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鑄鋼件的澆注系統

來源:未知 佚名 2019-09-27 瀏覽
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1.1. 鑄鋼件澆注系統的特點 鑄鋼的特性熔點高、流動性差、收縮大、易氧化,要求金屬液快速、平穩地充型。其澆注系統有如下特點:  ⑴.鑄鋼的體收縮大,鑄件易產生縮孔、縮松、裂紋和變形等缺陷。厚實和壁厚差別較大的鑄件采用定向凝固的原則設置澆冒口系統,液態近乎流經冒口進入型腔,強化冒口的補縮能力;對于易產生裂紋、變形的殼體類鑄件,其內澆道應均布于鑄件的薄壁處,并盡量減少澆道對鑄件的機械阻礙。 
⑵.鑄鋼的澆注溫度高、易氧化,通常采用漏包澆注。漏包澆注擋渣作用好,對澆注系統的擋渣作用要求不高,因此澆注系統截面積較大呈開放式,勿需高的擋渣功能,但應快速平穩的充滿鑄型。漏包澆注壓力大,易沖壞澆道,因此,澆注系統應力求結構簡單、堅固耐沖擊。大中型鑄件的直澆道及鋼液流量超過1T的橫澆道和內澆道,應由耐火磚管組成。小型鑄鋼件的澆注系統可采用水玻璃、樹脂砂或全部采用面砂組成,并保證具有足夠的強度。  
 2.鑄鋼件澆注系統尺寸計算
 ⑴.用轉包澆注時尺寸計算。大批量生產小型鑄鋼件時,常用轉包澆注。一般采用封閉式或半封閉式澆注系統以加強擋渣能力。其澆注系統截面比為:  ΣA內:ΣA橫:A直=1:(0.8~0.9):(1.1~1.2)
⑵.用漏包澆注的尺寸計算  漏包澆注與轉包不同,漏包澆注時金屬液流出量,基本上取決于包底孔的直徑。而澆注系統則承受包底落下的鋼液,澆注系統本身并無控制流速的作用。在實際生產中,確定鑄鋼件澆注系統是根據漏包底注孔直徑的大小,首先由下表 1—11,查出包底注孔直徑和流速同時考慮注孔數量,并按式(1—11)計算澆注
時間。  t=G/NnV包;  式中:t—澆注時間(s); G—型腔內鋼液總重量(kg); n—每個澆包的注孔數(個);V包—鋼液的澆注速度(kg/s); N—同時澆注的澆包數量(個);  1—11 不同包孔直徑和鋼液澆注速度的平均值 包孔直徑d/mm 30 35 40 45 50 55 60 70 80 100 澆注速度V=kg/s 10 20 27 42 55 72 90 120 150 195  計算得出的澆注時間是否合適,可用鋼液在型腔內的上升速度V驗算,見式(1—12)。  V=h/t ;    式中:V—型內液面上升速度(mm/s);  h—鑄件的澆注位置(mm)(計算傾斜澆注的鋼液上升速度時,其高度h應取鑄件高度加上傾斜高度的1/2);t—澆注時間(s);    當計算的上升速度V小于表1—12值時,可選用大尺寸的包孔或增加包孔數量。條件允許時亦可傾斜澆注,其傾斜高度決定于砂箱的大小,但最大傾斜度不得超過300mm。     
鋼液在型腔中最小允許上升速度  鑄件重量/t鑄件結構 <5 >5~15 >15~35 >35~65 >65~100     復  雜  25 20 16 14 12 中  等 20 15 12 10 8   簡  單 15 10 8 6 5       根據選用的包孔,計算截面積,按比例確定各澆道的總截面積,其比例 為:A孔:ΣA內:ΣA橫:ΣA直=1:(1.8~2.0):(1.8~2.0):(2.0~ 2.5)  計算出各澆道總截面積,根據鑄件的形狀、結構尺寸大小及生產條件確定各澆道截面積、幾何形狀和幾何尺寸。 
     在用漏包澆注時,包孔澆注速度V包與澆包內鋼液的壓頭高度密切相關。壓頭高則澆注速度快;壓頭低則澆注速度小。因此,當一個澆包內的鋼液需要連續澆注幾個不同鑄件時,應該先澆注對鋼液上升速度要求較快的鑄件。為了滿足上升速度的要求,在計算包孔直徑時應按澆伜最后一個鑄件時,澆包中鋼液的平均壓頭,計算澆包注口直徑才能滿足最后一個鑄件對上升速度的要求。對于前面所澆注的鑄件可以控制塞桿對包孔的開啟程度,來控制各個鑄件鋼液的上升速度。
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