浇注系统的组成和作用
浇注系统一般由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道四个部分组成,如图4-22所示。复杂铸件的浇注系统在四个部分的基础上还另增设特别通道,有些简单铸件的浇注系统少于四个部分。
1.浇口杯
与直浇道顶端连接,用以承接并导入熔融金属的容器称为浇口杯。

图4-22 浇注系统
1—浇口杯 2—直浇道 3—横浇道 4—内浇道
浇口杯的作用是接纳来自浇包的金属液,防止金属液飞溅,防止熔渣和气体卷入型腔,缓和金属液对铸型的冲击作用,增加静压头及提高金属液的充型能力。浇口杯分漏斗形和池形两类。漏斗形浇口杯如图4-23所示。它的结构简单,制造方便,金属液耗量少,但挡渣能力差,主要适用于浇注中小型铸铁件和铸钢件。池形浇口杯如图4-24所示。它的容积大,易于浮渣,能防止熔渣和气体卷入,但结构复杂,消耗的金属液多,主要适用于浇注大中型对质量要求较高的铸件。为了增加浇口杯的挡渣能力,可在浇口杯上设置图4-25所示的闸板、滤网、拔塞、隔片等挡渣装置。金属隔片在金属高温作用下自行熔化。

图4-23 漏斗型浇口杯

图4-24 池型浇口杯

图4-25 设有挡渣装置的浇口杯
a)闸板式浇口杯 b)滤网式浇口杯 c)拔塞式浇口杯 d)隔片式浇口杯
2.直浇道
直浇道的主要作用是调节金属液流入型腔的速度和建立一定的充型压力。直浇道越高,金属液流入型腔的速度越快,对型腔内金属液产生的压力越大。直浇道一般以高出型腔内最高点100~200mm为宜,最小直径一般不小于18mm。常用直浇道的类型如图4-26所示。手工造型多采用图4-26a所示的锥度为1∶50~1∶100的圆锥形直浇道,机器造型为了起模方便而采用图4-26b所示的倒圆锥形直浇道,大型铸钢件常用图4-26c所示的耐火砖圆管直浇道,有色合金铸件常采用图4-26d所示的蛇形直浇道。为了减小金属液对铸型的冲击力,通常在直浇道下方的横浇道上开设图4-27所示的浇口窝。

图4-26 常用直浇道的类型(https://www.daowen.com)
a)圆锥形直浇道 b)倒圆锥形直浇道 c)耐火砖圆管直浇道 d)蛇形直浇道

图4-27 浇口窝
3.横浇道
横浇道是浇注系统中的水平通道部分。横浇道的主要作用是挡渣和将金属液分配给各个内浇道。
横浇道的截面形状有图4-28所示的梯形、圆顶梯形和圆形三种。梯形横浇道的挡渣能力较强,开设容易,主要用于铸铁件和有色合金铸件的生产。圆形横浇道散热面积小,保温作用好,但挡渣能力差,主要用于耐火砖管砌成的横浇道并采用除渣能力强的底注浇包浇注的铸钢件生产。圆顶梯形横浇道的优缺点介于上述两种横浇道之间。
为了加强横浇道的挡渣能力,生产中常采用图4-29所示的横浇道。锯齿形横浇道由于截面积突然增大而使金属液流速变缓,而且产生垂直方向的漩涡,促使熔渣上浮,留于上部齿槽中。缓流式横浇道不断改变金属液流向,增加流动阻力,降低流速,促使熔渣浮起。带离心集渣包横浇道利用金属液切向进入集渣包产生的离心力,将熔渣与金属液分开,集渣包同时起暗冒口的作用。
4.内浇道
内浇道是浇注系统中引导金属液进入型腔的部分。内浇道的主要作用是将金属液引入型腔,控制金属液充型速度和方向,调节铸型各部分的温度以及铸件的凝固顺序。

图4-28 横浇道截面形状
a)梯形 b)圆顶梯形 c)圆形

图4-29 加强挡渣能力的横浇道
a)锯齿形横浇道 b)缓流式横浇道 c)带离心集渣包横浇道
内浇道的截面形状如图4-30所示。扁平梯形内浇道高度低,熔渣不易进入,广泛用于铸铁件生产。高梯形内浇道与扁平梯形内浇道相似,主要用于一些薄壁、较高的铸铁件生产。方梯形和半圆形内浇道散热慢,具有一定的补缩作用,常用于厚壁铸件生产。圆形内浇道用耐火砖砌成,优点是散热慢,主要用于铸钢件生产。新月形和三角形内浇道散热面积大,冷却快,易从铸件上清除,一般用于小型铸铁件生产。
内浇道长度为20~60mm。不要将内浇道开在横浇道的顶面和末端容易集渣的地方。内浇道与横浇道的连接方向不宜顺着金属液在横浇道中的流动方向,而应和横浇道成直角或逆向开设,如图4-31所示。