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資料二○○六年三月
目錄本資料主要摘自《造型工手冊》
——品保一部
鑄造是將熔化的金屬液引入預定型腔的過程。在這個過程中，鑄型能否經得住鐵水帶來的惡劣環境？鐵水在與鑄型的接觸中會發生怎樣的變化？
本教材將帶你初探其中的奧秘。
第一章澆注系統
一、澆注系統的定義
鑄型接受澆入的液態金屬，並將其引入到鑄型型腔的一系列通道叫澆注系統。
二、澆注系統的組成
1、澆口杯
2、直澆道
3、直澆道窩
4、橫澆道
5、內澆道等
三、各組元的作用（見圖1-1）
※ 澆口杯
（一）澆口杯的作用
1、用來承接來自澆包的金屬液流，並且將金屬液引入直澆道，同時可以防止金屬外溢。
2、避免金屬液流直衝直澆道，減少金屬液對鑄型的沖刷。
3、具有一定的擋渣效果。（見圖1-2）
4、增加金屬液靜壓頭（砂箱高度較低時）。
例如：用漏包澆注時，金屬液沖刷力大，流量也不易控制而且包孔很難對準直澆道，沒有澆口杯很難實現澆注。
（二）金屬液在澆口杯中的流動特點（見圖1-3、1-4）
當金屬液流入直澆道時，容易產生渦流，當金屬液進入直澆道內時，將空氣和渣子一併帶入型腔，使鑄件產生渣孔和氣孔等不良缺陷。渦流對於鑄件質量影響較大，因盡可能減少渦流，其具體措施有：（見圖1-5）
1、降低澆注包與澆口杯之間的距離，保持金屬液在澆口杯中的高度，即降低金屬液流入澆口杯的落差。因而在澆注時，澆口杯中液體應有一定深度。在整個澆注過程中連續供給金屬液，保持液面不變。
包嘴應盡量靠近澆口杯，並迅速澆滿澆口杯。
2、若澆注時，鐵水沿澆口杯壁注入，由於流向改變可以產生向上渦流，這樣有利於與渣質上浮，因而澆注時，鐵水應沿澆口杯斜壁流下，只有這樣才能發揮澆口杯擋渣的效果。
（三）澆口杯的結構和分類：漏斗形和澆口盆形
1、漏斗形澆口杯（見圖1-3）
1）優點：漏斗形澆口杯結構簡單、製作方便、容積小、消耗的金屬少，適於小型鑄件。
2）缺點：它只能接納和緩衝澆注的金屬液流，其擋渣效果很小。
（nws廣泛採用此種型別）
2、澆口盆形，又叫池形。（見右圖-澆口盆）
優點：擋渣效果好，用於大中型鑄件。
缺點：容積大，消耗的金屬多，製作困難。
（四）提高澆口杯擋渣效果措施
1、在澆口杯（漏斗形）底部加篩網，對鐵水起到過濾作用。（見圖1-6）
2、在澆口盆中增設隔板，利於鐵水中熔渣上浮。（見圖1-7）
3、在澆口盆中設定拔塞。
1）缺點：拔塞通常為耐火材料，如果操作不當，而損壞型砂），造成砂孔類缺陷。
2）優點：鐵水在澆口盆中靜置一定時間，有利於熔渣上浮。
3）改善：澆口杯底孔與直澆道之間，用金屬薄片隔開，澆注不久後，金屬片會自行熔化，金屬液進入鑄型，使用於澆注要求較高的鑄件。（見圖1-8）
※ 直澆道
（一）作用：將金屬液由澆口杯內向下引入橫澆道，並且提供型內金屬液充型的壓力頭，從而改善鑄型的填充性。金屬在直澆道內充滿高度越高，則流入型腔的速度越快，這樣鑄件就越不易出現澆不足、冷隔等缺陷。
注意：直澆道不具有蔽渣能力，還可能導致氣體的吸入。
（二）形狀：
1、一般做成上大下小的圓錐狀，錐度一般為1︰25或1︰50。這樣不但可以防
止吸氣，而且也利於造型。
2、直澆道與澆口杯之間的連線，應圓角連線，不能做成直角。（見圖1-9）
原因：1）澆口杯和直澆道若連線成直角，如截面一旦改變，會加快該處的流速，使該處真空度大，從而導致金屬液沖刷該處鑄型，造成鑄件不良。
2）金屬液在直澆道底部流速達到最快，如果急轉彎會使金屬液的紊流和攪動作用加劇，不利於渣子上浮。
※ 直澆道窩
位於直澆道底部擴大的凹窩。
作用：降低液流速度，減弱金屬液對鑄型的沖刷作用。避免金屬液流飛濺，從而引導
金屬平穩地流入橫澆道。一般直澆道底窩的直徑為橫澆道寬度的2倍左右，深
度應接近橫澆道的高度。
※ 橫澆道
一）作用：1、連線直澆道和內澆道。
2、用來捕集滯留由澆包經直澆道流入的雜質，它是澆注系統中最後一道擋渣關口。
二）要求：1、平穩、緩慢地輸送金屬液。低速流動，防止對鑄型沖刷，利於渣粒上浮，最後滯留在橫澆道頂部，而不進入型腔。
（三）橫澆道中金屬液流動
1、金屬液開始流進橫澆道後，以最大速度形成金屬液浪，沿橫澆道長度方向流
動，在到達橫澆道末端時金屬液衝擊該處型壁，金屬液面開始上公升，液流
方向改變，此時橫澆道內液面不斷上公升，直到完全充滿。這樣有利於金屬液
中雜質上浮。
2、在等斷面橫澆道上有幾個斷面相等的內澆道，在橫澆道未充滿前，由於金屬
液慣性，驅使金屬液越過內澆道繼續向前流動，從橫澆道兩側分叉出去的內
澆道仍無金屬液。
當橫澆道金屬液充滿後，由於金屬液壓頭作用，遠離直澆道的內澆道優先進水。（見圖1-10）
3、為了使各內澆道入水趨於一致，採取
1）內澆道不同截面積，即遠離直澆道處截面應較
小。2）橫澆道做成漸縮形結構，每經過乙個內澆道以
後，橫澆道的斷面積相應減小一定比例。
（四）橫澆道擋渣作用所具備的條件
1、橫澆道必須是充滿狀態。
2、金屬液的流動速度應小於雜質上浮速度，使夾渣
物有足夠時間上浮到橫澆道頂面。
3、盡量使金屬液在橫澆道內平穩流動。
4、橫澆道應有足夠的高度，能保證高出內澆道吸動區一定的距離。橫澆道末端
應有足夠的長度。
5、應保證內澆道和橫澆道的相對位置正確
（五）問題點：
1、為什麼要規定內澆道至直澆道的最小距離？
內澆道的吸動作用」金屬液流經內澆道時，除金屬液向前流動外，還有金屬
液向內澆道流動，由於壓力差，就將金屬液吸入內澆道，這種作用叫「吸動作用」。吸動區一般都大於內澆道的截面積。（見圖1-11）
由於直澆道中的金屬液流入橫澆道時，因同急拐彎，金屬液流波動較大，只有
流經一段距離後才能平穩，才有利於雜質上浮。另外，雜質上浮到橫澆道頂部需要
一段時間，若內澆道離直澆道太近，會導致雜質進入型腔，形成鑄件渣孔。
2、為什麼最後乙個內澆道不能開在橫澆道最末端？
在開始澆注時，金屬液中夾雜物較多，再者，開始澆入的金屬液流經的路徑
長，熱量散失比較多、溫度低，鐵水流動性差，這樣鐵水若流入型腔後使鑄件出現冷隔或渣孔。因此在橫澆道的末端應加長一段，以存留不潔的鐵水。一般加長段長度大於75mm。
3、橫澆道橫截面有哪幾種型別，各有什麼特點？
截面有：梯形、圓梯形、圓形三種。
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