1、.,澆注系統的計算和設計,.,1、澆注系統計算的水力學公式,在澆注系統的類型和引入位置確定以后、就可進一步確定澆注系統各基本單元的尺寸和結構。 目前大都采用水力學近似公式或經驗公式計算出澆注系統的最小截面積，再根據鑄件的結構特點、幾何形狀等確定澆道比，確定各單元的尺寸和結構。,.,計算阻流截面的水力學公式,.,一、平均靜壓頭HP的計算,傳統的解法中假定: 1) 金屬液從澆口杯頂液面至流出阻流所作的功，可用 總質量m、重力加速度g和平均計算壓力頭Hp的連乘積來表示，即等于mgHp 2) 假定鑄件（型腔）的橫截面積S沿高度方向不變,.,.,二、澆注時間,澆注時間對鑄件質量有重要影響，應考慮鑄件結構

2、、合金和鑄型等方面的特點來選擇快澆、慢澆或正常澆注為好,快澆的優點: 金屬的溫度和流動性降低幅度小，易充滿型腔。減小皮下氣孔傾向。充型期間對砂型上表面的熱作用時間短，可減少夾砂結疤類缺陷。對灰鑄鐵、球墨鑄鐵件，快澆可以充分利用共晶膨脹消除縮孔縮松缺陷。,快澆的缺點： 對型壁有較大的沖擊作用，容易造成漲砂、沖砂、抬箱等缺陷。澆注系統的重量稍大，工藝出品率略低,.,快澆適用于： 薄壁的復雜鑄件、鑄型上半部分有薄壁的鑄件，具有大平面的鑄件，鑄件表皮易生成氧化膜的合金鑄件，采用底注式澆注系統而鑄件頂部又有冒口的條件下和各種中大型灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件,.,慢澆的優點 金屬對型壁的沖刷作用輕；可防止漲砂、

3、抬箱、沖砂等缺陷。有利型內、芯內氣體的排除。對體收縮大的合金，當采用頂注法或內澆道通過冒口時，慢澆可減小冒口。澆注系統消耗金屬少。,慢澆的缺點 澆注期間金屬對型腔上表面烘烤時間長，促成夾砂結疤和粘砂類缺陷。金屬液溫度和流動性降低幅度大，易出現冷隔、澆不到及鑄件表皮皺紋。慢澆還常降低造型流水線的生產率。,慢澆法適用于 有高的砂胎或吊砂的濕型；型內砂芯多，砂芯大而芯頭小或砂芯排氣條件差的情況下；采用頂注法的體收縮大的合金鑄件。,.,合適的澆注時間與鑄件結構、鑄型工藝條件、合金種類及選用的澆注系統類型等有關。每種鑄件，在已確定的鑄造工藝條件下，都對應有適宜的澆注時間范圍。由于近年來普遍認識到快澆對鑄

4、件的益處，因此澆注時間比過去普遍縮短，特別是灰鑄鐵和球墨鑄鐵件更是如此。,.,.,.,澆注系統的流量系數通常是指阻流截面的 流量系數。,.,2、鑄鐵件澆注系統設計與計算,一、設計步驟 通常在確定鑄造方案的基礎上設計澆注系統。大致步驟為,1、選擇澆注系統類型 2、確定內澆道在鑄件上的位置、數目和金屬引入方向 3、決定直澆道的位置和高度,.,4計算澆注時間并核算金屬上升速度 應指出，重要的是核算鑄件最大橫截面處的型內金屬上升速度。當不滿足要求時，應縮短澆注時間或改變澆注位置。,5、計算阻流截面積S阻,如果鑄件質量很大，則計算鑄件質量m時，應包括型腔擴大量由于各種原因引起的增重。增重原因有： 木模壁

5、厚偏差 起模時擴砂量 鑄型及砂芯干燥過程中的尺寸變化 合箱偏差及澆注時的漲砂等,.,6確定澆口比并計算各組元截面積,7繪出澆注系統圖形,.,二、階梯式澆注系統的計算,.,計算原理及步驟： 1、阻流面積S阻的計算,若鑄件低于AA水平面,若AA水平面低于鑄件最高點,.,2、分配直澆道截面積 依經驗，分配直澆道截面積等于12倍阻流面積。,3、每層內澆道的總截面積,.,三、垂直分型澆注系統的計算,.,.,.,.,.,3、鑄鋼件澆注系統的特點,鑄鋼件澆注系統 特點： 鑄鋼的特點是熔點高，流動性差，收縮大，易氧化，而且夾雜物對鑄件力學性能影響嚴重，多使用底注澆包（bottom pouring ladle,

6、 俗稱漏包、柱塞包），要求澆注系統結構簡單、截面積大，使充型快而平穩，流股不宜分散，有利于鑄件的順序凝固和冒口的補縮，不應阻礙鑄件的收縮。,用底注澆包澆注時，澆注系統必須是開放式的，直澆道不被充滿，保證鋼液不會溢出澆道以外。為快速而平穩地充型，對一般中小鑄件多用底注式，高大鑄件常采用階梯式澆注系統。,.,（一）底注包澆注系統的經驗計算法 鑄鋼車間的澆包容量和熔爐噸位一致，一般只有一種或幾種容量的澆包和數種直徑的包孔。生產中先確定澆包容量和包孔直徑，依經驗的澆口比確定澆注系統各組元尺寸。 1、澆包容量及包孔選擇 澆包總容量應大于鑄型內金屬需要量。小澆包只設一個包孔，大于30t的澆包可設兩個包孔。每個包孔的鋼液流量澆注速度，不僅決定于包孔直徑，還與包內鋼液深度有關。但實踐中為方便起見，給出了包孔直徑和平均澆注速度的關系。,2、澆注時間和液面上升速度,3、其他組元截面積 以包孔截面積為基準，參照下述澆口