澆注系統(tǒng)是將高溫金屬液導(dǎo)人鑄型的通道。一般由外澆口(澆口杯、盆)、直澆口、橫澆口、內(nèi)澆口組成。合理的澆注系統(tǒng)可以使金屬液充型平穩(wěn),不卷入渣和氣體。內(nèi)澆口的位置對鑄件的凝固方式有很大影響。
1、澆注系統(tǒng)各截面積比例
呋喃樹脂砂的發(fā)氣量大而且時(shí)間集中,但它的透氣性很好。因此澆注系統(tǒng)的截面積比例應(yīng)該滿足使金屬液平衡,快速進(jìn)入型腔,迅速建立起壓力頭,使樹脂砂產(chǎn)生的氣體不能進(jìn)入鑄件,而是從砂型中排出。
澆注系統(tǒng)可分為:
①封閉式,F(xiàn)直(直澆口面積)>F橫(橫澆口面積)>F內(nèi)(內(nèi)澆口面積);
②半封閉式,F(xiàn)橫
③開放式,F(xiàn)直
2、澆口杯(盆)
①常用澆口杯是漏斗形的,它的制作方便,但引流,擋渣效果差,適用于小鑄件。
②澆口盆用于中型鑄件。它能承接較多的金屬液,加快澆注速度,它的池形底部向前抬起一個(gè)角度,具有較好的擋渣作用,可以穩(wěn)定液流。
③帶閘盆形澆口用于中大型鑄件。有的做成拔基澆口盆,有的在澆口盆上用泥芯(耐火磚)當(dāng)閘門,以擋液。這種澆口盆容納的金屬液更多,液流更穩(wěn),擋渣效果很好,適合澆注重要件和要求較高的大件。
3、直澆口
呋喃樹脂砂的中小件直澆口形狀與黏土砂一樣,均為圓錐形。重大鑄件和比較高的鑄件,因劇涂料較困難,大量選用耐火陶管。耐火陶管能經(jīng)受金屬液沖刷,不會(huì)將砂型沖刷而形成砂孔。
4、橫澆口
橫澆口截面一般為高梯形。相同尺寸的橫澆口,雙向比單向面積大一倍,選用雙向橫澆口,有利于澆注平穩(wěn),擋渣和快澆。橫澆道除鑄鋼較多采用耐火陶管外,一般都是用模型做出。
5、內(nèi)澆口
①內(nèi)澆口的位置十分重要。它影響了鑄件在凝固時(shí)的溫度場分布。按均勻凝固理論,鑄件頂注優(yōu)先。頂注可使下層金屬液盡快穩(wěn)定,進(jìn)入凝固階段,而上層金屬不斷補(bǔ)充其收縮,最后用冒口(或澆注系統(tǒng))補(bǔ)縮。
對于需順序凝固的鑄件應(yīng)該頂注,最好金屬液從冒口進(jìn)入鑄型。
對于大中型呋喃樹脂砂鑄件,往往采用底注或中注工藝。同時(shí)要求金屬液充型快而穩(wěn)。如果鑄件高,可以設(shè)計(jì)成以底注為主的階梯澆口。底注使金屬液上升平穩(wěn),排氣排渣效果良好,加上頂部進(jìn)入最后金屬液加溫,可以提高鑄件上表面質(zhì)量。
②內(nèi)澆口的形狀一般為扁梯形,高:寬=1:(3~5)。內(nèi)澆口的厚度不大于其接觸處壁厚的一半。內(nèi)澆口應(yīng)分散、多道。鑄鋼件也有用耐火陶管埋出內(nèi)澆口。
③當(dāng)澆注系統(tǒng)要承擔(dān)補(bǔ)縮效能時(shí),內(nèi)澆口可適當(dāng)加厚,但不能增加內(nèi)澆口與鑄件接觸處的熱節(jié),以免澆口根部產(chǎn)生縮孔。
6、其他
為了得到合格的鑄件,在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),采取設(shè)置直澆口底部的緩沖澆口窩,設(shè)置濾渣網(wǎng)、集渣包,橫澆口搭接擋渣以及橫澆口末端距離澆口大于50mm等措施。
①有的澆注系統(tǒng)適用雨淋式澆口,分上雨淋、反雨淋,適用于壁厚相對均勻,高度大的鑄件。
②有的澆注系統(tǒng)選用壓邊澆冒口形式。
③鑄鋼件常用澆口進(jìn)冒口,從冒口進(jìn)鋼水提高冒口補(bǔ)縮效率。為保證順序凝固,常輔助以冷鐵和補(bǔ)貼等措施。