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區(qū)
設計消失模鑄件澆注系統應懂得消失模鑄造成形的理論基礎和基本原理,并且要懂得它的工藝特點,對要消失的模樣在鑄型內與液態(tài)金屬的置換狀態(tài)及反應要有所了解。設計的澆注速度合理與否,模樣裂解、氣化后的產物順利排出型腔,才能鑄造出合格鑄件,這樣才可以說設計的澆注系統是合理的,一定的實踐經驗積累在這里就顯得更為重要。
澆注系統是指熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內流經的通道。模具設計培訓認為澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統設計是否合理直接關系到塑料產品的成型質盆和生產效率.設計時應遵循以下原則。
①塑料成型特性。設計的澆注系統應適應所用塑料的成型特性的要求。
②塑件大小及形狀。根據塑件大小、形狀、壁厚、技術要求等因素.結合選擇分型面同時考慮設里澆注系統的形式、進料口數且及位皿.以保證正常成型。
③棋其成型塑件的型腔數。設盆澆注系統還應根據塑件質最考慮到模具是設計成一模一腔或是一模多腔,澆注系統應按0腔布局設計。
④塑件外觀。設計澆注系統時應考慮到去除、修枯進料口方便,同時不要影響9件的外表美觀。
⑤成型效率。在大量生產時.設計澆注系統還應考慮到在保證成型質且的前提下.盡量縮短流程,減少斷面積以縮短填充及冷卻時間.縮短成型周期,同時減少澆注系統報耗的塑料。
⑥冷料。在注射間隔時間.噴嘴端部的冷料必須去除.防止注人型腔影響塑件質最.故設計澆注系統時應考慮儲存冷料的措施.
⑦應防止型芯變形和嵌件位移。
⑧應有利于排氣。
(1)澆注系統的作用:
控制金屬液充填鑄型的速度及充滿鑄型所需的時間;使金屬液平穩(wěn)地進入鑄型,避免紊流和對鑄型的沖涮;阻止熔渣和其他夾雜物進入型腔;澆注時不卷入氣體,并盡可能使 鑄件冷卻時符合順序凝固的原則。內澆口的總截面積、橫澆口的總截面積和直澆口的總截面積是澆注系統的重要參數。根據內澆口、橫澆口、直澆口的各自總截面積的比例不同,澆注系統分為開放式和封閉式兩種。這里所說的截面積都是指與液流方向垂直的最小截面面積。當內澆口的總截面積最小時,澆注開始后整個澆注系統很快就充滿了金屬液,有利于阻止熔渣及夾雜物進入型腔,這種澆注系統通常稱為封閉式澆注系統,一般都優(yōu)先采用。當橫澆口或直澆口的總截面積小于內澆口的總截面積時,澆注過程中金屬液不會完全充滿澆注系統,這種澆注系統通常稱為開放式澆注系統,僅在特殊工藝采用。澆注系統設計得合理與否,很大程度上取決于消失模模樣消失的怎么樣,采用消失模鑄造怕就怕因澆注系統設計不正確,而導致金屬液與氣化模之間氣隙太大,很可能造成塌箱的危險。
澆注系統設計得合理還包括控制合適的充型速度。充型速度的選擇依據是模樣的模數(或壁厚),其中包括直澆道壓頭高度的選擇。我們假設一個最理想的臨界充型速度,當實際澆注的充型速度大于臨界充型速度的上限時,模樣材料的熱解產物沒有足夠時間從涂料界面及時排除,這時鑄件就易產生皺皮、粘砂和氣孔等缺陷。當小于這個臨界充型速度的下限時,鑄件就容易產生冷隔、澆不足和塌箱。設計的澆注系統在實際生產中還要不斷改進與優(yōu)化,修正工藝參數,以生產出完全符合技術要求的高質量鑄件。
當然,在澆注出鑄件后,還必須易于去掉澆注系統,而且要求澆注系統應該與鑄件不重要的部位相連接且面積盡量減小,一般情況下連接面積越小,就越會增加裝配模樣數量。澆注系統設計要綜合考慮鑄件成形和生產兩方面的影響,尺寸精度、質量要求高的鑄件,對澆注系統的要求更高。即使設計的澆注系統比較合理,也還要不斷優(yōu)化,逐步完善,我們的體會:一是只有工藝設計者和生產工人之間密切配合,二是具備必要的專業(yè)理論知識,并與豐富的實踐經驗相結合,才有可能做出最好的決策。
(2)澆注位置的選擇非常重要。
依據合金的凝固理論和實際生產經驗,在選擇澆注位置時應注意以下幾點。
第一,把加工面尤其是重要的加工面朝下或垂直放置。這一點和砂型鑄造是相同的,因為在金屬靜壓力的作用下,鑄件下部凝固時容易得到補縮,使其組織致密。對消失模鑄造更是如此,因為消失模在遇到高溫金屬液生成的熔渣,易浮到鑄件的上表面,加工面就能得到保證。當然,最理想的是熔渣上浮到設置的冒口里。
第二,模樣的大平面應垂直或傾斜放置。生產實踐表明,氣孔、熱解氣化的殘渣物形成的夾雜缺陷多出現在朝上的表面,而朝下的表面或側立面通常比較光潔,出現缺陷的可能性小。對消失模而言,這樣放置可以避免填砂造型時使大平面變形,也可以避免消失模遇高溫金屬液后在大面積內同時分解氣化,起到抑制氣化速度的作用,同時減小氣隙與金屬液面的間距,有效避免了塌箱,保證澆注順利進行。
第三,盡量把消失模上的開口部分(如窗口、凹槽及孔穴等)朝上安放,便于填砂造型,保證緊實。為了保證鑄件輪廓、棱角清晰,設計的直澆道要有必要的充型壓力頭,高于鑄件上水平面160~210mm,有足夠上升速度,可避免鑄件產生皺皮、冷隔和夾渣疤等缺陷。
第四,消失模鑄造通常采用底注式(包括側面下部式、下雨淋式等)澆注系統,由于消失模本身不透氣,澆注時模樣被高溫金屬液熱解的產物與氣體,主要是從型砂空隙及消失模與鑄型之間的間隙排除出去,垂直或傾斜安放有利于氣體和雜質的排除,避免夾砂結疤缺陷。另外,要便于排氣暢通、除渣和澆冒口系統的開設。
第五,要考慮模樣在砂箱內擺放的位置,模樣在砂箱中的位置應有利于干砂充填,盡可能避免水平或向下的不通孔,保證造型砂容易填充與緊實。防止造型砂填充不到或振實不緊產生死角,避免澆注后產生漲砂或節(jié)瘤缺陷。設計的澆注系統應該是金屬液流向合理,流程短,彎道少,阻力小,保證在設定的澆注時間內能完全充滿型腔。設計時為了具有良好的擋渣能力,可考慮用集渣包、過濾網等。通過現場試驗,必須經過驗證,方可照此控制。澆注位置應有利于多層鑄件模殼的排列,在干砂充填緊實時方便支撐,使模樣某些加固困難的部位能防止變形。
第六,設計的澆注系統要使金屬液流動平穩(wěn),避免嚴重紊流、卷入氣體,以及高溫金屬液的過度氧化。液態(tài)金屬液進入鑄型時線速度不可過高,避免飛濺、沖刷型壁。要保持澆口杯2/3內有金屬液。
