浇注系统设计

浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道总称。铸铁件浇注系统的典型结构由浇口杯(外浇口)、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。广义地说、浇包和浇注设备也可认为是浇注系统的组成部分，浇注设备的结构、尺寸、位置高低等,对浇注系统的设计和计算有一定影响。

浇注系统设计得正确与否对铸件品质影响很大，有资料介绍。铸件废品中约有

30%是因浇注系统不当引起的。对浇注系统的基本要求如下:1)所确定的内浇道的位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方法。(2)在规定的浇注时间内充满型腔。(3)提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、校角清晰。(4)使金属液流动平稳，避免严重紊流。防止卷人、吸收气体和使金属过度氧化。(5)具有良好的阻渣能力。(6)金属液进人型腔时线速度不可过高，避免飞戬、冲剧型壁或砂芯。(7)保证型内金属液面有足够的上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。(8)不破坏冷铁和芯撑的作用。(9)浇注系统的金属消耗小，并容易清理。(10)减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。2100433B

利用数值模拟技术作为辅助工具可为注射模具设计提供预测、借鉴和帮助，但同时，如何组织分析注射过程以及正确研判分析结果等均对设计人员提出了较高的要求。本书围绕注射模具浇注系统的设计原则和数值模拟的实现过程，以丰富的案例揭示了利用数值模拟技术来优化模具浇注系统设计的基本方法。全书分为两部分，第一部分由前两章组成，由浅到深，从塑料到其加工过程具体到塑料注射成型，然后讲述注射模具，最后着眼于浇注系统。第二部分由后两章组成，关注数值模拟的实现原理、实现过程以及具体实例分析与运用。

本书选用实例范围广泛，代表性强，将理论、数值模拟与生产经验三者密切联系，深化了对注射模具浇注系统设计及数值模拟结果的认识。

本书可作为本科院校以及高职、高专院校的材料成型及控制、机械设计及自动化、高分子材料与工程等专业的塑料成型工艺及模具设计、模具设计与制造、计算机辅助工程等课程的教学用书，也可供材料加工工程专业的研究生及其他从事模具设计与制造的工程技术人员参考。

设备条件一定和冶炼钢种确定时，浇注工艺是十分重要的。浇注工艺中最重要的两个工艺参数就是浇注温度与浇注速度。它决定钢锭的表面质量，如冒口的收缩、气体逸出与夹杂物的上浮、钢的偏 析、疏松、缩孔等质量问题。对于浇注温度的确定，一般采用如下公式：

T_浇注=T_溶点 T_过热

式中T_浇注——钢种的液相线温度;T_溶点——包括根据钢种决定的浇注最小过热量。因浇注方法和锭型等因素，要求增减的温度以及整个浇注过程中钢液的温度下降值;T_过热——开浇时钢液温度。

一些高合金模具钢的浇注，一般都采用低温快注的原则，以减少钢中的偏析和疏松，出钢温度控制在高于钢的熔点80℃～100℃，根据钢种、锭型和钢包的大小而定。浇注速度是与浇注温度密不可分的，通常用 “高温慢注”与“低温快注”，必须根据注温调节注速。如注速过快，相当于提高了浇注温度，因为同一时间内带入钢锭模内的热量增加，整个钢锭的凝固 时间延长，成分偏析严重，夹杂物增加，气体也不易排出，还可能出现翻皮缺陷。另外，在模具钢的浇注过程中，一定要注意补缩。至于补缩的时间与锭型、钢种等有关系。