鑄鋼件的澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)及計(jì)算

    1.鑄鋼澆注系統(tǒng)特點(diǎn)鑄鋼的特點(diǎn)

    熔點(diǎn)高、流動性差、收縮大、易氧化,要求金屬液快速、平穩(wěn)地充填.

    其澆注系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):

    ⑴.鑄鋼坯的收縮率大,鑄件容易出現(xiàn)縮孔、縮松、裂紋、變形等缺陷.厚變壁厚鑄件利用定向凝固原理,形成澆口和冒口系統(tǒng),液體幾乎通過冒口流入型腔,增強(qiáng)冒口的補(bǔ)料能力;用于容易開裂和翹曲的帶護(hù)套鑄件.內(nèi)流道應(yīng)均勻分布在鑄件的薄壁上,流道對鑄件的機(jī)械阻礙應(yīng)保持在z低限度.

    ⑵.鑄鋼的澆注溫度高,易氧化,所以通常用漏鋼包澆注.漏鋼包澆注的擋渣功能好,對澆注系統(tǒng)的擋渣功能要求低,所以澆注系統(tǒng)的截面積大且開,擋渣功能高不是必需的,但必須快速順暢地填充模具.漏鋼包的澆注壓力高,溜槽容易損壞,因此澆注系統(tǒng)必須結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、抗沖擊.大中型鑄件的澆口,以及消耗鋼水1噸以上的澆口和內(nèi)溜槽,必須采用耐火磚管.小型鑄鋼件的澆注系統(tǒng)可以是水玻璃、樹脂砂或全表面砂,并提供足夠的強(qiáng)度.

    2.鑄鋼件澆注系統(tǒng)尺寸計(jì)算

    ⑴.用轉(zhuǎn)包澆注時(shí)尺寸計(jì)算.大批量生產(chǎn)小型鑄鋼件時(shí),常用轉(zhuǎn)包澆注.一般采用封閉式或半封閉式澆注系統(tǒng)以加強(qiáng)擋渣能力.其澆注系統(tǒng)截面比為: ΣA內(nèi):ΣA橫:A直=1:(0.8~0.9):(1.1~1.2)

    ⑵.用漏包澆注的尺寸計(jì)算 漏包澆注與轉(zhuǎn)包不同,漏包澆注時(shí)金屬液流出量,基本上取決于包底孔的直徑.而澆注系統(tǒng)則承受包底落下的鋼液,澆注系統(tǒng)本身并無控制流速的作用.在實(shí)際生產(chǎn)中,確定鑄鋼件澆注系統(tǒng)是根據(jù)漏包底注孔直徑的大小,查出包底注孔直徑和流速同時(shí)考慮注孔數(shù)量,并按式(1-11)計(jì)算澆注時(shí)間.

    t=G/NnV包; 式中:t-澆注時(shí)間(s); G-型腔內(nèi)鋼液總重量(kg); n-每個(gè)澆包的注孔數(shù)(個(gè));V包-鋼液的澆注速度(kg/s); N-同時(shí)澆注的澆包數(shù)量(個(gè)); 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(jì)算得出的澆注時(shí)間是否合適,可用鋼液在型腔內(nèi)的上升速度V驗(yàn)算,見式(1-12).V=h/t ; 式中:V-型內(nèi)液面上升速度(mm/s); h-鑄件的澆注位置(mm)(計(jì)算傾斜澆注的鋼液上升速度時(shí),其高度h應(yīng)取鑄件高度加上傾斜高度的1/2);t-澆注時(shí)間(s); 當(dāng)計(jì)算的上升速度V小于表1-12值時(shí),可選用大尺寸的包孔或增加包孔數(shù)量.條件允許時(shí)亦可傾斜澆注,其傾斜高度決定于砂箱的大小,但z大傾斜度不得超過300mm.

    鋼液在型腔中z小允許上升速度鑄件重量/t鑄件結(jié)構(gòu) <5 >5~15 >15~35 >35~65 >65~100,計(jì)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(nèi):ΣA橫:ΣA直=1:(1.8~2.0):(1.8~2.0):(2.0~ 2.5) 計(jì)算出各澆道總截面積,根據(jù)鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)尺寸大小及生產(chǎn)條件確定各澆道截面積、幾何形狀和幾何尺寸.