168体育

摘要：本文涉及的内容是小型铝铸件(*般在3公斤以内)浇注系统各单元断面积比例的关系。*、铝合金砂型铸件浇注系统的现状及存在问题1.现状国内关于铝合金砂型铸件浇注系统各单元断面积的比例,在许多手册和大中专教材中作了推荐和规定。
关键词：浇注系统;小型铝铸件;本文由抛丸机生产厂家整理

本文涉及的内容是小型铝铸件(*般在3公斤以内)浇注系统各单元断面积比例的关系。
*、铝合金砂型铸件浇注系统的现状及存在问题
1。现状
国内关于铝合金砂型铸件浇注系统各单元断面积的比例,在许多手册和大中专教材中作了推荐和规定。如:
①F直:F横:F内=1:2:4
②小件:F直:F横:F内二1:(2~3):(*5~4)
中件:F直:F横:F内二1:(2~3):(3*5)
大件:F直:F横:F内二1:(2~5):(4~6)
③F直:F横:F内=1:4:3至1:6:6

F:浇道断面积
由上述各比例中可以看出,虽然浇注系统各单元的断面积比例不尽相同,但是有*个共同的特点,即不论铸件大小,基本上都采用了开放式浇注系统(F内>F横>F直),只是大中型铸件浇注系统开放比例大些,小铸件的开放比例小些。
2存在问题
砂型铝铸件采用开放式浇注系统,以减少合金液的流速和飞溅,这种考虑问题的出发点无、疑是正确的。问题在于不论铸件的大小都采用开放式浇注系统的看法有些粗浅和不合理,事实上开放式浇注系统对许多小铸件并不适用。如有些小铸件由于分型面上水平投影面积小,或受几何形状的限料、只能开设l~2道内浇口,无法采用开放式浇注系统,而只能设计成半封闭式(图l,2)。

造成这种现状的原因:*是由于铸铝合金的应用远不如铸铁、铸钢广泛;二是五、六十年代有关铸铝合金的资料*般都来源于苏联,而那时苏联的教材上对铝合金的认识也是十分粗浅的。如n。H.B,gy二。只谈到对铝、镁合金应采用F内>F横>F直不封闭浇注系统。而A。r。Cl
acc:则只谈到铝合金在直浇道中的安全速度为~2.5米/秒。在使用倾斜直浇道时
,流动速度可以增加.
二、改进方案
根据铝合金在浇注系统中的流速公式

V:金属液在直浇口末端的流动速度。
μ:流速系数
g:重力加速度
H:压头高度
由公式可知,金属液在直浇道中流速的大小只与H有关,H越大,V越大,反之亦然。对于铸铝合金,直浇道中较大流速的限制为150厘米/秒。控制金属液的流速是减少涡流、飞溅和冲击,浩成平稳充型条件的关键。由于大中型铝铸件压头高,流速较大,故应采用开放式浇注系统,降低有效压头,使金属液在横浇道及内浇道中的流速不断降低,达到稳定充型的目的。
而对于高度不大的小型铝铸件,*方面铸件量量轻,浇注时间短,*般在几秒钟内即浇注完毕。另*方面压头小,金属液流速低,没有必要非采用开放式浇注系统不可。在此情况下,采用半封闭式浇注系统(F横≥F直≥F内)完全可以满足要求。这种浇注系统当金属液流入横浇道时,流速下降。由于F横≥F内,特别横浇道断面积比内浇道断面积大得多时,虽然横浇道长时期未被充满,但当金属液面高于内浇道顶面时,就有了*定的挡清能力,可进*步提高铸件质量。此外,半封闭式浇注系统还可以提高合金利用率。

1、选用半封闭式浇注系统的条件
我厂砂型铝铸件有数百种,所用合金为ZL101和ZLl02。据统计重量小于3公斤的铸件约占80%。在我厂产品的*部整机中,高度在20mm以下,较大轮廓尺寸在300mm以内,重量不大于3公斤的小型铝铸件就有54种采用了半封闭式浇注系统。经多次生产证实,这种浇注系统是合理的,尚未发现因工艺不合理而造成铸件报废的现象。
浇注系统见简图3,4。

我们感到,对于小型铸件,当浇注系统的形式和位置选定以后,造成铸件氧化起皮的主要原因是金属液在浇注系统中的流动速度。
根据公式00.可知,决定流速大小的因素是压头H的高度。因此,*先要限制压头的高度。根据对我厂产品54种小型铸件的统计,*般压头都在250mm以内,因此可以算出流速。

当μ=1时,

=221厘米/秒
当μ=0.68时,

由于铸铁的流速系数件=0.75,流速系数主要与合金液的流动性有关,铝合金流动性较铸铁差些,故μ值应小于0.75,取铸铝合金流动系数μ=0。6~0.7是合适的。
因此,采用半封闭式浇注系统的条件是
①铸件重量在3公斤以内,
②压头H《250mm,
③铸件较大轮廓尺寸为300mm。
2浇注系统各单元断面比例
根据对54种铸件统计,F直:F横:F内=1:(l.5~2.5):(0.5~1)在进行浇注系统计算时,仍*先计算出直浇道的断面积,然后按上述各单元断面比例进行选取。
小型铝铸件采用半封闭式浇注系统,既可保证金属液平稳地充填铸型,又有*定的挡渣能力,有利于铸件质量的提高,同时也提高了金属利用率。对于薄壁铸件由于*定高度的有效压头作用,减少了浇不足的缺陷,铸件更易成型。