铸钢件的浇注系统的特点及计算方法.docx
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铸钢件的浇注系统的特点及计算方法.docx
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1.铸钢件浇注系统的特点
铸钢的特性熔点高、流动性差、收缩大、易氧化,要求金属液快速、平稳地充型。
其浇注系统有如下特点:
⑴.铸钢的体收缩大,铸件易产生缩孔、缩松、裂纹和变形等缺陷。
厚实和壁厚差别较大的铸件采用定向凝固的原则设置浇冒口系统,液态近乎流经冒口进入型腔,强化冒口的补缩能力;对于易产生裂纹、变形的壳体类铸件,其内浇道应均布于铸件的薄壁处,并尽量减少浇道对铸件的机械阻碍。
⑵.铸钢的浇注温度高、易氧化,通常采用漏包浇注。
漏包浇注挡渣作用好,对浇注系统的挡渣作用要求不高,因此浇注系统截面积较大呈开放式,勿需高的挡渣功能,但应快速平稳的充满铸型。
漏包浇注压力大,易冲坏浇道,因此,浇注系统应力求结构简单、坚固耐冲击。
大中型铸件的直浇道及钢液流量超过1T的横浇道和内浇道,应由耐火砖管组成。
小型铸钢件的浇注系统可采用水玻璃、树脂砂或全部采用面砂组成,并保证具有足够的强度。
2.铸钢件浇注系统尺寸计算
⑴.用转包浇注时尺寸计算。
大批量生产小型铸钢件时,常用转包浇注。
一般采用封闭式或半封闭式浇注系统以加强挡渣能力。
其浇注系统截面比为:
ΣA内:
ΣA横:
A直=1:
(0.8~0.9):
(1.1~1.2)
⑵.用漏包浇注的尺寸计算漏包浇注与转包不同,漏包浇注时金属液流出量,基本上取决于包底孔的直径。
而浇注系统则承受包底落下的钢液,浇注系统本身并无控制流速的作用。
在实际生产中,确定铸钢件浇注系统是根据漏包底注孔直径的大小,首先由下表1—11,查出包底注孔直径和流速同时考虑注孔数量,并按式
(1)计算浇注时间。
t=G/NnV包
(1)
式中:
t—浇注时间(s); G—型腔内钢液总重量(kg);n—每个浇包的注孔数(个);V包—钢液的浇注速度(kg/s); N—同时浇注的浇包数量(个); 式1 不同包孔直径和钢液浇注速度的平均值包孔直径d/mm303540455055607080100 ,浇注速度V=kg/s10202742557290120150195 ,计算得出的浇注时间是否合适,可用钢液在型腔内的上升速度V验算,见式
(2)。
V=h/t
(2)式
(2)中:
V—型内液面上升速度(mm/s); h—铸件的浇注位置(mm)(计算倾斜浇注的钢液上升速度时,其高度h应取铸件高度加上倾斜高度的1/2);t—浇注时间(s);当计算的上升速度V小于表1—12值时,可选用大尺寸的包孔或增加包孔数量。
条件允许时亦可倾斜浇注,其倾斜高度决定于砂箱的大小,但最大倾斜度不得超过300mm。
钢液在型腔中最小允许上升速度铸件重量/t铸件结构<5 >5~15 >15~35 >35~65 >65~100 复杂 2520161412 中等 201512108 简单 1510865 根据选用的包孔,计算截面积,按比例确定各浇道的总截面积,其比例为:
A孔:
ΣA内:
ΣA横:
ΣA直=1:
(1.8~2.0):
(1.8~2.0):
(2.0~ 2.5)计算出各浇道总截面积,根据铸件的形状、结构尺寸大小及生产条件确定各浇道截面积、几何形状和几何尺寸。
在用漏包浇注时,包孔浇注速度V包与浇包内钢液的压头高度密切相关。
压头高则浇注速度快;压头低则浇注速度小。
因此,当一个浇包内的钢液需要连续浇注几个不同铸件时,应该先浇注对钢液上升速度要求较快的铸件。
为了满足上升速度的要求,在计算包孔直径时应按浇伜最后一个铸件时,浇包中钢液的平均压头,计算浇包注口直径才能满足最后一个铸件对上升速度的要求。
对于前面所浇注的铸件可以控制塞杆对包孔的开启程度,来控制各个铸件钢液的上升速度。
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