內(nèi)澆道
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-09-02
內(nèi)澆道的實例教程
鑄件的凝固補(bǔ)縮方式與內(nèi)澆道的位置有很大關(guān)系，一般要求內(nèi)澆道的開設(shè)位置應(yīng)符合鑄件的凝固補(bǔ)縮方式，通常：
1）要求同時凝固的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件薄壁處，并且要數(shù)量多，分散布置，使金屬液快速均勻地充滿型腔，避免內(nèi)澆道附近的砂型局部過熱。
2）要求定向凝固的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件厚壁處。如果設(shè)有補(bǔ)縮冒口，最好將冒口設(shè)在鑄件與內(nèi)澆道之間，使金屬液經(jīng)冒口引入型腔，以提高冒口的補(bǔ)縮效果，如球墨鑄鐵曲軸、齒輪以及鑄鋼齒輪等。有時為避免鑄件因溫差過大產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，內(nèi)澆道也可開設(shè)在鑄件次壁厚處。
3）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，往往采用定向凝固與同時凝固相結(jié)合的所謂“較弱定向凝固”原則安排內(nèi)澆道位置開設(shè)，即對每一個補(bǔ)縮區(qū)按定向凝固的要求設(shè)置內(nèi)澆道，而對整個鑄件則按同時凝固的要求采用多個內(nèi)澆道分散沖型，這樣設(shè)置即可使鑄件個厚大部位得到充分補(bǔ)縮而不產(chǎn)生縮孔及縮松，而又可將應(yīng)力和變形減到最小程度。
4）當(dāng)鑄件壁厚相差懸殊而又必須從薄壁處開始內(nèi)澆道引入金屬液時，則應(yīng)注意同時使用冷鐵加快厚壁處的凝固及加大冒口，澆注時還應(yīng)該采取點冒口等工藝措施，以保證厚壁處的補(bǔ)縮。
但是，開設(shè)內(nèi)澆道位置時不能只考慮鑄件的凝固補(bǔ)縮方式，而且還應(yīng)考慮和注意以下問題：
1、內(nèi)澆道不要開設(shè)在鑄件質(zhì)量要求高的部位，因內(nèi)澆道附近晶粒粗大，也最好不要開設(shè)在非加工面上，以避免影響鑄件外觀質(zhì)量。對有耐壓要求的管類鑄件，內(nèi)澆道常開設(shè)在法蘭處，以防止管壁處產(chǎn)生縮松；
2、內(nèi)澆道不要正沖著砂型和砂芯，或其他薄弱的突出部分，以防沖砂。
展開 鑄件的凝固補(bǔ)縮方式與內(nèi)澆道的位置有很大關(guān)系，一般要求內(nèi)澆道的開設(shè)位置應(yīng)符合鑄件的凝固補(bǔ)縮方式，通常：
1）要求同時凝固的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件薄壁處，并且要數(shù)量多，分散布置，使金屬液快速均勻地充滿型腔，避免內(nèi)澆道附近的砂型局部過熱。
2）要求定向凝固的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件厚壁處。如果設(shè)有補(bǔ)縮冒口，最好將冒口設(shè)在鑄件與內(nèi)澆道之間，使金屬液經(jīng)冒口引入型腔，以提高冒口的補(bǔ)縮效果，如球墨鑄鐵曲軸、齒輪以及鑄鋼齒輪等。有時為避免鑄件因溫差過大產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，內(nèi)澆道也可開設(shè)在鑄件次壁厚處。
3）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，往往采用定向凝固與同時凝固相結(jié)合的所謂“較弱定向凝固”原則安排內(nèi)澆道位置開設(shè)，即對每一個補(bǔ)縮區(qū)按定向凝固的要求設(shè)置內(nèi)澆道，而對整個鑄件則按同時凝固的要求采用多個內(nèi)澆道分散沖型，這樣設(shè)置即可使鑄件個厚大部位得到充分補(bǔ)縮而不產(chǎn)生縮孔及縮松，而又可將應(yīng)力和變形減到最小程度。
4）當(dāng)鑄件壁厚相差懸殊而又必須從薄壁處開始內(nèi)澆道引入金屬液時，則應(yīng)注意同時使用冷鐵加快厚壁處的凝固及加大冒口，澆注時還應(yīng)該采取點冒口等工藝措施，以保證厚壁處的補(bǔ)縮。
但是，開設(shè)內(nèi)澆道位置時不能只考慮鑄件的凝固補(bǔ)縮方式，而且還應(yīng)考慮和注意以下問題：
1、內(nèi)澆道不要開設(shè)在鑄件質(zhì)量要求高的部位，因內(nèi)澆道附近晶粒粗大，也最好不要開設(shè)在非加工面上，以避免影響鑄件外觀質(zhì)量。對有耐壓要求的管類鑄件，內(nèi)澆道常開設(shè)在法蘭處，以防止管壁處產(chǎn)生縮松；
2、內(nèi)澆道不要正沖著砂型和砂芯，或其他薄弱的突出部分，以防沖砂。
展開 鑄件的凝固補(bǔ)縮方式與內(nèi)澆道的位置有很大關(guān)系，一般要求內(nèi)澆道的開設(shè)位置應(yīng)符合鑄件的凝固補(bǔ)縮方式，通常：
1）要求同時凝固的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件薄壁處，并且要數(shù)量多，分散布置，使金屬液快速均勻地充滿型腔，避免內(nèi)澆道附近的砂型局部過熱。
2）要求定向凝固的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件厚壁處。如果設(shè)有補(bǔ)縮冒口，最好將冒口設(shè)在鑄件與內(nèi)澆道之間，使金屬液經(jīng)冒口引入型腔，以提高冒口的補(bǔ)縮效果，如球墨鑄鐵曲軸、齒輪以及鑄鋼齒輪等。有時為避免鑄件因溫差過大產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，內(nèi)澆道也可開設(shè)在鑄件次壁厚處。
3）對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，往往采用定向凝固與同時凝固相結(jié)合的所謂“較弱定向凝固”原則安排內(nèi)澆道位置開設(shè)，即對每一個補(bǔ)縮區(qū)按定向凝固的要求設(shè)置內(nèi)澆道，而對整個鑄件則按同時凝固的要求采用多個內(nèi)澆道分散沖型，這樣設(shè)置即可使鑄件個厚大部位得到充分補(bǔ)縮而不產(chǎn)生縮孔及縮松，而又可將應(yīng)力和變形減到最小程度。
4）當(dāng)鑄件壁厚相差懸殊而又必須從薄壁處開始內(nèi)澆道引入金屬液時，則應(yīng)注意同時使用冷鐵加快厚壁處的凝固及加大冒口，澆注時還應(yīng)該采取點冒口等工藝措施，以保證厚壁處的補(bǔ)縮。
但是，開設(shè)內(nèi)澆道位置時不能只考慮鑄件的凝固補(bǔ)縮方式，而且還應(yīng)考慮和注意以下問題：
1、內(nèi)澆道不要開設(shè)在鑄件質(zhì)量要求高的部位，因內(nèi)澆道附近晶粒粗大，也最好不要開設(shè)在非加工面上，以避免影響鑄件外觀質(zhì)量。對有耐壓要求的管類鑄件，內(nèi)澆道常開設(shè)在法蘭處，以防止管壁處產(chǎn)生縮松；
2、內(nèi)澆道不要正沖著砂型和砂芯，或其他薄弱的突出部分，以防沖砂。
展開 產(chǎn)生的原因如下：
1.模具剛性不夠在金屬液填充過程中，模板產(chǎn)生抖動
2.在壓射過程中沖頭出現(xiàn)爬行現(xiàn)象
3.澆道系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)
解決和防止的方法為：
1.加強(qiáng)模具剛度，緊固模具部件，使之穩(wěn)定
2.調(diào)整壓射沖頭與壓室的配合，消除爬行現(xiàn)象
3.合理設(shè)計內(nèi)澆道
摩擦燒蝕
外觀檢查：壓鑄件表面在某些位置上產(chǎn)生粗糙面。
產(chǎn)生的原因如下：
1.由壓鑄型（模）引起的內(nèi)澆道的位置方向和形狀不當(dāng)
2.由鑄造條件引起的內(nèi)澆道處金屬液沖刷劇烈部位的冷卻不夠
解決和防止的方法為：
1.改善內(nèi)澆道的位置和方向的不善內(nèi)澆當(dāng)之處
2.改善冷卻條件，特別是改善金屬液沖刷劇烈部位
3.對燒蝕部分增加涂料
4.調(diào)整合金液的流速，使其不產(chǎn)生氣穴
5.消除型（模）具上的合金粘附物
沖蝕
外觀檢查：壓鑄件局部位置有麻點或凸紋。
產(chǎn)生的原因如下：
1內(nèi)澆道位置設(shè)置不當(dāng)
2冷卻條件不好
解決和防止的方法為：
1.內(nèi)澆道的厚度要恰當(dāng)
2.修改內(nèi)澆道的位置、方向和設(shè)置方法
3.對被沖蝕部位要加強(qiáng)冷卻
裂紋
外觀檢查：將鑄件放在堿性溶液中，裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪線形，紋路狹小而長，在外力作用下有發(fā)展趨勢。
展開 產(chǎn)生原因如下：
（1）模具剛性不夠在金屬液填充過程中，模板產(chǎn)生抖動；
（2）在壓射過程中沖頭出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；
（3）澆道系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)。
解決和防止的方法為：
（1）加強(qiáng)模具剛度，緊固模具部件，使之穩(wěn)定；
（2）調(diào)整壓射沖頭與壓室的配合，消除爬行現(xiàn)象；
（3）合理設(shè)計內(nèi)澆道。
八、 摩擦燒蝕
外觀檢查：
壓鑄件表面在某些位置上產(chǎn)生粗糙面。
產(chǎn)生原因如下：
（1）由壓鑄型（模）引起的內(nèi)澆道的位置方向和形狀不當(dāng)；
（2）由鑄造條件引起的內(nèi)澆道處金屬液沖刷劇烈部位的冷卻不夠。
解決和防止的方法為：
（1）改善內(nèi)澆道的位置和方向，以及形狀不當(dāng)之處；
（2）改善冷卻條件，特別是改善金屬液沖刷劇烈部位；
（3）對燒蝕部分增加涂料；
（4）調(diào)整合金液的流速，使其不產(chǎn)生氣穴；
（5）消除型（模）具上的合金粘附物。
九、沖蝕
外觀檢查：
壓鑄件局部位置有麻點或凸紋。
產(chǎn)生原因如下：
（1）內(nèi)澆道位置設(shè)置不當(dāng)；
（2）冷卻條件不好。
解決和防止的方法為：
（1）內(nèi)澆道的厚度要恰當(dāng)；
（2）修改內(nèi)澆道的位置、方向和設(shè)置方法；
（3）鋁型材角撐對被沖蝕部位要加強(qiáng)冷卻。
十、裂紋
外觀檢查：
將鑄件放在堿性溶液中，裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪線形，紋路狹小而長，在外力作用下有發(fā)展趨勢。
產(chǎn)生原因如下：
（1）合金中鐵含量過高或硅含量過低；合金中有害雜質(zhì)的含量過高，降低了合金的可塑性；鋁硅合金、鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高；鋁鎂合金中含鎂量過多；
（2）留模時間過短，保壓時間短；鑄件壁厚有劇烈變化之處；
（3）局部包緊力過大，頂出時受力不均。
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如果澆道以及內(nèi)澆口的位置壓力比大氣壓力大 ，不可能從分型面吸入氣體。
2. 如果內(nèi)澆口位置的流速相同，在每個內(nèi)澆口位置應(yīng)該會均勻的產(chǎn)生氣泡。
澆口區(qū)域的流動速度分布
澆道系統(tǒng)的壓力變化
結(jié)果顯示壓差應(yīng)該不至于帶入氣體。
分析二、假設(shè)澆注過程中金屬液在澆道內(nèi)將氣體帶入鑄件
1.
(3)澆注系統(tǒng)影響:澆注系統(tǒng)對鐵液充型流動場及溫度場有著重大影響，直接決定著EPS(EPMMA,STMMA)模料的熱解產(chǎn)物及其流向;加大直、橫、內(nèi)澆道截面積，易產(chǎn)生皺皮(模料量增多)。頂注要比底注出現(xiàn)皺皮幾率小，頂部冒口有利于消除皺皮。
(4)鑄件結(jié)構(gòu)影響:鑄件的體積與表面積之比(模數(shù))越小，越有利于模型熱解產(chǎn)物排出，皺皮缺陷產(chǎn)生傾向越小。
分型面按常規(guī)設(shè)計選在接近中部的法蘭面位置，鑄件小端置于上箱，大法蘭及砂芯芯頭置于下箱（圖2），內(nèi)澆道從大法蘭面進(jìn)入型腔，內(nèi)腔采用手工自硬砂整體砂芯。
圖1 前蓋結(jié)構(gòu)
圖2 前蓋初始工藝
根據(jù)前蓋的結(jié)構(gòu)特點，外圓法蘭盤直徑約450 mm，平均壁厚40 mm，存在厚大的環(huán)形熱節(jié)，因此工藝設(shè)計采用冒口加外冷鐵相結(jié)合的方式消除該位置熱節(jié)。
澆注系統(tǒng)：離心鑄造時的澆注系統(tǒng)主要指接受金屬的澆杯和與它相連的澆注槽，有時還包括鑄型內(nèi)的澆道。
澆注定量：離心鑄件內(nèi)徑常由澆注金屬液的數(shù)量決定，故在離心澆注時，必須控制澆入型內(nèi)的金屬液數(shù)量，以保證內(nèi)徑大小。
離心澆鑄工藝
1 概述
離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型和凝固形成的一種鑄造方法。
為能平穩(wěn)充型，減少澆注過程帶來的夾雜，應(yīng)盡可能采用底注澆注系統(tǒng)，同時控制內(nèi)澆道出口的流速小于0.5 m/s[1]。后汽缸下半鑄件的排汽口法蘭位于鑄件底部，需放置邊冒口補(bǔ)縮。為了避免內(nèi)澆道與鑄件交界處的熱節(jié)產(chǎn)生縮松缺陷，通常把內(nèi)澆道設(shè)置在邊冒口底部，這樣設(shè)置既避免了內(nèi)澆道產(chǎn)生的縮松，又可以提高邊冒口的溫度，更有利于冒口補(bǔ)縮。鋼液上升速度是否合適是獲得優(yōu)質(zhì)鑄鋼件的重要因素之一[2]。
冷卻通道結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮到整車端液壓泵的壓力及冷卻介質(zhì)沿程阻力損失，在螺旋通道轉(zhuǎn)角設(shè)計時過渡圓角盡可能大，這樣既可以減少冷卻介質(zhì)在循環(huán)過程中的沿程阻力，又可以在生產(chǎn)鑄造過程中保證金屬液順利充填型腔，避免冷卻澆道內(nèi)形成卷氣、夾渣等鑄造缺陷。
挑戰(zhàn)
1、系統(tǒng)壓力損失過大問題
2、提升生產(chǎn)效益
解決方案
原設(shè)計在充填初期時，料溫在熱澆道內(nèi)已經(jīng)呈現(xiàn)偏低趨勢。料溫較低的塑料經(jīng)過閥澆口時，會影響射出甚至有阻塞風(fēng)險。優(yōu)化設(shè)計后的熱流道，改變流道尺寸及線圈設(shè)計，經(jīng)實際驗證，射出穩(wěn)定性高且損失壓力低，證明經(jīng)設(shè)計變更后能有效改善熱流道溫度下降問題，并使穩(wěn)定性提升，整體的成型效益提高。
圖3 原始澆注系統(tǒng)縮松、縮孔預(yù)測圖
2 澆注系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
根據(jù)圖3所示，縮松、縮孔缺陷大多分布在鑄件中后段，中段缺陷產(chǎn)生的主要原因是金屬液從鑄件左右兩端充入，使得內(nèi)澆道離鑄件中段距離過遠(yuǎn)，進(jìn)而補(bǔ)縮通路過長。所以應(yīng)在鑄件中段添加如圖4所示鑄件中部的兩個內(nèi)澆道。后端產(chǎn)生的缺陷是因為鑄件后端高度過高，這也使得充型和補(bǔ)縮困難。因此，設(shè)計了縫隙式澆注通道如圖4所示。
實例二：使用易割片
引導(dǎo)輪產(chǎn)品澆道內(nèi)增加濾渣片，改善了澆道內(nèi)澆口的流速，降低了返修率。
實例三：優(yōu)化澆冒口方案
托架類產(chǎn)品，存在砂眼，通過工藝優(yōu)化，增加補(bǔ)貼后，砂眼返修率降低。
7.結(jié)論
引起鑄件缺陷的原因是多方面的。
