?重力鑄造模具是用于重力鑄造工藝的專用模具,它通過重力作用使液態(tài)金屬在模具型腔中自然填充成型,從而制造出各種形狀的鑄件。這種模具是實現(xiàn)重力鑄造生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計和結(jié)構(gòu)直接影響鑄件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。下面,小編總結(jié)一下重力鑄造模具澆口系統(tǒng)設(shè)計要點如下:
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設(shè)計原則
確保平穩(wěn)充型:金屬液經(jīng)澆注系統(tǒng)應(yīng)平穩(wěn)地注入型腔,不應(yīng)有沖擊、渦流、飛濺,防止金屬液二次氧化,避免氧化渣卷入鋁液中,防止鑄件內(nèi)部夾渣。
實現(xiàn)定向凝固:使鑄型內(nèi)熱分布合理,便于定向凝固,讓鑄件得到充分補縮,符合重力鑄造自下而上的冷凝順序。
利于型腔排氣和撇渣:在澆注過程中應(yīng)能讓型腔中的氣體順利排出,同時便于撇除金屬液中的熔渣,減少鑄件氣孔、夾渣等缺陷。
提高工藝出品率:在確保質(zhì)量的前提下,最大限度地提高工藝出品率,減少金屬液的浪費,降低生產(chǎn)成本。
澆口位置選擇
靠近厚壁部位:將澆口設(shè)置在鑄件的厚壁處,使金屬液從厚壁處流向薄壁處,有利于鑄件的補縮,減少縮孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生。如對于一些大型的箱體類鑄件,可將澆口設(shè)置在箱體的底部或側(cè)面的厚壁部位。
避免沖擊型芯和型腔壁:防止金屬液直接沖擊薄弱的型芯、鑲件、型腔壁等,防止工件變形、沖砂等問題。如在有細(xì)長型芯的鑄件中,澆口不應(yīng)正對型芯設(shè)置。
考慮排氣:應(yīng)使金屬液流入型腔時,能沿型腔平行方向均勻地流入,并有利于型腔的排氣,避免氣體被困在型腔中形成氣孔。如將澆口設(shè)置在型腔的一端,使金屬液從一端流入,氣體從另一端排出。
澆口尺寸設(shè)計
直澆道:直澆道的直徑通常與壓室直徑相關(guān),根據(jù)壓鑄件所需的壓射比壓確定。長度一般取直徑的 1/2~1/3,同時為了使余料從澆口套中順利脫出,在靠近分型面一端長度為 15~25mm 范圍的內(nèi)孔處設(shè)計成 1°30'~2° 的脫模斜度。
橫澆道:截面積應(yīng)從直澆道向內(nèi)澆道逐漸縮小,且不小于內(nèi)澆道截面積,還應(yīng)具有一定的厚度和長度,以保證金屬液通過橫澆道時的熱損失盡可能地小,且比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固。
內(nèi)澆道:根據(jù)鑄件的尺寸、形狀和重量等因素,合理確定內(nèi)澆道的數(shù)量、尺寸和形狀。內(nèi)澆道的截面積要適中,過大會導(dǎo)致金屬液流速過快,產(chǎn)生沖擊和飛濺;過小則會使金屬液填充時間過長,易產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷。
澆口形狀設(shè)計
頂注式澆口:充型快,有利于鑄件定向凝固和補縮,但容易造成金屬液飛濺、沖擊,適用于高度較小、形狀簡單的鑄件。
底注式澆口:金屬液自下而上平穩(wěn)充型,利于排氣和撇渣,但型腔熱分布不合理,常用于中小型鋁合金鑄件。為減小沖擊,直澆道往往設(shè)計成蛇形和傾斜彎曲形。
縫隙式澆口:充型平穩(wěn),排氣良好,可防止鋁液二次氧化,有一定撇渣功能,型腔熱分布較底注式合理,但補縮性能不是特別突出,常用于一些對表面質(zhì)量要求較高的鑄件。
其他要點
考慮清理方便:澆口的設(shè)計應(yīng)便于鑄件清理,盡量減少清理工作量和對鑄件表面的損傷。如澆口的位置和形狀應(yīng)便于采用切割、打磨等方式去除澆口余料。
結(jié)合模具結(jié)構(gòu):澆口系統(tǒng)的設(shè)計要與模具的整體結(jié)構(gòu)相配合,包括分型面的位置、型芯的布置、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計等。避免澆口與模具的其他部件發(fā)生干涉,保證模具的正常開合模和鑄件的順利脫模。
進(jìn)行模擬分析:利用數(shù)值模擬軟件對澆口系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析,預(yù)測金屬液的流動狀態(tài)、溫度分布、凝固過程等,根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化澆口系統(tǒng)設(shè)計,減少試模次數(shù),提高生產(chǎn)效率和鑄件質(zhì)量。