整個澆注系統(tǒng)采用變截面形式,即從直澆道向內(nèi)澆道逐漸收縮,以保證鋅合金液連續(xù)保持充滿澆注系統(tǒng),最大限度減少渦流卷氣。
噴嘴出口處澆道截面積比分流錐澆道入口截面積大10%。
(1)直澆道
1)直澆道截面積的收縮率在5% -10%之間。
2)從直澆道到橫澆道彎位,順著金屬液流動方向把截面積縮小10% - 30%。當轉(zhuǎn)彎半徑R<10mm時,縮減30%;當 R>15 mm時,縮減10%。轉(zhuǎn)彎半徑越大,阻力越小,壓力損耗越小。
3)生產(chǎn)中常常出現(xiàn)有問題的設(shè)計。問題在于:①直澆道中逐漸增加的截面積,導(dǎo)致空氣混入金屬液中,增大鑄件出現(xiàn)氣孔的機會。②使金屬液流動不平穩(wěn)。
型式一:雙邊直澆道。
型式二:小型鑄件筆形直澆道。
(2)橫澆道
采用梯形截面積形狀,橫澆道與內(nèi)澆道之間的連接部分往往作成10°~45°的角度。
設(shè)計橫澆道時需考慮其截面形狀(幾何輪廓)。對于一個給定的橫澆道截面積,選擇的幾何輪廓應(yīng)具有最小的周長,因為隨著橫澆道周長的增加,金屬液的速度和溫度的損失都會隨之增加,并使充型時間增長,對充填不利。
(3)三角連接區(qū)設(shè)計
三角區(qū)的主要作用是將一條主流道分為兩支流道,或?qū)⒁荒6嗲环謩e填充,也可以將一個型腔分成幾個區(qū)域填充。三角區(qū)域范圍幾何形狀及尺寸良好的設(shè)計是使?jié)驳澜孛娣e朝金屬液流動方向逐漸減縮。分支彎位成橢圓曲線,減少阻力;轉(zhuǎn)向時利用圓角使壓力損失控制在10-20%;減少金屬液流經(jīng)三角區(qū)的距離;減少困在分支流道內(nèi)的空氣量。
主流道截面積/兩條支流道截面積之和= 1.3~1.5。
(4)內(nèi)澆口及緩沖器
由于澆道截面逐漸減少,速度越來越大。當內(nèi)澆口被填充時,為減少金屬液高速沖擊內(nèi)澆口末端,設(shè)置緩沖器可減少沖擊,同時接納冷的金屬液,困住氣體。
1)緩沖器形式:沿圓周方向切線。
2)緩沖器流道面積:2 mm ×2mm。
3)緩沖器深:2 mm。
4)緩沖器表面積A≥流道人口面積Ar。
內(nèi)澆口設(shè)計:
1)內(nèi)澆口厚度:薄件為0.2~0.5 mm; 一般為0.5~0.8 mm。
厚件為0.8~1.0 mm,設(shè)計時取小一些,試模時再調(diào)整。
2)由于內(nèi)澆口截面積×充填速度=沖頭速度×壓室面積
所以,一定的金屬量流入型腔時,內(nèi)澆口截面積越小,金屬液的充填速度越大,對成型越有利。
3)內(nèi)澆口的厚度不一定要均一。有時內(nèi)澆口部分位置可以厚過其他位置,目的使對應(yīng)鑄件壁較厚的區(qū)域有更多的金屬液流人。
4)對薄件采用長而薄的內(nèi)澆口,以減少金屬液在型腔流動路徑。
5)對厚件可采用短而厚的內(nèi)澆口(最厚不超過l mm),使內(nèi)澆口不要過早凝固,有利于補縮。
6)對于厚、薄不均鑄件,金屬流動方向可從薄壁部分流入厚壁部分,有利于模具熱平衡,鑄件同時凝固。但如果鑄件補縮是關(guān)鍵,則可從厚壁部分流入薄壁部分,有利于補縮。
(5)排氣通道
在金屬液最后填充的部位,一定要設(shè)置排氣槽,可降低最終填充部位氣壓,利于充填及避免氣孔的產(chǎn)生。
1)排氣通道截面積應(yīng)是內(nèi)澆口截面積的20%~50%;
2)排氣通道的厚度為0.05mm。
3)排氣通道的寬度為8~25 mm。
(6)溢流槽作用:
①排出雜物,排出氣體;
②保持溫度平衡;
③改善流動方向(引流);
④作頂出平臺;
⑤接納第一份冷的金屬液。
開設(shè)位置選擇:
①在金屬液最先流到的地方;
②在突出位型芯的背面面;
③多股液流匯合之處;
④由于鑄件形狀而出現(xiàn)渦流的部位;
⑤金屬液最后流到的部位;
⑥水口兩側(cè)充型不到的死角位置;
⑦大平面上易產(chǎn)生收縮的區(qū)域;
⑧一般鑄件溫度較低的區(qū)域;
⑨料位厚而易產(chǎn)生收縮的區(qū)域;
⑩難于排氣的部位(增加排氣道位置);
?作頂出平臺用;
?需引流而不使分型面過早封閉的部位。
尺寸:總體積占合金的10%~30%。
溢口面積:為水口面積的60% ~75%(最大)。
溢口厚度:0.25~0.5 mm,溢口厚度不應(yīng)大于水口厚度,以保證增壓效果。溢流槽與排氣槽連接,減少型腔內(nèi)壓力,排出氣體。
數(shù)量:根據(jù)需要位置的多少決定。
金屬液的流向與溢流槽分區(qū)域充填,對應(yīng)有各自的溢流槽。