浇注系统设计
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分型面浇注系统设计
当浇注系统和型腔断面尺寸各处不等时，流动比计算公式为
对于图中所示的直接浇口，流动比为
注意：当计算得到的流动比大于允许值时，这时就需要改变浇口位置，或者增加塑件厚度来减小流动比。防止产生充填不足的现象。
影响最大流动距离比的因素： 熔体的性质、温度和注射压力等，需要经过大量实验来确定。表6－1列出了部分塑料的注射压力与流动距离比。
图a为非平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道长度不同。 图b、c为平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道长度相同
多型腔的排列设计时应注意如下几点：
尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保塑件质量的均一和稳定。
型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以防止模具承受偏载而产生溢料现象。
02
尽量使型腔排列紧凑一些，以减小模具的外形尺寸。图7-2(b)的布局优于图(a)的布局，(b)的模板总面积小，可节省钢材，减轻模具质量。
梯形截面
优点是制造简便，且热量损失不大。 较常用
对壁厚小于3mm，质量200g以下的塑料制品，还可用如下经验公式确定梯形截面分流道尺寸
”
式中 m——制品质量 g； L——分流道的长度mm； h ——梯形高度mm。
01
按照经验，b可选择5 ～10mm
02
(该式计算的分流道b仅限于在3．2～9．5mm以内)
分流道表面粗糙度
六、浇口的设计
浇口：连接分流道与型腔之间的一段细短通道。
1
作用：调节控制料流速度、补料时间及防止倒流等。
2
按浇口的结构特点，常用浇口有直接浇口、侧浇口、点浇口等等。
常用的有：圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等。
01
分流道设计中要减少在流道内的压力损失和热量损失，希望流道的表面积小。所以分流道形状应尽量使其比表面积小（流道表面积与其体积之比）。
对于图中所示的直接浇口，流动比为
注意：当计算得到的流动比大于允许值时，这时就需要改变浇口位置，或者增加塑件厚度来减小流动比。防止产生充填不足的现象。
影响最大流动距离比的因素： 熔体的性质、温度和注射压力等，需要经过大量实验来确定。表6－1列出了部分塑料的注射压力与流动距离比。
图a为非平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道长度不同。 图b、c为平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道长度相同
多型腔的排列设计时应注意如下几点：
尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保塑件质量的均一和稳定。
型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以防止模具承受偏载而产生溢料现象。
02
尽量使型腔排列紧凑一些，以减小模具的外形尺寸。图7-2(b)的布局优于图(a)的布局，(b)的模板总面积小，可节省钢材，减轻模具质量。
梯形截面
优点是制造简便，且热量损失不大。 较常用
对壁厚小于3mm，质量200g以下的塑料制品，还可用如下经验公式确定梯形截面分流道尺寸
”
式中 m——制品质量 g； L——分流道的长度mm； h ——梯形高度mm。
01
按照经验，b可选择5 ～10mm
02
(该式计算的分流道b仅限于在3．2～9．5mm以内)
分流道表面粗糙度
六、浇口的设计
浇口：连接分流道与型腔之间的一段细短通道。
1
作用：调节控制料流速度、补料时间及防止倒流等。
2
按浇口的结构特点，常用浇口有直接浇口、侧浇口、点浇口等等。
常用的有：圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等。
01
分流道设计中要减少在流道内的压力损失和热量损失，希望流道的表面积小。所以分流道形状应尽量使其比表面积小（流道表面积与其体积之比）。
浇注系统设计
浇注系统设计
一、浇注系统构成 浇注系统由浇口杯（外浇口）、直浇道、横浇道和内浇道等构成。其构造见下图
1—浇口杯；2—直浇道；3—横浇道；4—内浇道
注意点：内浇道形状（提议使用Ⅰ型） ❖ Ⅰ型扁平内浇道易于清理，能提升横浇道旳挡渣效果。当使用宽度受限制时，可
用Ⅱ型。 ❖ Ⅲ型内浇道用于铸件垂直壁处或不宜冲刷处。 ❖ Ⅳ型和Ⅴ型内浇道用于需内浇道凝固较慢旳场合，其清理较困难。 ❖ Ⅵ型内浇道冷却较快、轻易清理。
老式浇系极难胜任三大功能旳两项:挡渣和降低紊流
浇注系统旳主要功能：1. 提供金属液进入型腔旳通道；2. 金属液尽量平稳；3.阻止渣/砂和其他反应产物进入型腔；
过滤器应用
带过滤器旳浇系
The controlling crosssection阻流截面
Downsprue : Runner Bar
:
Runner Bar : Ingate
带有过滤器旳浇注系统
❖ 内浇道和横浇道高度比
1. 内浇道形状扁平梯型；
2. H横=(5-6)H内—预防吸动作用产生杂质进型腔（针对放置在横浇道底部） ❖ 内浇道与横浇道连接方式
1. 放置在横浇道底部（在同一平面）---合用于封闭式浇注系统 2. 放置在横浇道顶部（不在同一平面）—封闭-开放式浇注系统
又称“缓流封闭式”。故充型旳平稳性及对型腔旳冲刷力都好于封闭式； ❖ 用于各类灰铸铁件及球铁件
浇注系统设计
(4) 封闭- 开放式---（推荐使用） ❖ F杯>F直<F横<F内 ❖ F杯>F直>F集渣包出口<F横后<F内 ❖ F直>F阻<F横后<F内 ❖ F直>F阻<F内<F横 ❖ 阻流截面设在直浇道下端，或在横浇道中，或在集渣包出口处，或在内浇道之
浇注系统设计
浇注系统设计
基本组元的作用：
④ 横浇道 向内浇道分配洁净的金属液； 储留最初浇入的低温金属液和渣液； 使金属液平稳流动，阻渣浮气。
浇注系统设计
基本组元的作用：
⑤ 内浇道 控制金属液的充型速度和方向； 合理分配金属液； 调解铸件各部位的温度和凝固顺序。
浇注系统设计
3.1.2 浇注系统中液体金属的流动状态
各类灰口和球墨铸铁件
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
④ 封闭开放式浇注系统 F阻 = F横
浇注系统的阻流段为横浇道或横浇道上设置的阻流装置。
形式：
F杯孔 ≥ F直 > F横 < F内
在这种浇注系统中，浇注时金属液是先封闭后开放。
浇注系统设计
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
⑤ 结构和分布要便于造型和清理，节约金属。
浇注系统设计
2.5.2 机械加工余量
机械加工余量按GB/T6414-1999 确定。
国家标准GB/T6414-1999 中规定，机械加工余量代号为RMA， 等级由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J 、K 10个 等级。
浇注系统设计
浇注系统设计
浇注系统设计
形式：
F杯孔 ≤ F直 < F横 < F内
在这种浇注系统中，浇注时金属液一般是非充满状态。
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
② 开放式浇注系统（非充满式）
特点： 阻渣效果差，易卷气；
充型平稳，金属氧化轻。
适用： 有色件、球铁件
漏包浇注的铸钢件
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
③ 半封闭式浇注系统 F阻 = F内
基本组元的作用：
④ 横浇道 向内浇道分配洁净的金属液； 储留最初浇入的低温金属液和渣液； 使金属液平稳流动，阻渣浮气。
浇注系统设计
基本组元的作用：
⑤ 内浇道 控制金属液的充型速度和方向； 合理分配金属液； 调解铸件各部位的温度和凝固顺序。
浇注系统设计
3.1.2 浇注系统中液体金属的流动状态
各类灰口和球墨铸铁件
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
④ 封闭开放式浇注系统 F阻 = F横
浇注系统的阻流段为横浇道或横浇道上设置的阻流装置。
形式：
F杯孔 ≥ F直 > F横 < F内
在这种浇注系统中，浇注时金属液是先封闭后开放。
浇注系统设计
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
⑤ 结构和分布要便于造型和清理，节约金属。
浇注系统设计
2.5.2 机械加工余量
机械加工余量按GB/T6414-1999 确定。
国家标准GB/T6414-1999 中规定，机械加工余量代号为RMA， 等级由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J 、K 10个 等级。
浇注系统设计
浇注系统设计
浇注系统设计
形式：
F杯孔 ≤ F直 < F横 < F内
在这种浇注系统中，浇注时金属液一般是非充满状态。
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
② 开放式浇注系统（非充满式）
特点： 阻渣效果差，易卷气；
充型平稳，金属氧化轻。
适用： 有色件、球铁件
漏包浇注的铸钢件
浇注系统设计
3.2.1 按组元的断面比例关系分类
③ 半封闭式浇注系统 F阻 = F内
《浇注系统设计》课件
选择合适的浇口杯和直浇道
根据铸件的大小和材质，选择合适的 浇口杯和直浇道，以确保金属液的流 动平稳和充型能力。
设计横浇道和内浇道
根据铸件的结构和工艺要求，设计合 理的横浇道和内浇道，以控制金属液 的流动方向和速度。
优化浇注系统的结构
根据实际生产情况和铸件质量要求， 对浇注系统的结构进行优化，以提高 生产效率和铸件质量。
计。
03
浇注系统设计实例
实例一：单点浇注系统设计
在此添加您的文本17字
总结词：简单、易操作
在此添加您的文本16字
详细描述：单点浇注系统设计通常适用于小型模具，其结 构简单，操作方便，能够满足基本的浇注需求。
在此添加您的文本16字
总结词：适用范围较小
在此添加您的文本16字
详细描述：由于单点浇注系统的设计较为简单，其适用范 围相对较小，可能无法满足大型模具或复杂产品的高精度 浇注要求。
金属液氧化
总结词
金属液在浇注过程中会与空气中的氧气发生反应，导致其成分和性能发生变化。
详细描述
金属液氧化的原因可能是由于浇注速度过快、浇口设计不合理等引起的。为了减少金属液氧化的风险 ，需要优化浇注系统的设计，如采用封闭式浇注系统和减少金属液暴露时间等措施。同时，控制浇注 温度和速度，以降低金属液与空气的反应程度。
《浇注系统设计》ppt课件
目录
• 浇注系统概述 • 浇注系统设计原则 • 浇注系统设计实例 • 浇注系统常见问题与解决方案 • 未来浇注系统的发展趋势
01
浇注系统概述
浇注系统的定义与作用
01
浇注系统定义
02
浇注系统作用
浇注系统是铸造生产中用以控制金属液浇入铸型腔时流量、流速和方 向的各种金属流通道的总称。
铸造浇注系统设计-课件(1)
11
池盆形浇口杯
特点：挡渣作用明显，但是制作程序复杂，消耗 的金属较多 应用：主要用于中大型铸铁件。 结构：浇口盆 的深度应该大 于直浇道上端 直径的5倍。
12
浇口杯中应避免出现水平涡流
液态金属在平底的浇口杯中 流动 时易出现水平涡流。 流量分布不均匀造成流速方 向偏 斜。水平分速度对直浇 道中心线 偏斜，形成水平涡 流运动。在涡 流中心区形成 一个漏斗形充满空 气的等压 自由液面的空穴。容易 将空 气和渣子带入直浇道。
第七章 浇注系统设计
本章主要讲授浇注系统类型的选择，浇注最小截 面尺寸的计算，其它铸造合金浇注系统的特点。要 求掌握浇注系统的选择原则。
重点为浇注系统的选择原则和确定浇注位置，难 点为浇注系统选择原则的灵活应用。
1
概述
浇注系统：铸型中液态金属流入型腔的通道之总称 组成：浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内浇道
2)采用纵向逆浇，设置底坎、挡板和闸门等； 3)采用特殊结构的浇口杯：拔塞式、浮塞式、铁隔 片式、闸门式等； 4）浇口杯与直浇道相连的边缘做成凸起状。
22
三、直浇道中的流动
直浇道的功用： 引导金属液进入横浇道、内绕道或直接导入型腔； 提供足够的压力头，使金属液克服各种流动阻力，
在规定时间内充满型腔。
型壁的多孔性、透气性和合金液的不相润湿性，给合金液的 运动以特殊边界条件
在充型过程中，合金液和铸型之间有着激烈的热作用、机 械作用和化学作用；合金液冲刷型壁，粘度增大，体积收 缩，吸收气体、使金属氧化等；
浇注过程是不稳定流动过程 ✓ 在型内合金液淹没了内浇道之后，随着合金液面上升，
充型的有效压力头渐渐变小 ✓ 型腔内气体的压力并非恒定 ✓ 浇注操作不可能保持浇口杯内液面的绝对稳定
池盆形浇口杯
特点：挡渣作用明显，但是制作程序复杂，消耗 的金属较多 应用：主要用于中大型铸铁件。 结构：浇口盆 的深度应该大 于直浇道上端 直径的5倍。
12
浇口杯中应避免出现水平涡流
液态金属在平底的浇口杯中 流动 时易出现水平涡流。 流量分布不均匀造成流速方 向偏 斜。水平分速度对直浇 道中心线 偏斜，形成水平涡 流运动。在涡 流中心区形成 一个漏斗形充满空 气的等压 自由液面的空穴。容易 将空 气和渣子带入直浇道。
第七章 浇注系统设计
本章主要讲授浇注系统类型的选择，浇注最小截 面尺寸的计算，其它铸造合金浇注系统的特点。要 求掌握浇注系统的选择原则。
重点为浇注系统的选择原则和确定浇注位置，难 点为浇注系统选择原则的灵活应用。
1
概述
浇注系统：铸型中液态金属流入型腔的通道之总称 组成：浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内浇道
2)采用纵向逆浇，设置底坎、挡板和闸门等； 3)采用特殊结构的浇口杯：拔塞式、浮塞式、铁隔 片式、闸门式等； 4）浇口杯与直浇道相连的边缘做成凸起状。
22
三、直浇道中的流动
直浇道的功用： 引导金属液进入横浇道、内绕道或直接导入型腔； 提供足够的压力头，使金属液克服各种流动阻力，
在规定时间内充满型腔。
型壁的多孔性、透气性和合金液的不相润湿性，给合金液的 运动以特殊边界条件
在充型过程中，合金液和铸型之间有着激烈的热作用、机 械作用和化学作用；合金液冲刷型壁，粘度增大，体积收 缩，吸收气体、使金属氧化等；
浇注过程是不稳定流动过程 ✓ 在型内合金液淹没了内浇道之后，随着合金液面上升，
充型的有效压力头渐渐变小 ✓ 型腔内气体的压力并非恒定 ✓ 浇注操作不可能保持浇口杯内液面的绝对稳定
浇注系统设计课件PPT126页
第47页，共126页。
通常用最大相对流量偏差值K来评价内浇道中的流量不
均匀性。
K=(δmax-δmin)/(Qn-1) δmax—— 内浇道中最大流量 δmin—— 内浇道中最小流量 Q —— 系统中的总流量 n —— 内浇道的个数
第48页，共126页。
第49页，共126页。
第50页，共126页。
1. 顶注式浇注系统——内浇道设置在铸件的最高处； 2. 中间注入式浇注系统——内浇道设置在铸件侧面，从
铸件中间高度引入；
3. 底注式浇注系统——内浇道设置在铸件最低处侧面或底
部；
４. 阶梯式浇注系统——内浇道设置在铸件一侧不同高度 多层式引入；
第11页，共126页。
第12页，共126页。
1.顶注式； 优点：金属液自由下落，逐渐地自下而上充满 型腔，创造自下而上逐步升高的温度梯度，有 利于铸件的方向性（顺序）凝固和自补缩，也 有利于在顶部设置冒口补缩，而且冒口尺寸可 以较小。浇注系统结构较简单，消耗金属液较 少，清理铸件容易。 缺点：金属液自由下落，冲击力大，充型不平 稳，易发生飞溅，氧化和卷入空气等现象。铸 件中容易出现砂眼，冷豆、气孔和夹杂等缺陷。
第38页，共126页。
三、 直浇道窝 直浇道转入横浇道是一个急转弯，如果金属液流速 大，将出现严重的紊流和冲刷铸型，设置浇口窝起缓 冲作用，减少对铸型的冲刷，还可以流动分布。
第39页，共126页。
第40页，共126页。
四、 横浇道 主要作用：①除了是金属液以均匀而足够的量平稳 的流入内浇口外，②其结构开放式还要有利于渣及非 金属夹杂物上浮并滞留在其顶部，而不随流进入型腔， 故又称为撇渣道。因此希望金属液流流动平稳有利于 撇渣。（常用办法利用水力学中局部阻力和沿程阻力 的概念来设计横浇道）。
通常用最大相对流量偏差值K来评价内浇道中的流量不
均匀性。
K=(δmax-δmin)/(Qn-1) δmax—— 内浇道中最大流量 δmin—— 内浇道中最小流量 Q —— 系统中的总流量 n —— 内浇道的个数
第48页，共126页。
第49页，共126页。
第50页，共126页。
1. 顶注式浇注系统——内浇道设置在铸件的最高处； 2. 中间注入式浇注系统——内浇道设置在铸件侧面，从
铸件中间高度引入；
3. 底注式浇注系统——内浇道设置在铸件最低处侧面或底
部；
４. 阶梯式浇注系统——内浇道设置在铸件一侧不同高度 多层式引入；
第11页，共126页。
第12页，共126页。
1.顶注式； 优点：金属液自由下落，逐渐地自下而上充满 型腔，创造自下而上逐步升高的温度梯度，有 利于铸件的方向性（顺序）凝固和自补缩，也 有利于在顶部设置冒口补缩，而且冒口尺寸可 以较小。浇注系统结构较简单，消耗金属液较 少，清理铸件容易。 缺点：金属液自由下落，冲击力大，充型不平 稳，易发生飞溅，氧化和卷入空气等现象。铸 件中容易出现砂眼，冷豆、气孔和夹杂等缺陷。
第38页，共126页。
三、 直浇道窝 直浇道转入横浇道是一个急转弯，如果金属液流速 大，将出现严重的紊流和冲刷铸型，设置浇口窝起缓 冲作用，减少对铸型的冲刷，还可以流动分布。
第39页，共126页。
第40页，共126页。
四、 横浇道 主要作用：①除了是金属液以均匀而足够的量平稳 的流入内浇口外，②其结构开放式还要有利于渣及非 金属夹杂物上浮并滞留在其顶部，而不随流进入型腔， 故又称为撇渣道。因此希望金属液流流动平稳有利于 撇渣。（常用办法利用水力学中局部阻力和沿程阻力 的概念来设计横浇道）。
铸造中浇注系统设计
不到、冷隔等缺陷。 金属消耗大；
应用:
主要用于构造复杂旳多种黑色金属 铸件和易氧化旳有色金属铸件。
3、中间注入式浇注系统
对内浇道下列旳型腔部分为顶注 式；对内浇道以上旳型腔部分相 当于底注式。故它兼有顶注式和 底注式浇注系统旳优缺陷。因为 内浇道在分型面上开设，故极为 以便，广为应用。合用于高度不 大旳中档壁厚旳铸件。
轻易充斥，可降低薄壁 件浇不到、冷隔方面旳 缺陷
充型后上部温度高于底 部，有利于铸件自下而 上 旳顺序凝固和冒口旳 补缩
冒口尺寸小，节省金属
内浇道附近受热较轻
构造简朴，易于清除
缺陷:
易造成冲砂缺陷金属， 液下落过程中接触空气， 出现飞溅、氧化、 卷入 空气等现象，使充型不 平稳
易产生砂孔、铁豆、气 孔和氧化夹杂物缺陷， 大部分浇注时间，内浇 道工作在非淹没状态，
第四章 浇注系统
浇注系统旳作用：将液态金属引入铸型。
经典浇注系统旳构造 a)封闭式 b)开放式 1-浇口杯，2-直浇道，3-直浇道窝，4-横浇道，5-末端延长段，6-内浇道
对浇注系统旳基本要求
1.所拟定旳内浇道旳位置、方向和个数应符合铸件旳凝固原则或补缩 措施。
2.在要求旳浇注时间内充斥型腔。 3.提供必要旳充型压力头，确保铸件轮廓、棱角清楚。 4.使金属液流动平稳，防止严重紊流。预防卷入、吸收气体和使金属
过分氧化。 5.具有良好旳阻渣能力。 6.金属液进人型腔时线速度不可过高，防止飞溅、冲刷型壁或砂芯。 7.确保型内金属液面有足够旳上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、
冷隔等缺陷。
第一节、浇注系统各单元旳作用：
1、浇口杯旳作用：①承接来自浇包旳金属液，预防金属液 飞溅和溢出，便于浇注；②减轻液流对型腔旳冲击、分离 渣滓和气泡，阻止其进入型腔；③增长充型压力头。
应用:
主要用于构造复杂旳多种黑色金属 铸件和易氧化旳有色金属铸件。
3、中间注入式浇注系统
对内浇道下列旳型腔部分为顶注 式；对内浇道以上旳型腔部分相 当于底注式。故它兼有顶注式和 底注式浇注系统旳优缺陷。因为 内浇道在分型面上开设，故极为 以便，广为应用。合用于高度不 大旳中档壁厚旳铸件。
轻易充斥，可降低薄壁 件浇不到、冷隔方面旳 缺陷
充型后上部温度高于底 部，有利于铸件自下而 上 旳顺序凝固和冒口旳 补缩
冒口尺寸小，节省金属
内浇道附近受热较轻
构造简朴，易于清除
缺陷:
易造成冲砂缺陷金属， 液下落过程中接触空气， 出现飞溅、氧化、 卷入 空气等现象，使充型不 平稳
易产生砂孔、铁豆、气 孔和氧化夹杂物缺陷， 大部分浇注时间，内浇 道工作在非淹没状态，
第四章 浇注系统
浇注系统旳作用：将液态金属引入铸型。
经典浇注系统旳构造 a)封闭式 b)开放式 1-浇口杯，2-直浇道，3-直浇道窝，4-横浇道，5-末端延长段，6-内浇道
对浇注系统旳基本要求
1.所拟定旳内浇道旳位置、方向和个数应符合铸件旳凝固原则或补缩 措施。
2.在要求旳浇注时间内充斥型腔。 3.提供必要旳充型压力头，确保铸件轮廓、棱角清楚。 4.使金属液流动平稳，防止严重紊流。预防卷入、吸收气体和使金属
过分氧化。 5.具有良好旳阻渣能力。 6.金属液进人型腔时线速度不可过高，防止飞溅、冲刷型壁或砂芯。 7.确保型内金属液面有足够旳上升速度，以免形成夹砂结疤、皱皮、
冷隔等缺陷。
第一节、浇注系统各单元旳作用：
1、浇口杯旳作用：①承接来自浇包旳金属液，预防金属液 飞溅和溢出，便于浇注；②减轻液流对型腔旳冲击、分离 渣滓和气泡，阻止其进入型腔；③增长充型压力头。
浇注系统设计方案
流道设计的优化与改进
减少流道阻力
采用大截面、短流程的流道
防止金属液氧化
采用密封式或保护气氛浇注系 统
提高充型能力
采用多浇口、分流道设计
降低能耗
采用热平衡设计，减少热量损 失
04 模具设计
模具材料的选用
01
02
03
耐热性
选择耐热性好的材料，如 钢材、铝合金等，以确保 模具在高温下件结构、生产批量、合金种类、浇注条件
适用场合
直浇道适用于中小型铸件的大批量生产；横浇道适用于大型铸件的 单件、小批量生产；内浇道适用于各种铸件
流道尺寸与形状的确定
流道截面积
满足金属液的流量要求，保证充 型能力
流道长度与宽度
根据铸件大小、浇注温度和速度确 定
流道高度
根据金属液的静压力头和浮力确定
调整工艺参数
调整浇注温度、注射压力和注射速度等工艺 参数，提高浇注质量和效率。
改进模具结构
优化模具冷却、排气和顶出机构，提高模具 使用寿命。
采用先进的浇注技术
如应用热流道技术、顺序阀控制等，提高生 产效率和浇注质量。
浇注系统方案的经济性分析
模具成本
生产成本
评估不同浇注系统方案对模具材料、加工 和装配成本的影响。
排溢系统设计
设计有效的排溢系统，以 排除模具内的气体和溢出 的金属液，防止产品产生 气孔和浇不足等缺陷。
模具冷却系统的设计
冷却水道设计
合理布置冷却水道，以提高模具的冷 却效果，减少冷却时间，提高生产效 率。
冷却介质选择
冷却水道密封
确保冷却水道的密封性，防止冷却液 泄漏，以保证生产安全和产品质量。
根据模具材料和使用条件，选择合适 的冷却介质，如水、油等。
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浇注速度的考虑因素(续 浇注速度的考虑因素 续)
决定铸件的浇注速度应考虑下列因素： 决定铸件的浇注速度应考虑下列因素：
5.模砂性能 模砂性能 全黏土量高，高温强度低及变形量大的模砂，易发生剥砂、结疤， 全黏土量高，高温强度低及变形量大的模砂，易发生剥砂、结疤， 其浇铸速度应快。 其浇铸速度应快。 6.砂心 砂心: 砂心 砂心形状复杂时浇注速度应慢，这样有充分的排气时间， 砂心形状复杂时浇注速度应慢，这样有充分的排气时间，以利于气 体逸散到模外. 体逸散到模外 7.铸造方案: 7.铸造方案: 铸造方案 1.透气性佳之铸模，浇注速度可快；否则应慢，以免发生胀模。 1.透气性佳之铸模，浇注速度可快；否则应慢，以免发生胀模。 透气性佳之铸模 2.底浇法时浇注速度应快；顶浇法应慢。 2.底浇法时浇注速度应快；顶浇法应慢。 底浇法时浇注速度应快
:分模线至砂模顶面高度 上模箱高度） 分模线至砂模顶面高度（ h （cm) :分模线至砂模顶面高度（上模箱高度） :分模线至模穴顶面高度 上模铸件高度） 分模线至模穴顶面高度（ a （cm) :分模线至模穴顶面高度（上模铸件高度）
底浇时
:整个模穴的高度 铸件总高度） c （cm) :整个模穴的高度 （铸件总高度） 铸件在上箱时: 铸件在上箱时: 铁水静压高度（ =h铁水静压高度（H）=h-c/2
上浇时 分模线浇时
铸件在下箱时: 铸件在下箱时: 铁水静压高度（ 铁水静压高度（H）=h
铸件在上下箱时: 铸件在上下箱时: 铁水静压高度（ =h铁水静压高度（H）=h-a2/2c
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流量系数
由于浇铸后，金属液的流动会受模内压力、流道磨擦阻力、 由于浇铸后，金属液的流动会受模内压力、流道磨擦阻力、水压 头及氧化状况等而降低其流动性，造成前后浇注速率不大一致。 头及氧化状况等而降低其流动性，造成前后浇注速率不大一致。
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浇道系统设定原则
浇道系统的设定原则： 浇道系统的设定原则：
1.浇铸温度必须适宜确实量测，过热虽可改善滞流铸疵，但却会增加熔 浇铸温度必须适宜确实量测，过热虽可改善滞流铸疵， 浇铸温度必须适宜确实量测 且会影响冷却凝固时商，使铸件内部易发生缩孔。 渣，且会影响冷却凝固时商，使铸件内部易发生缩孔。 2.浇道、横浇道及浇道口，必须将其截面积计算精确，才能确保铸件品质。 浇道、横浇道及浇道口，必须将其截面积计算精确，才能确保铸件品质。 浇道 3.在相等的截面积条件下，圆形的浇道、横流道，比长方形的金属液流 在相等的截面积条件下，圆形的浇道、横流道， 在相等的截面积条件下 量大，因为后者的表面磨擦力为大。 量大，因为后者的表面磨擦力为大。 4.所有浇道系统均以模型制成，可确保尺寸精确及砂模强度，以避免 所有浇道系统均以模型制成，可确保尺寸精确及砂模强度， 所有浇道系统均以模型制成 发生冲砂、剥砂等铸疵。 发生冲砂、剥砂等铸疵。 5.浇铸的金属液，以直接流入铸件模穴内为原则，应尽量避免截面积 浇铸的金属液，以直接流入铸件模穴内为原则， 浇铸的金属液 突然改变影响流速。 突然改变影响流速。 6.临近铸件部份的浇道系统截面积，必须尽可能扁平，促使金属液凝 临近铸件部份的浇道系统截面积，必须尽可能扁平， 临近铸件部份的浇道系统截面积 固之后，进模口切除容易，不会损伤铸件发生缺口。 固之后，进模口切除容易，不会损伤铸件发生缺口。
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浇道系统设定原则(续 浇道系统设定原则 续)
浇道系统的设定原则： 浇道系统的设定原则：
5.浇铸的金属液，以直接流入铸件模穴内为原则，应尽量避免截面积 浇铸的金属液，以直接流入铸件模穴内为原则， 浇铸的金属液 突然改变影响流速。 突然改变影响流速。 6.浇注薄截面积铸件时，其浇道速度应快，避免金属液温度过低，避 浇注薄截面积铸件时，其浇道速度应快，避免金属液温度过低， 浇注薄截面积铸件时 免产生破邹或滞流等铸疵。 免产生破邹或滞流等铸疵。 7.对于截面厚薄变化的铸件，其进模口可置于较厚截面处，且应较短， 对于截面厚薄变化的铸件，其进模口可置于较厚截面处，且应较短， 对于截面厚薄变化的铸件 以使铸件模穴获得顺利的补给。 以使铸件模穴获得顺利的补给。 8.避免金属液经浇道直接冲击砂心或模壁，对大型铸件宜尽可能使用 避免金属液经浇道直接冲击砂心或模壁， 避免金属液经浇道直接冲击砂心或模壁 陶瓷管。 陶瓷管。 9.避免或减少模砂遭受高温金属液的冲蚀，下列原则可供参考: 避免或减少模砂遭受高温金属液的冲蚀，下列原则可供参考 避免或减少模砂遭受高温金属液的冲蚀 (1).浇道系统的内壁必须光滑 (1).浇道系统的内壁必须光滑 (2).浇道系统的模砂应垂紧。 (2).浇道系统的模砂应垂紧。 浇道系统的模砂应垂紧 (3).模砂性能要优良，具有适宜的强度。 (3).模砂性能要ຫໍສະໝຸດ 良，具有适宜的强度。 模砂性能要优良
直浇道窝
内浇口 进模口 浇口杯 浇口箱 通气棒 砂芯头 浇口棒 竖浇道 直浇道
横浇道
冒口
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浇道系统主要功能
浇道系统的主要功能： 浇道系统的主要功能：
1.提供干净金属液流至模穴，改善渣孔铸疵。 提供干净金属液流至模穴，改善渣孔铸疵。 提供干净金属液流至模穴 2.促使金属液浇注时，具有适宜、稳定的速度，减少乱流改善气孔铸 促使金属液浇注时，具有适宜、稳定的速度， 促使金属液浇注时 疵。 3.控制模内金属液具有适宜的温度梯度分布，改善缩孔铸疵。 控制模内金属液具有适宜的温度梯度分布， 控制模内金属液具有适宜的温度梯度分布 改善缩孔铸疵。 4.确保金属液可迅速充满模穴每一个角落，改善滞流铸疵 确保金属液可迅速充满模穴每一个角落， 确保金属液可迅速充满模穴每一个角落 因此设定浇道系统时，为确保模穴有清净金属液没有浮渣卷入， 因此设定浇道系统时，为确保模穴有清净金属液没有浮渣卷入，可考虑 使用过滤网、过滤片。若能符合经济性的要求应尽量减少浇道系统重量， 使用过滤网、过滤片。若能符合经济性的要求应尽量减少浇道系统重量， 提高铸件成品率，以促使提高生产率。 提高铸件成品率，以促使提高生产率。 浇道系统的设定，必须先衡量铸件形状、大小、材质、 浇道系统的设定，必须先衡量铸件形状、大小、材质、砂箱尺寸及生 产成本才能决定浇注方式。 产成本才能决定浇注方式。
由于磨擦造成的能量损失会延长铁水的充型时间， 由于磨擦造成的能量损失会延长铁水的充型时间，所以在计算闸口 截面积和浇注时间时要考虑。 截面积和浇注时间时要考虑。
选择磨擦损失因子来估算能量损失。 选择磨擦损失因子来估算能量损失。 流量系数“fr 是多变性的 常随着进模口数， 是多变性的， 流量系数“fr”是多变性的，常随着进模口数，弯道数而有所改 对非增加式系统而言，其流量系数“fr”可介于 可介于0.75~0.90,.对增压 变，对非增加式系统而言，其流量系数“fr 可介于 对增压 式浇道系统,其流量系数 fr”可介于 其流量系数” 可介于0.65~0.8. 式浇道系统 其流量系数” fr 可介于
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浇注速度的考虑因素
决定铸件的浇注速度应考虑下列因素： 决定铸件的浇注速度应考虑下列因素：
1.品质要求 品质要求 浇注速度快时，铸件的温度分布均匀，金属液品质均匀， 浇注速度快时，铸件的温度分布均匀，金属液品质均匀，对铸件的品 质要求较高时，应采用快速浇注 质要求较高时， 2.金属液料型 金属液料型 流动性较差的金属液，其浇铸速度较快 流动性较差的金属液， 3.金属液温度： 金属液温度： 金属液温度 金属液温度较低时，其浇铸速度应较快。如金属液温度每提高 度 金属液温度较低时，其浇铸速度应较快。如金属液温度每提高50度， 浇速应可减慢10~15%，每降低 度，应需增快 浇速应可减慢 ，每降低50度 应需增快10~15% 4.铸件厚度： 铸件厚度： 铸件厚度 薄铸件的浇铸速度应快，以免发生浇不到等铸疵， 薄铸件的浇铸速度应快，以免发生浇不到等铸疵，厚铸件的浇速度可 稍微慢，以加强方向性凝固。 稍微慢，以加强方向性凝固。
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浇铸速度的设定
在设定浇注系统时，需要先确定其流速， 在设定浇注系统时，需要先确定其流速，而流速会受水压头及流道的 损失系数、摩擦系数而影响，其流速计算公式如下： 损失系数、摩擦系数而影响，其流速计算公式如下： V= fr fr(2gH)1 / 2 式中: 后续介绍） 式中 fr =流量系数 (后续介绍） 流量系数 后续介绍 H =水压头 (cm) (后续介绍） 后续介绍） 水压头 后续介绍 g =重力加速度 重力加速度981 (cm/sec2) 重力加速度
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静压高度
下图所示以上浇,底浇及分模线浇等浇铸时 其 下图所示以上浇 底浇及分模线浇等浇铸时,其 底浇及分模线浇等浇铸时 浇道有效高度的设计. 浇道有效高度的设计 铁水静压高度（ cm):竖浇道铁水静压高度 竖浇道铁水静压高度。 铁水静压高度（H） （cm):竖浇道铁水静压高度。
浇口箱的浇注位置
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直浇道的设定
垂直下浇道于浇注作业时,不易使金属填满整个浇道口 易使空气卷 垂直下浇道于浇注作业时 不易使金属填满整个浇道口,易使空气卷 不易使金属填满整个浇道口 入金属液,且不达到截渣效果 因此推拔(Tapered)式的浇铸设定 则可改 且不达到截渣效果,因此推拔 式的浇铸设定,则可改 入金属液 且不达到截渣效果 因此推拔 式的浇铸设定 善上述缺失. 善上述缺失 直浇道尺寸设计: 直浇道尺寸设计: 最小值： 最小值：As=A(H/h)0.5 最大值： 最大值：As=A(h/H)0.5 式中：A=闸口截面积 式中：A=闸口截面积 As=直浇道下口截面积 As=直浇道下口截面积 H=直浇道有效高度 H=直浇道有效高度 h=浇口箱金属液面高度 h=浇口箱金属液面高度 As 一般而言，浇道口高度的推拔度，约每1时为1/8时 3.2㎜） 一般而言，浇道口高度的推拔度，约每1时为1/8时（3.2㎜） 1/8