鐵地板澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)鑄件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、鑄型條件及澆注條件等,確定鐵地板澆注系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)及其尺寸的過程。通過澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,保證金屬液以合適的澆注時(shí)間注滿型腔,并能控制金屬液的上升速度,提高鑄件質(zhì)量,減少金屬液消耗。
澆注時(shí)間的確定液態(tài)金屬從開始進(jìn)入鑄型到充滿鑄型所經(jīng)歷的時(shí)間稱為澆注時(shí)間,用t表示。澆注時(shí)間的長短對鑄件質(zhì)量有直接的影響。如果鐵地板澆注時(shí)間太短,則型腔中的氣體難以排除,會使鑄件產(chǎn)生氣孔;且金屬液流速過快,容易沖擊鑄型和型芯,引起脹砂和抬型。如果鐵地板澆注時(shí)間過長,則鑄件容易產(chǎn)生澆不到、冷隔、氧化夾渣和變形等問題。特別是鑄型會受到長時(shí)間的輻射烘烤,容易產(chǎn)生開裂,引起夾砂、粘砂問題。合理的澆注時(shí)間是指不產(chǎn)生上述問題的時(shí)間范圍。
影響澆注時(shí)間的因素有合金的種類、澆注溫度、澆注系統(tǒng)的類型、鑄件結(jié)構(gòu)(壁厚、尺寸、復(fù)雜程度等)和鑄型的種類等。目前主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算和查取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定澆注時(shí)間。
1)鐵地板澆注時(shí)間的計(jì)算。計(jì)算灰鑄鐵澆注時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式。
計(jì)算灰鑄鐵澆注時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式鑄件質(zhì)量澆注時(shí)間系數(shù)鑄件壁厚為3~5mm時(shí),S=1.63;壁厚為6~8mm時(shí),S=1.85;壁厚為9~15mm時(shí),S/=<450kg=2.2一般情況下S1=2;當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3.3%,鐵液含硫量較高,流動性差,澆注溫度較低,<10:t=s1或采用底注式澆注系統(tǒng)而冒口在頂部,或有內(nèi)冷鐵等需要快澆時(shí),S1=1.7~1.9;當(dāng)鑄件壁厚較08/厚而質(zhì)量要求較高,需要快澆以避免烘烤時(shí)間過長使涂料層脫落時(shí),S1=1.2~1.7鑄件壁厚<10mm時(shí),S2=1.11;壁厚為11~20mm時(shí),S2=1.44;壁厚為21~40mm時(shí),>10tt=S2CS2=1.66;壁厚>40mm時(shí),S2=1.89注:1-鐵地板澆注時(shí)間;S、S1、S2-系數(shù);8-鐵地板的主要壁厚;G-澆注質(zhì)量(包括澆冒口質(zhì)量)。
2)鑄鐵平臺澆注時(shí)間的校核。對于計(jì)算的鐵地板饒注時(shí)間需要驗(yàn)算其合理性。以液面上升速度進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)算方法是先計(jì)算液面上升速度,然后與小液面上升速度進(jìn)行比較,小液面上升速度。=4(10-6)式中 v-液面上升速度(mm/s);h-鑄件澆注時(shí)的高度(mm);t-澆注時(shí)間(s)。
鑄鐵平臺允許的小液面上升速度鑄件壁厚/mm<44~1010~40>40小液面上升速度/(mm/s)30~10020~3010~208~10
多個(gè)內(nèi)澆道的布置。實(shí)踐證明,同一橫澆道上有多個(gè)等截面的內(nèi)澆道時(shí),各內(nèi)澆道中的流量是不均勻的,遠(yuǎn)離直澆道的內(nèi)澆道的流量較大,而靠近直澆道的內(nèi)澆道的流量較小。這種現(xiàn)象會引起鑄件局部過熱而造成鑄件質(zhì)量不均勻。以防止清理后造成鑄件缺肉。內(nèi)澆道與鑄件的連接結(jié)構(gòu)。http://www.chinaweiyue.com/
上述鐵地板金屬液引人位置選擇的方法在實(shí)際中常存在沖突和矛盾。因此,在具體設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況綜合分析,靈活應(yīng)用。