鑄件澆注系統(tǒng)的案例
以發(fā)動機(jī)缸蓋類、輪類鑄件為案例，分析鑄件澆注系統(tǒng)、冒口設(shè)計(jì)、上下箱設(shè)計(jì)！
頂注式澆注（系統(tǒng)）方式，因其能使金屬液在型腔的溫度梯度分布呈上高下低的正溫度梯度狀態(tài)，一方面十分有利于澆注系統(tǒng)及上層高溫金屬液對下層低溫金屬液的液態(tài)冷卻收縮進(jìn)行有效地補(bǔ)縮；另一方面，頂注式進(jìn)液過程中、后進(jìn)人型腔的金屬液，可不斷地使先進(jìn)入型腔中的金屬液的液面形成的“固態(tài)膜”破裂，從而極為有利于金屬液中氣體的溢出。
2.3可優(yōu)化設(shè)置冒口系統(tǒng)
圖5至圖8所示的鑄件澆注位置及分型面設(shè)置方案，因鑄件結(jié)構(gòu)全部設(shè)置于下箱、及創(chuàng)造工藝條件將鑄件全部結(jié)構(gòu)或鑄件重要結(jié)構(gòu)設(shè)置于下箱，也為鑄件冒口系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)造了基礎(chǔ)（工藝）條件，鑄件可很好地設(shè)計(jì)出壓邊冒口系統(tǒng)型式或其它類似于壓邊冒口之優(yōu)化型式的頂冒口系統(tǒng)。
壓邊冒口系統(tǒng)型式（或其它優(yōu)化型式的頂冒口系統(tǒng)），結(jié)合上述金屬液在型腔中的溫度梯度分布呈上高下低的正溫度梯度狀態(tài)，一方面十分有利于冒口系統(tǒng)對下層低溫金屬液的液態(tài)冷卻收縮進(jìn)行有效地補(bǔ)縮；另一方面，壓邊冒口系統(tǒng)型式因其在金屬液自始至終充型的過程中處于鑄件結(jié)構(gòu)的最高處（或冒口因其在金屬液自始至終充型的過程中處于鑄件重要結(jié)構(gòu)的最高處），極為有利于型腔中及金屬液中氣體的溢出。
2.4鑄件錯箱缺陷少
鑄件結(jié)構(gòu)全部設(shè)置于下箱，即用圖5至圖8所示的鑄件澆注位置及鑄件分型面設(shè)置方案，鑄件全部（或絕大部分鑄件結(jié)構(gòu)）由下型鑄出，有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的鑄件亦可用砂芯或上型“砂胎”較精確的定位后鑄出。由此可見，用圖5至圖8所示的分型面設(shè)置方案比之于鑄件用圖1至圖4所示傳統(tǒng)的澆注位置鑄造工藝方案鑄出的鑄件，避免了或有效地降低了鑄件錯箱缺陷的產(chǎn)生，大大地降低了由于鑄件尺寸不合格而導(dǎo)致的鑄件廢品率。
展開 4種鑄件澆注方式對應(yīng)鑄件類型全面解析
澆注時間與鑄件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、鑄型條件、澆注溫度等因素有關(guān)，每一個鑄件都有一個合理的澆注時間與其對應(yīng)。澆注時間無完善的計(jì)算公式，一般依據(jù)各種經(jīng)驗(yàn)公式與圖表及鑄件質(zhì)量來確定。澆注時間確定后，再按選擇的截面比計(jì)算澆注系統(tǒng)各單元的截面積。
(1)資料推薦的灰鑄鐵件澆注時間如表2。
表1鑄鐵件澆注速度的一般原則
(2)資料[2]認(rèn)為，對于質(zhì)量小于450 kg的形狀復(fù)雜的薄壁鑄鐵件，其澆注時間可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
式中：t為澆注時間(s)；CL為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg)；S為系數(shù)，取決于鑄件的主要壁厚。
對于質(zhì)量小于1000 kg的鑄鐵件，其澆注時間可按Dietert公式計(jì)算：
式中：w為澆注速度(kg/s)；G。為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg)；A為系數(shù)(鑄鐵為0.9)；B為系數(shù)（鑄鐵為0.833）。
對于質(zhì)量小于10 000 kg的中、大型鑄鐵件，其澆注時間也可按下式計(jì)算：
式中：t，為澆注時間(s)；G，為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg)；6為鑄件的平均壁厚(mm)；S，為系數(shù)，取1.7-2.0。
對于重型鑄鐵件，澆注時間可按下式計(jì)算：
式中：t為澆注時間(s)；G。為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg);S。為壁厚系數(shù)，與鑄件的壁厚有關(guān)（如表3所示）。
表3系數(shù)SZ和鑄件壁厚的關(guān)系
(3)依據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，對于質(zhì)量大于1000 kg的鑄鐵件，澆注時間可按下式計(jì)算：
式中：t為澆注時間(s)；G，為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg);S，為壁厚系數(shù)，與鑄件的壁厚有關(guān)（如表4所示）。
展開 鑄造缺陷篇：4種鑄件澆注方式對應(yīng)的鑄件類型全面解析
澆注時間與鑄件結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、鑄型條件、澆注溫度等因素有關(guān)，每一個鑄件都有一個合理的澆注時間與其對應(yīng)。澆注時間無完善的計(jì)算公式，一般依據(jù)各種經(jīng)驗(yàn)公式與圖表及鑄件質(zhì)量來確定。澆注時間確定后，再按選擇的截面比計(jì)算澆注系統(tǒng)各單元的截面積。
(1)資料推薦的灰鑄鐵件澆注時間如表2。
表1鑄鐵件澆注速度的一般原則
(2)資料[2]認(rèn)為，對于質(zhì)量小于450 kg的形狀復(fù)雜的薄壁鑄鐵件，其澆注時間可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
式中：t為澆注時間(s)；CL為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg)；S為系數(shù)，取決于鑄件的主要壁厚。
對于質(zhì)量小于1000 kg的鑄鐵件，其澆注時間可按Dietert公式計(jì)算：
式中：w為澆注速度(kg/s)；G。為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg)；A為系數(shù)(鑄鐵為0.9)；B為系數(shù)（鑄鐵為0.833）。
對于質(zhì)量小于10 000 kg的中、大型鑄鐵件，其澆注時間也可按下式計(jì)算：
式中：t，為澆注時間(s)；G，為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg)；6為鑄件的平均壁厚(mm)；S，為系數(shù)，取1.7-2.0。
對于重型鑄鐵件，澆注時間可按下式計(jì)算：
式中：t為澆注時間(s)；G。為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg);S。為壁厚系數(shù)，與鑄件的壁厚有關(guān)（如表3所示）。
表3系數(shù)SZ和鑄件壁厚的關(guān)系
(3)依據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，對于質(zhì)量大于1000 kg的鑄鐵件，澆注時間可按下式計(jì)算：
式中：t為澆注時間(s)；G，為型內(nèi)金屬液總質(zhì)量，包括澆、冒口系統(tǒng)質(zhì)量(kg);S，為壁厚系數(shù)，與鑄件的壁厚有關(guān)（如表4所示）。
展開 以生產(chǎn)實(shí)際案例為基，解讀4類大型鑄件澆注工藝要點(diǎn)
鑄件缺陷種類繁多，影響鑄件質(zhì)量的因素存在于與鑄件生產(chǎn)有關(guān)的每道工序中，如圖1所示。大型鑄件的特點(diǎn)是尺寸大，即體積大、質(zhì)量重、澆注的鐵液多、壁厚相對較厚，形狀有的簡單、有的復(fù)雜；不同領(lǐng)域的鑄件，具有不同的要求。大型鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及澆注需掌握的主要原則為分散底注（分層注人效果最好），快速澆注（多加出氣冒口），高溫澆注（加強(qiáng)芯子排氣）。
1．分散底注式澆注
圖2為分散底注式澆注系統(tǒng)圖。優(yōu)點(diǎn)：有利于金屬液平穩(wěn)地充滿鑄型；減少金屬液氧化，對型、芯沖擊力小；防止造成沖砂，減小紊流，減少氣體裹人；有利于型腔氣體的排出：有利于除渣：避免各部溫差過大，有利于減少鑄件收縮應(yīng)力，對長、薄鑄件有利于減小變形量，有利于防止裂紋缺陷發(fā)生。
缺點(diǎn)：如果充型時間過長，金屬液在型腔上升中長時間與空氣接觸，表面易生成氧化皮（需快速澆注予以克服）；鑄件下部溫度高，不利于補(bǔ)縮（對灰鑄鐵件影響不大）。
2．快速澆注
優(yōu)點(diǎn)：鐵液上升速度快，不容易氧化：鐵液對型腔的烘烤時間短，減小涂層開裂、脫落的可能性，減少鑄件夾渣等缺陷的產(chǎn)生；防止出現(xiàn)澆不足、冷隔缺陷；使型腔內(nèi)氣壓增大，迫使氣體容易從鑄型向外排出，鑄件不容易產(chǎn)生氣孔等孔洞類缺陷：鑄件各部的溫度差小，防止裂紋發(fā)生。
缺點(diǎn)：低強(qiáng)度類型的砂型易產(chǎn)生沖砂類缺陷，對于樹脂砂等強(qiáng)度較高的砂型，影響較小：澆注系統(tǒng)的截面積有所增大，鑄件工藝出品率有所降低。
3．合理澆鑄時間的確定
生產(chǎn)中常用澆注時間表示澆注速度。對鑄件而言，澆注時間長，意味著澆注速度慢：反之，意味著澆注速度快。適宜的澆注時間應(yīng)根據(jù)鑄件質(zhì)量、壁厚、結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等綜合考慮而定。
展開 
『轉(zhuǎn)貼』階梯澆注在液壓機(jī)油缸鑄件生產(chǎn)上的應(yīng)用
3 階梯澆注工藝方案的確定
根據(jù)上述分析，又因?yàn)榍蚰T鐵的凝固方式是糊狀凝固，按同時凝固的原則，選擇工藝方案“I”（見圖2），即油缸口向上，缸底在下，采用封閉頂注式澆注系統(tǒng)。
由于油缸鑄件是厚大球墨鑄件，我們不管采用何種工藝方案，均在油缸內(nèi)壁和缸底中心孔部位放置冷鐵（如圖1）。
生產(chǎn)的油缸鑄件在清理打磨后沒有發(fā)現(xiàn)有鑄造缺陷，但加工后在孔“A”孔“B”和“C”位均出現(xiàn)不同程度的縮松現(xiàn)象。
經(jīng)分析，由于油缸件的缸壁比油缸底薄許多，在鑄件凝固時，仍然是缸壁比缸底先凝固，這樣就隔斷了油缸底的補(bǔ)縮通道，造成缸底在凝固時不能獲取足夠的鐵水來補(bǔ)縮。因此我們又選擇了方案“
2”
（見圖三），這次也是將油缸口向上，油缸底在下，只是由方案“I”的頂注改為底注，這樣更適合于球墨鑄鐵充型平穩(wěn)的要求，使內(nèi)澆口直接在油缸底這個最厚大部位引入鐵水，同時采用邊冒口來進(jìn)行補(bǔ)縮，結(jié)果出乎意料，雖然比方案“I”有改善，但效果還是很不理想。
這兩種方案都失敗了，經(jīng)分析認(rèn)為主要是油缸鑄件較高，高度“H”（見圖1），一般都大于400毫米，方案“
2”
采用底注，最后凝固部位仍在油缸底部，更不符合同時凝固原則，又由于鑄件較高，邊冒口內(nèi)的鐵水始終是整個鑄型中溫度最低的，沒有起到補(bǔ)縮作用，當(dāng)然澆注系統(tǒng)在該方案中也沒有起到補(bǔ)縮作用。
根據(jù)上述分析，既然不能實(shí)現(xiàn)同時凝固，底注時冒口也沒能起到補(bǔ)縮作用，在此基礎(chǔ)上提出了方案“
3”
（見圖4），采取油缸口向下，缸底在上；讓缸底最后凝固，便于采取補(bǔ)縮措施；澆注系統(tǒng)這樣設(shè)計(jì)：在油缸口開設(shè)一層（下層）內(nèi)澆道，在油缸底（鑄件頂部）再設(shè)置一層（上層）內(nèi)澆道。
展開 液態(tài)金屬成形有哪些特點(diǎn)？
多孔管中流動：由于砂型具有一定的孔隙，可以把砂型中的澆注系統(tǒng)和型腔看作是多孔的管道和容器。液態(tài)金屬在“多孔管”中流動時，往往不能很好地貼附于管壁，此時可能將外界氣體卷入液流，形成氣孔或引起金屬液的氧化而形成氧化夾渣。4. 紊流流動：生產(chǎn)實(shí)踐中的測試和計(jì)算證明，液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中流動時，其雷諾數(shù)Re大于臨界雷諾數(shù)Re臨，屬于紊流流動。例如ZL104合金在670℃澆注時，液流在直徑為20mm的直澆道中以50cm/s的速度流動時，其雷諾數(shù)為25000，遠(yuǎn)大于2300的臨界雷諾數(shù)。對一些水平澆注的薄壁鑄件或厚大鑄件的充型，液流上升速度很慢，也有可能得到層流流動。輕合金優(yōu)質(zhì)鑄件澆注系統(tǒng)的研究表明，當(dāng)Re＜20000時，液流表面的氧化膜不會破碎，如果將雷諾數(shù)控制在4000～10000，就可以符合生產(chǎn)鋁合金和鎂合金優(yōu)質(zhì)鑄件的要求。有人通過水力模擬和鋁合金鑄件的實(shí)澆試驗(yàn)證明：允許的最大雷諾數(shù)，在直澆道內(nèi)應(yīng)不超過10000，橫澆道內(nèi)不超過7000，內(nèi)澆道內(nèi)不超過1100，型腔內(nèi)不超過280。 綜上分析，影響金屬液流動的平穩(wěn)性的主要因素是金屬液的流動速度和澆注系統(tǒng)的形狀及截面尺寸。為此，有必要研究液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中的流動情況。
展開 球鐵無冒口工藝的鐵液成份、澆注溫度、冷鐵工藝、鑄型強(qiáng)度、孕育處理、鐵液過濾和鑄件模數(shù)參數(shù)分析
筆者公司曾經(jīng)有一個非常成熟的無冒口鑄造工藝，由于一時原材料短缺而使用了w（Ti）量為0.1%的生鐵，生產(chǎn)出的鑄件不但表面有縮陷，加工后內(nèi)部也出現(xiàn)了集中型縮孔。
總之，純凈原材料對提高球墨鑄鐵的自補(bǔ)縮能力是有利的。
2.2
澆注溫度
有實(shí)驗(yàn)表明，球墨鑄鐵的澆注溫度從1350℃到1500℃對鑄件收縮的體積沒有明顯的影響，只不過縮孔的形態(tài)從集中型逐漸向分散型過度。石墨球的尺寸也隨著澆注溫度的升高逐漸變大，石墨球的數(shù)量逐漸減少。所以沒有必要苛求過低的澆注溫度，只要鑄型強(qiáng)度足夠抵抗鐵液的靜壓力，澆注溫度可以高一些。通過鐵液加熱鑄型減少共晶凝固時的過冷度，使石墨化有充足的時間進(jìn)行。不過，澆注速度要盡可能地快，以盡量減少型內(nèi)鐵液的溫度差。
2.3
冷鐵
根據(jù)筆者使用冷鐵的經(jīng)驗(yàn)及利用以上理論分析，冷鐵能夠消除縮孔缺陷的說法并不確切。一方面，局部使用冷鐵（如打孔部位），只能使縮孔轉(zhuǎn)移而不是消除縮孔；另一方面，大面積地使用冷鐵而獲得了減少補(bǔ)縮或無冒口的效果，只是無意識地增加了鑄型強(qiáng)度而不是冷鐵減少了液體或共晶凝固收縮。事實(shí)上，如果冷鐵使用過多，影響了石墨球的長大及石墨化的程度，相反會加劇收縮。
2.4
鑄型強(qiáng)度和剛度
由于球鐵大都選擇共晶或過共晶成分，鐵液在鑄型中冷卻至共晶溫度所經(jīng)過的時間較長，也就是鑄型所承受的鐵液靜壓力的時間要比亞共晶成分的灰鑄鐵要長，鑄型也就更容易產(chǎn)生壓縮性變形。當(dāng)石墨化膨脹引起的體積增加不能抵消液體收縮+凝固收縮+鑄型變形體積時，產(chǎn)生縮孔也就在所難免。
展開 球鐵無冒口工藝的鐵液成份、澆注溫度、冷鐵工藝、鑄型強(qiáng)度、孕育處理、鐵液過濾和鑄件模數(shù)參數(shù)分析
筆者公司曾經(jīng)有一個非常成熟的無冒口鑄造工藝，由于一時原材料短缺而使用了w（Ti）量為0.1%的生鐵，生產(chǎn)出的鑄件不但表面有縮陷，加工后內(nèi)部也出現(xiàn)了集中型縮孔。
總之，純凈原材料對提高球墨鑄鐵的自補(bǔ)縮能力是有利的。
2.2
澆注溫度
有實(shí)驗(yàn)表明，球墨鑄鐵的澆注溫度從1350℃到1500℃對鑄件收縮的體積沒有明顯的影響，只不過縮孔的形態(tài)從集中型逐漸向分散型過度。石墨球的尺寸也隨著澆注溫度的升高逐漸變大，石墨球的數(shù)量逐漸減少。所以沒有必要苛求過低的澆注溫度，只要鑄型強(qiáng)度足夠抵抗鐵液的靜壓力，澆注溫度可以高一些。通過鐵液加熱鑄型減少共晶凝固時的過冷度，使石墨化有充足的時間進(jìn)行。不過，澆注速度要盡可能地快，以盡量減少型內(nèi)鐵液的溫度差。
2.3
冷鐵
根據(jù)筆者使用冷鐵的經(jīng)驗(yàn)及利用以上理論分析，冷鐵能夠消除縮孔缺陷的說法并不確切。一方面，局部使用冷鐵（如打孔部位），只能使縮孔轉(zhuǎn)移而不是消除縮孔；另一方面，大面積地使用冷鐵而獲得了減少補(bǔ)縮或無冒口的效果，只是無意識地增加了鑄型強(qiáng)度而不是冷鐵減少了液體或共晶凝固收縮。事實(shí)上，如果冷鐵使用過多，影響了石墨球的長大及石墨化的程度，相反會加劇收縮。
2.4
鑄型強(qiáng)度和剛度
由于球鐵大都選擇共晶或過共晶成分，鐵液在鑄型中冷卻至共晶溫度所經(jīng)過的時間較長，也就是鑄型所承受的鐵液靜壓力的時間要比亞共晶成分的灰鑄鐵要長，鑄型也就更容易產(chǎn)生壓縮性變形。當(dāng)石墨化膨脹引起的體積增加不能抵消液體收縮+凝固收縮+鑄型變形體積時，產(chǎn)生縮孔也就在所難免。
展開 模具澆注系統(tǒng)模溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì),老師傅總結(jié)的10條重點(diǎn),條條經(jīng)典!
由于模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)日新月異的提高 ，本標(biāo)準(zhǔn)也需要不斷的改進(jìn)，為提高模具設(shè)計(jì)和制造的標(biāo)準(zhǔn)化程度，本標(biāo)準(zhǔn)難免有疏誤之處，歡迎各位提出寶貴意見
一.澆注系統(tǒng)選擇原則:
1、 塑件外觀 設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時不影響塑件外表美觀；
2、 在滿足塑膠成型與與排氣良好的情況下，要選取最短的流程，這樣可縮短填充時間；
3、 澆口的位置應(yīng)保證塑膠流入型腔時，對著型腔中寬暢，厚壁部位，以便于塑膠的流入；
二.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1.主流道：主流道為直接與注射機(jī)的噴嘴連接的部分。熔體從噴嘴中以一定的動能噴出。
由于熔體在料筒內(nèi)已被壓縮，此時流入模具的空腔內(nèi)，其體積必然要脹大，流速也略為減小。 主流道尺寸關(guān)系如下圖所示：
2 分流道類型的選用及基本分布形式:
三.流道類型 常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形幾種形式。分流道截面形狀應(yīng)考慮壓力損失、熱量損失較少和易于加工的要求。從壓力損失、熱量損失的角度來講，截面周長與截面面積之比越小越好。① 圓形分流道——熱量及壓力損失最少，效率最高，是使用最應(yīng)泛的流道。② 梯形分流道——熱量及壓力損失較少，效率較高，常用于細(xì)水口模具,斜度a為20度,其它尺寸見下表：
3.U形分流道——其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)介于圓形和梯形流道之間，常用于分型面不是平面時。這種流道加工較方便。高度為底部R的二倍，斜度a一般為20度。四.分流道的布置： 1、 多型腔設(shè)計(jì)時，最好采用均等對稱的布置，使各型腔同時被填充。
展開 FLOW-3D 鑄造數(shù)值模擬技術(shù)之幾何模型構(gòu)建
同樣以砂型重力鑄造為例, 將鑄件、澆注系統(tǒng)、冒口分別制作成獨(dú)立的幾何體, 然后組裝成一個完整型腔, 那么, 鑄件幾何體、澆注系統(tǒng)幾何體、冒口幾何體就是該模擬專案的鑄型com ponent的不同的subcom ponent。
subcomponent有3 種類型: so lid, ho le 和com plem ent。subcomponent為so lid類型, 表示該三維幾何體為實(shí)體;
subcomponent為H o le 類型, 表示該三維幾何體表面圍成的封閉部分為空體, 也就是說在一個實(shí)體上形成與該幾何
體完全一致的空腔; subcom ponent為com plem ent類型, 表示為該三維幾何體表面圍成的封閉部分以外的實(shí)體部分
( 簡稱為補(bǔ)體), FLOW-3D將此實(shí)體部分定義為較該三維幾何體所在的com ponent全體略大的長方體。
2 subcomponent創(chuàng)建
從上面的描述知道, subcomponent是幾何模型的基本元素, 因此, 要完成com ponent組裝構(gòu)建模擬專案的幾何模型, 必須首先創(chuàng)建subcomponent, FLOW-3D中可以通過兩種方式創(chuàng)建subcom ponent, 一種是通過導(dǎo)入存在的幾何體文
檔創(chuàng)建, 另一種是通過FLOW-3D自帶的基本圖素創(chuàng)建。
2. 1 導(dǎo)入subcomponent
2. 1. 1 subcomponent導(dǎo)入前的準(zhǔn)備
1) 文件名處理。FLOW-3D的so lver(求解程序)不認(rèn)
可文件名中有空格的幾何體文檔(例如/ part one. stl0 ),因此在引入文檔之前應(yīng)檢查文件名, 如果文件名中有空格
符, 應(yīng)做去除處理。同時, 在文件路徑上不能有中文字符。
2) 缺陷檢查和修理。在導(dǎo)入前應(yīng)對幾何體進(jìn)行檢查, 并修理其中的缺陷。
展開 注塑模具澆注系統(tǒng)圖文講解
注塑模具的基本結(jié)構(gòu)
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案例 | 重力鑄造澆注系統(tǒng)的氣泡追蹤
可針對澆注系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以減少氣泡產(chǎn)生的問題。
注塑模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量(如外觀、物理性能、尺寸精度等)都有直接影響。
設(shè)計(jì)時須遵循如下原則
(1) 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。
(2) 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。
(3) 系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)(太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大)；盡量減小彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。
(4) 對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進(jìn)入各個型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。
(5) 滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。
(6) 澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。
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SOLIDCast澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)向?qū)荢OLIDCast從6.2版本開始集成的一項(xiàng)功能，通過此功能，可以設(shè)計(jì)水平澆注系統(tǒng)和垂直澆注系統(tǒng)的直澆道，橫澆道和內(nèi)澆口，此功能采用了普遍認(rèn)知的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論。
匆匆翻譯了下，希望大家指正！
第47章：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)向?qū)?doc
運(yùn)用 FLOW-3D CAST 在砂模鑄造的澆注系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
根據(jù)分析結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)，得到下列結(jié)論
澆注方式的調(diào)整（位置及速度）可以避免金屬發(fā)生噴濺形成提前凝固區(qū)域的問題。
變更澆注方式會是最好的方法（盡量減少人工調(diào)整的問題）。
新的澆注系統(tǒng)
CEL 提出一種新的進(jìn)料方式設(shè)計(jì)，能夠在不大幅變更現(xiàn)有模具設(shè)計(jì)下，盡可能的減少金屬噴濺的問題。
Fig5. 充型溫度分布（新的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)）
Fig6. 充型溫度分布（新的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)）
新的澆注系統(tǒng)與舊的澆注系統(tǒng)差異
FLOW-3D CAST可提供流體的表面積變化量，表面積變化量越大，代表該流場越紊亂，越可能造成充型過程中卷入氣體。
新的澆注系統(tǒng)明顯優(yōu)于舊的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
FLOW-3D CAST 提供的Velocity Bin Plot 代表流體表面積變化時的速度大小。Surface Momentum 以及 Surface Kinetic 越大，代表流場越紊亂。
新的澆注系統(tǒng)的表面移動速度僅為舊的澆注系統(tǒng)的56% 左右。
研究結(jié)論
舊有的澆注系統(tǒng)經(jīng)過仿真軟件（FLOW-3D CAST）的驗(yàn)證，以及采用 X-ray video 進(jìn)行拍攝，判斷出可能發(fā)生鑄件缺陷的原因。
分析顯示問題的發(fā)生，可能在于澆注過程中，有部分金屬液提前進(jìn)入模具并且提早凝固，后來進(jìn)入型腔的金屬液溫度不足以熔化該區(qū)域，導(dǎo)致該位置發(fā)生鑄件缺陷。
實(shí)時 X-ray 系統(tǒng)也觀察到相同的狀況。
新的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要的考慮在于減少金屬液的噴濺問題。
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