封闭、开放式浇注系统

一、封闭、开放式浇注系统

若把液态金属视为理想流体,只有A>A>A才能满足充满条件,这就是传统的浇注系统的理论。众所周知,实际液态金属是有黏度的,不能当作理想流体去研究,实际液体的流动阻力影响是不容忽视的。图15-27所示的浇注系统,其浇口比为A∶A∶A=1∶2.5∶2.5,浇注时仍呈正压充满态流动,实际砂型浇注铸铁的试验得到同样的结论。

图示

图15-27 水模拟试验结果

(a)横浇道压力分布测定;(b)水力模型尺寸曲线1:浇口比为1∶2.5∶5(浇口杯液面深30mm);曲线2:浇比为1∶2.5∶5(浇口杯液面深100mm);曲线3:浇口比为1∶2.5∶2.5(浇口杯液面深100mm)①此处暂保留用水柱高度代表压力

(一)封闭式浇注系统(choked running system,pressurized gating system)

封闭式浇注系统可理解为正常浇注条件下,所有组元能为金属液充满的浇注系统,也称为充满式浇注系统。因全部截面上的金属液压力均高于型壁气体压力,故是有压或正压系统。(https://www.daowen.com)

封闭式浇注系统包括了以内浇道为阻流的各种浇注系统和部分扩张式(A/A≤1.5~2.5)的浇注系统。

封闭式浇注系统有较好的阻渣能力,可防止金属液卷入气体,消耗金属少,清理方便。主要缺点是:进入型腔的金属液流速度高,易产生喷溅和冲砂,使金属氧化,使型内金属液发生扰动、涡流和不平静。因此,主要应用于不易氧化的各种铸铁件。对于容易氧化的轻合金铸件、采用漏包浇注的铸钢件和高大的铸铁件,均不宜使用。

(二)开放式浇注系统(unchoked running system,unpressurized gating system)

在正常浇注条件下,金属液不能充满所有组元的浇注系统,又称为非充满式或非压力式浇注系统。在金属液流未能充满的部位存在着等大气压力的自由表面。完全开放式浇注系统在内浇道被淹没之前,各组元均呈非充满流态,几乎不能阻渣且会带入大量气体。因此,使用转包浇注的铸铁件上不宜应用这种浇注系统。

开放式浇注系统的内浇道截面积比阻流面积大得多(一般A/A≥3)。当直浇道不充满时,会使金属液高度紊流,造成氧化、卷气等,故生产中往往要求应用充满式直浇道。阻流设在直浇道下端或靠近的横浇道上。

主要优点是:进入型腔时金属液流速度小,充型平稳,冲刷力小,金属氧化轻。适用于合金铸件、球铁件等。漏包浇注的铸钢件也宜采用开放式浇注系统,但直浇道不能呈充满态,以防钢水外溢,造成事故。主要缺点是:阻渣效果稍差,内浇道较大,金属消耗略多。