鑄造鋁合金澆注系統(tǒng)的幾種形式

鋁合金鑄造澆注系統(tǒng)傳統(tǒng)的幾種形式大致有：頂注式、底注式、中注式、和縫隙式。

（1）頂注式澆注系統(tǒng)   系統(tǒng)短簡，金屬液熱損失小，系統(tǒng)占用的金屬量少，并有合理的型腔熱分布，有利于鑄件的定向凝固和補縮。但是充型不平穩(wěn)，易飛濺，隨著鑄件高度的增加而沖擊現(xiàn)象嚴重，不利排氣，鑄件易造成夾渣、氣孔，因此在鋁合金的重力鑄造中，基本不采用頂注式澆注系統(tǒng)。

（2）底注式澆注系統(tǒng)   金屬液在重力的作用下，經(jīng)系統(tǒng)進入型腔，自下而上地平穩(wěn)充型，利于排氣和撇渣，但型腔的熱分布極不合理，無法實現(xiàn)重力鑄造所需要的定向冷凝順序。鑄件不能得到充分補縮。在加大冒口的情況下，這種方法目前在中小型鋁合金鑄件中應用較為普遍。底注式澆注系統(tǒng)除上述缺點外，還有為減小沖擊，其直澆道往往設計成蛇形和傾斜彎曲形，在多數(shù)情況下，增加了集渣包取代橫澆道，致使金屬液流經(jīng)的路線太長，熱損失大，結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高，型腔的熱分布只能使鑄件自上而下凝固，與重力鑄造的冷凝順序恰恰相反。鑄件易造成冷隔，補縮受阻，中底部易產(chǎn)生縮洞，上部易產(chǎn)生針孔，一旦出現(xiàn)問題，調(diào)整模具十分困難，常用的方法是，提高澆注溫度，增加補貼，加大冒口，除質(zhì)量難以保證外，還造成金屬的大量消耗。工藝出品率一般小于50%，毛坯使用率平均也只在65%︿70%。

（3）中注式澆注系統(tǒng)   充型的沖擊現(xiàn)象較頂注式有所改善，但系統(tǒng)對型腔的熱分布不如頂注式合理，一般應用在高度100mm以下的小型鑄件的生產(chǎn)中。

（4）縫隙式澆注系統(tǒng)   從理論上講，這種系統(tǒng)的充型始終處于頂注狀態(tài)，但它充型平穩(wěn)，排氣良好，可有效防止鋁液的二次氧化，縫隙式內(nèi)澆道還有一定的撇渣功能，型腔的熱分布較底注式澆注系統(tǒng)合理，有利于鑄件的補縮。但實際上，其補縮性能并不十分突出，冒口的尺寸比底注式澆注系統(tǒng)并沒有減小多少。

在傳統(tǒng)的縫隙式澆注系統(tǒng)中，往往在直澆道和型腔之間，增加集渣包（柱），代替橫澆道，縫隙澆道作為內(nèi)澆道與型腔相通，與底注式澆注系統(tǒng)一樣，高度不大的鑄件，直澆道可以是垂直的或是斜的，較高大的鑄件則設計成蛇形和傾斜彎曲形。集渣包（柱）的高度，自型腔底部直至冒口上平面，其直徑一般在φ50︿φ70mm，金屬液經(jīng)直澆道，從集渣包（柱）的底部進入，由縫隙澆口注入型腔，澆注時，集渣包（柱）的液面與型腔的液面幾乎同時升高，直澆道對集渣包（柱）的充液具有明顯的底注式特征，而金屬液經(jīng)集渣包（柱）的縫隙澆道注入型腔，則具有頂注式的特征，集渣包（柱）占用了大量的金屬。在整個澆注過程中，澆注系統(tǒng)復雜，加長了金屬液的流經(jīng)路線，散熱面積大，隨著液面的升高，集渣包（柱）上面金屬液的溫度也逐漸下降，這就是說經(jīng)內(nèi)澆道注入型腔的溫度也相應下降，因此型腔的熱分布仍處于不合理的狀態(tài)。雖然這種澆注系統(tǒng)在補縮能力方面較底注式澆注系統(tǒng)和中注式澆注系統(tǒng)有所改善，鑄件上部及冒口部分因溫度下降，同樣也影響其補縮能力。集渣包（柱）作為鋁鑄件的側(cè)冒口使用，其補縮能力也是有限的，金屬液在重力作用下，呈垂直向下補縮傾向，鋁液的密度低，大大影響了冒口的補縮深度，鑄件發(fā)生補縮不足情況，也只能采用加大冒口來解決縮松的問題。

澆注時由于集渣包（柱）需要大量的金屬液，從而延長了充型時間，加劇了上部金屬液溫度的下降。傳統(tǒng)的縫隙式澆注系統(tǒng)，工藝出品率是最低的，約40%左右，空心薄壁的中小鑄件則更低，同時還增加了清理難度。

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