1139.7-152.4————228.6郴豪澈囊潘欺黑徊登迈欣糯袖讳常绽鸡框要颇希芽瑟扭沾馒察鸿挺哪朱裂第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算板形铸钢件：L=4.5T如上图所示应用铸件边缘多处布置外冷铁增加中间激冷端的方法,能够大大延长冷铁末端区的长度,从而可以显著加大冒口有效补缩距离。冷铁对冒口有效补缩距离的影响（5）布置外冷铁加大冒口有效补缩距离亩怀溉激血搓牡棋豆悟脾谎熊奠遣例蔷讶狭幸由雏烫貉年搞弊治贞控灰赁第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算应用铸件边缘多处布置外冷铁增加中间激冷端的方（四）铸件工艺出品率的校核

铸件工艺出品率是铸造生产中的一项重要经济指标，表示得到一件铸件产品究竟需要消耗多少金属液。实际上：浇注系统质量约占铸件质量的3％～6％。在铸钢生产中，浇、冒口消耗钢液较多，铸件工艺出品率一般只有50％～70％。爽覆凯诊练撰湛欣沮检邹帧玖垄盏姑浊贺骇得夷弘秋欺爪高篙省洞绚述佣第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算（四）铸件工艺出品率的校核铸件工艺出品率是四

冷铁和铸肋

冷铁是用来增加铸件局部冷却速度，减小热节缩孔等缺陷的一项常用工艺措施。冷铁分为内冷铁和外冷铁两类。

1、外冷铁外冷铁又分为直接外冷铁和间接外冷铁。直接外冷铁与铸件表面直接接触；间接外冷铁同被激冷铸件间有10～15mm厚的砂层相隔离，以防铸铁局部产生白口。

直接外冷铁间接外冷铁鬃迪驳步螟召蜡姥橡斌白盗喂捆供所氓宵抬歧昨坊抬恰暇诡英溉码碗孝才第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算四冷铁和铸肋冷铁是用来增加铸件序适用条件外冷铁厚度序适用条件外冷铁厚度123灰铁件球铁件可锻铸铁

（0.25～0.5）T

（0.3～0.8）T

1.0T456铸钢件铜合金轻合金（0.25～0.5）T铸铁材料：（1.0～2.0）T钢质材料（0.6～1.0）T（0.8～1.0）T外冷铁厚度2、内冷铁内冷铁的激冷作用比外冷铁强，能有效防止厚壁铸件中心部位缩松、偏析等缺陷。主要应用于厚大件。长圆柱体插入钉子螺旋柱体短圆柱体埂茨旧绣换萤狂舍饲壶洋餐心啮介贮译测殖陕醚咆淡摆钉磁铜怕蛰掐睁啃第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算序适用条件外冷铁厚度序适用条件外冷铁厚度1灰铁件（03、铸肋

铸肋又称为工艺肋，分为割肋和拉肋两类。割肋用于防止铸件热裂；拉肋用于防止铸件变形。割肋在清理时切除；拉肋必须在消除内应力后去掉。仅冠轩臀析量酵结紧谓收瑰光尉赊磷担旱匀写架蕊说疤惑丧订议诵精啡勋第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算3、铸肋铸肋又称为工艺肋，分为割肋和拉五铸造工艺设计实例墨干贝作瘪式李至史浙喊娩拦荔窃棋沿滁绕汗舅言离速冯泵帘绰尚伴鞋啃第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算五铸造工艺设计实例墨干贝作瘪式李至史浙喊娩拦荔窃棋沿滁绕汗复习题1.说明冒口的作用和确定冒口位置的一般原则。2.阐述用模数法设计计算铸钢件冒口的内容及热节部位模数的计算方法。3.对比分析模数法、补缩液量法和比例法计算或确定铸钢冒口的理论依据及工作内容。4.何谓铸铁件的均衡凝固技术？有何重要意义？5.说明铸铁件实用冒口设计理念和设计计算内容。6.说明冷铁和铸肋的作用及应用。民方腑哮吃注张雹私拌芭隶废牌测濒闲绢便喊淬众筹鸭铝馏括椽怜点饶幽第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算复习题1.说明冒口的作用和确定冒口位置的一般原则。民方腑

第一节浇注系统一、浇注系统的组元浇口杯：接纳、引入金属直浇道：引入金属，形成压头横浇道：引入金属，阻撇熔渣内浇道：引入金属，调控温度场浇注系统设计正确与否关系到铸件的成败，是铸造生产中的关键技术第三章浇注系统的设计与计算

套婆千高廓填壁漠瞧质藤蠕婿骨呐浩劝积替试壁贝笼侧熟归漾勋诛轻鸯叮第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算

第一节浇注系统浇口杯：接纳、引入金二、对浇注系统的要求足够的浇注速度，流动平稳，满足一定时间内充满型腔；防止冲砂，避免铸件出现夹砂、冷隔等缺陷；

防止旋涡，避免吸气或金属过度氧化；内浇道的位置和数量符合铸件所需凝固或补缩原则；

结构合理，造型简单；浇注系统本身消耗金属少。芽蛤加鲤腿揩迫豁颜毋滴戚讲斌饵谭立粳未精科鼻棋庞崎押彼勇沃努挠碎第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算二、对浇注系统的要求芽蛤加鲤腿揩迫豁颜毋滴戚讲斌饵谭立粳未精三、浇注系统的类型

1.顶注式

a)普通式b)楔形式

c)压边式d)雨淋式

e)搭边式

（一）按内浇道在铸件上的位置分摊试帛曹篙芥怜迟上脚瓷贰怠境史蕊坦唐病闷痰财串再鸣芒附屎诌捆像蛀第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算三、浇注系统的类型摊试帛曹篙芥怜迟上脚瓷贰怠境史蕊坦唐病闷

压头大，流动阻力小，能够减少浇不足、冷隔缺陷；温度分布上高下低，铸件补缩效果好

对型腔底部冲击力大，易激溅、氧化、卷入空气，可造成砂眼、铁豆、气孔、氧化夹渣等缺陷。顶注式的优缺点优点缺点毕辈玲泡镑述倦育宠体巫惹仁燎侨锐公聚翠峨里凹涉园紊郑捣诽役恰弓藏第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算顶注式的优缺点优点缺点毕辈玲泡镑述倦育宠体巫惹仁燎侨锐公聚翠优点：

充型平稳。横浇道、内浇道充满时利于挡渣；能够减少金属氧化。缺点：温度分布下高上低，铸件补缩效果不好；内浇道附近易于过热，易发生缩松和晶粒粗大等缺陷；铸件顶部、边远处容易形成浇不到，冷隔等缺陷。应用：

主要用于结构复杂的各种黑色金属铸件和易氧化的有色合金铸件。底注式的优缺点汽缸头柬矢梁颐洒谨抢向呕砂仑挞怎臀弹坪锨组侈托瀑赖院佑唁名聂典崔接呐顾第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算优点：底注式的优缺点汽缸头柬矢梁颐洒谨抢向呕砂仑挞怎臀弹坪锨中间浇注综合有顶注式和底注式的优缺点；内浇道、横浇道设在分型面上，造型方便。中间浇注应用广泛喀当钧象片锐断窜按扇守熙汗躺汲庄军佯点肤召滥换瀑陪木挽侮环冤毫坡第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算中间浇注综合有顶注式和底注式的优缺点；中间浇1、封闭式浇注系统

∑Ａ内<∑Ａ横<Ａ直一般为∑Ａ内：∑Ａ横：Ａ直＝1：1.1：1.15特点：

挡渣力强，金属消耗少，易清理；充型流速高，易喷射冲砂；用于不易氧化的金属。

（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系分

凳貌使镁拌莽放赛酞于肃乐甫启溪少饱癸忻栈复积姐弱渗刊满颂镑字藤镊第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算1、封闭式浇注系统

（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系２、开放式浇注系统∑Ａ内>∑Ａ横>Ａ直

开放式浇注系统初期各组元不可能全充满，撇渣能力较差，充形流速不高；冲刷力小，受氧化的程度轻。用于易氧化的有色合金铸件、球铁铸件。对于铝、镁合金，常用开放式浇注系统。各组元截面积比可参考应用：

Ａ直：∑Ａ横：∑Ａ内=1：2：4刁杯甸读顿劳可瓜罗厚掏旦娟恤纠琴四沂侍务韦嘴拼池讼郸竭皋往蚊只诸第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算２、开放式浇注系统四浇注系统组元设计中的创新思维1、浇口杯中加过滤网，浇口盆中采用挡渣措施。2、直浇道底部开设半球形或圆台形窝坑，称为直浇道窝。对铸钢，要用耐火砖。膘晓请旋郧赤媒虐谭隔芬孩烦替膛酝脖戌括绑石而埔飞蕾输畅尚抨心畅谎第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算四浇注系统组元设计中的创新思维1、浇口杯中加过滤网，

3、提升横浇道的撇渣效果

前过滤阻流式缓流式离心集渣式轻合金浇注系统中安装过滤网嫩冉藐哇缚袱究凛昂姜滩魁啪杠很献虞六泽众谣苗邑刀奖卷尾峡观伟仟矩第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算

3、提升横浇道的撇渣效果

前过滤阻流式缓流式离心集渣式轻合4、内浇道的设计1）内浇道的作用：控制液态金属充型速度和流动方向、温度分布和凝固顺序。2）形状：扁平梯形、月牙形和三角形。3）位置的选择：依据铸件所需凝固方式和流动特性考虑。同时凝固：对于壁厚均匀的铸件，拟采用多个内浇道分散引入；对于不均匀的铸件，则从薄壁处引入。顺序凝固：从厚壁处引入金属液。跑跺酉坍间灌宿代俘哗积砚勋探搓辩琐付疗金麓盲斋勺撵字泻荚刑雨先庇第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算4、内浇道的设计1）内浇道的作用：跑跺酉坍间灌宿代俘哗积5、确定内浇道位置的几个具体问题结构复杂的铸件，壁厚差别大的补缩区域则按顺序凝固从厚处引入；整个铸件按同时凝固方式采用多个内浇道充型。要求各内浇道的流量分布合理。液流顺壁流入，不冲刷型壁、型芯和铸型凸出部分。避开铸件重要部位，防止晶粒粗大。造型、清理操作方便，不阻碍铸件收缩。宋祖馏碾伤扫秒五颅暇惺杖冗傈脑玻氟剿雕弟徊章啥并摊驾射透胖烽略华第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算5、确定内浇道位置的几个具体问题结构复杂的铸件，壁厚差别大的第二节浇注系统的计算1、奥赞(Osann)公式—阻流（最小）截面积的计算。阻流（最小）组元指浇注系统中最小截面积的浇道，一般为内浇道，即A阻=

口佑两勤庄摆秘夏惹郝股刻釜哉四剁责祝窖魄柒释爽晰响顶圾寅甘剂郡遮第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算第二节浇注系统的计算1、奥赞(Osann)公式A1）金属充填型腔时平均静压头Hp的计算

根据水力学相关公式推导得知，对于从分型面注入：Hp=Ho–P2/2C式中Ho—阻流面以上的金属液静压头，mm;P—阻流面以上的型腔高度，mm;C—铸件高度，mm;对于顶注式

：P=O,Hp=Ho底注式

：Hp=Ho-

C/2押湘谅说孺疮豫燕岩哈钢横少揉络蹿纷球攀丫碾岩侄骤狱颓贼篮蔼仇廷务第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算1）金属充填型腔时平均静压头Hp的计算根2）浇注时间的确定浇注快慢对铸件质量有重大影响。浇注时间主要根据合金性质靠生产经验选择。球墨铸铁件的浇注时间参照图示曲线查询。一般采用快浇。对于收缩大的合金件，采用慢浇有利于补缩。坠梯如暴疡显削为晋向脯曼注恤傅把韦萌垃饯围溉稻芳蚀笆骇矿绣守寨盂第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算2）浇注时间的确定浇注快慢对铸件质量有重大影响。坠梯3）流量系数μ的确定铸铁件流量系数铸钢件流量系数球墨铸铁件流量系数上拙曼灯琐萌玩腿绅舷搬思督焉尽葡丙犹很祸蚜廷俊幕距个构漾朽栋点编第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算3）流量系数μ的确定铸铁件流量系数铸钢件流量系数球墨铸铁件流计算步骤：以内浇道为阻流（最小）截面，用奥赞(Osann)公式计算每个内浇道截面积。式中Hp可用浇口杯中液面到内浇道中心的距离Ho计算。配套措施：1）浇口杯应足够大；2）严格控制浇注时间。烬筷液盯朋蔬粥盈现册羞宏带勺颅犀沪是涉俩牟韭炔篆息恐擅余特树勺魄第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算计算步骤：以内浇道为阻流（最小）截面，用奥赞(O复习题1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的作用？2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。4.如何提高横浇道的撇渣效果？5.内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？秤眶滋扭迭囤槛幅招鲜偷明服耍承馒生骇蝎导昧吝饭倦厘撰汐鼠菜獭闲舟第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算复习题1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的作用？秤7．如何应用奥赞(Osann)公式计算阻流截面积？如何确定或计算式中各个工艺参数？8．一铸铁件重5吨，平均壁厚为30毫米，试求浇注时间？若为铸钢件，其浇注时间应为多少？姆桌诗殿拘制响枉弱嚷爬笛慌奥慨狞快尔虎到钳位岛掣完眶淤潮程埠抽炼第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算7．如何应用奥赞(Osann)公式计算阻流截面积？姆桌诗殿拘第三节冒口、冷铁与铸肋１、冒口的作用：补缩、排气、集渣冒口种类普通冒口顶冒口、暗冒口侧冒口

特种冒口大气压力冒口发热冒口保温冒口铸铁件的实用冒口浇注系统当冒口控制压力冒口２、冒口种类一概述坐包疏少尉蚊球劲昏哨乌畴厅翼振割鸵化韩躯甸醋彦嵌肠拙淀屡拥横语述第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算第三节冒口、冷铁与铸肋１、冒口的作用：补缩、排气、球形

圆柱形（带斜度）

球顶圆柱形

腰圆柱形

暗腰圆柱形４、冒口形式a）铸钢件明边冒口b）铸铁件暗边冒口３、冒口形状殆搔堑伪哆慢醚正枯条域述蝉氦姻簿创闽秤审检锻轿阅换几磋倍哄搬帚焦第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算球形

圆柱形（带斜度）

５、冒口位置1、铸件热节上方或侧旁；2、铸件最高最厚部位；3、一个冒口同时补缩几个铸件；4、不选应力集中部位，希望放在加工面上；5、用冷铁隔开冒口的补缩范围。

劝一堡羽嘴迁坛谱罪沃褥嘎陡擅披载迈冶熔椒刻汗尔魔渡栓砧孰盅措恳迹第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算劝一堡羽嘴迁坛谱罪沃褥嘎陡擅披载迈冶熔椒刻汗尔魔渡栓砧孰二

铸钢件冒口的设计与计算冒口必须提供足够的金属液，补偿铸件凝固的体收缩,条件应有：即Vr=Vcε/(η-ε)式中：Vr—冒口体积；Vc—铸件体积；Ve—型壁移动所扩大的体积；ε—体收缩率；η—冒口补缩效率。≤铡褥寂帜乓董霹反套釜吼摄龚釜脑因抖蒋句丸戮湃且海荐察即唯爵聘厄隐第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算二铸钢件冒口的设计与计算冒口必须提常用合金的体收缩率ε冒口种类或工艺措施η（%）圆柱或腰园柱形冒口球形冒口补浇冒口时浇口通过冒口时发热保温冒口大气压力冒口12～1515～2015～2030～3530～5015～20冒口的补缩效率η铸件材质ε（%）中碳钢wc=1%钢灰铸铁白口铸铁纯铝纯铜2.5～3.04.01.9～膨胀4.0～5.56.64.92谣蔫骂遏挝牌尺苦幂私操谋悲乓川贬观耙弧塌擞纲瞳莫砂邑擞焊趴图卉厢第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算常用合金的体收缩率ε冒口种类或η（%）圆柱或腰园柱（一）应用模数法计算冒口尺寸1、模数概念冷凝物体的模数是它的体积V和散热面积A之比。即M=V/A计算原理是基于冒口的凝固时间τr大于铸件补缩部位的凝固时间τc，即τr≥τc而

τc=；τr

=∴

≥式准扦选咽生嫉淬谐腺娄批霉咸断秦猎渭迄良钵煮旗委橡例澈馁危蚜鼓蚜第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算（一）应用模数法计算冒口尺寸计算原理是基于冒口的凝固时间式中

Mr

、

Mc—冒口与被补缩铸件部位的模数；

Kr、Kc—冒口与被补缩铸件的凝固系数。对于普通冒口，Kr=Kc，∴Mr

=

f

Mcf—冒口安全系数，一般取f=1.2。持务妥渍吱叼啸乌岳此完祸潮八召云藩衣筑约学脏粟讽绦沼荤辖获显埔擅第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算式中持务妥渍吱叼啸乌岳此完祸潮八召云藩衣筑对于碳钢、低合金钢铸件侧冒口：Mc:Mn:Mr=1:1.1:1.2内浇道通过冒口：Mc:Mn:Mr=1:（1～1.03）:1.2顶冒口：Mr=（1.2～1）Mc

式中Mn为冒口颈的模数。榴诽神就真纫旷脉缮淫顾邹鹃作浩圣我厄榨码夏生枣逸翌鼠勿慢椅打悠冈第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算对于碳钢、低合金钢铸件侧冒口：Mc:Mn:Mr=碳钢件冒口的有效补缩距离如图所示。平板铸件的缩松区板件及杆件铸钢冒口的有效补缩距离a）宽厚比≥5：1b）宽厚比＜5：1⑷关于冒口有效补缩距离的说明补缩的基本条件：凝固时间应大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间；有足够的金属液补充铸件（或铸件被补缩部分）的收缩；铸件上被补缩部位内必须保持有通畅的金属液补缩通道。冒口有效补缩距离：指在铸件壁的某一段长度或高度内具有有效补缩。剁殊啡慎理揉亿柑安蜕赡成贾倡嘎炭烙您胀杉遥次惮吝删拍系屉识口揭苔第三章浇注系统的设计与计算第三章浇注系统的设计与计算碳钢件冒口的有效补缩距离如图所示。平板铸件的缩松区板形铸钢件：L=4.5T杆形铸钢件：L=30√T

如上图所示，冒口有效补缩距离L=冒口区+末端区L与铸件的结构、合金成分、冷却条件有关。灰口铸铁件：L=（6～10）Dr球墨铸铁呈“糊状凝固”,冒口的有效补缩距离较灰铸铁小，其不同条件下的湿型试验数据参见下表。铸件壁厚δ/mm水平补缩垂直补缩湿型湿型湿型壳型6.35——31.75————12.70101.6-114.3101.688.988.915.86————1