鑄造中澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件

鑄造中澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件匯報(bào)人：小無(wú)名16澆注系統(tǒng)基本概念與原理澆注系統(tǒng)類型及特點(diǎn)分析澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定與優(yōu)化典型鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例分析澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件質(zhì)量影響及改進(jìn)措施現(xiàn)代技術(shù)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用前景展望contents目錄01澆注系統(tǒng)基本概念與原理澆注系統(tǒng)是指將熔融金屬?gòu)臐舶腓T型型腔的通道，包括澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道等部分。控制金屬液的流動(dòng)速度和方向，使金屬液平穩(wěn)、順序地充滿型腔，避免紊流、渦流和噴射，減少氧化和吸氣，以及提供必要的補(bǔ)縮條件。澆注系統(tǒng)定義及作用作用定義金屬液的流動(dòng)性是指其在鑄型中的流動(dòng)能力，與金屬成分、溫度和鑄型性質(zhì)等因素有關(guān)。流動(dòng)性充型能力冷卻凝固金屬液充滿鑄型型腔的能力，受到金屬液流動(dòng)性、鑄型條件、澆注系統(tǒng)和鑄件結(jié)構(gòu)等因素的影響。金屬液在鑄型中冷卻凝固的過(guò)程，包括液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。030201鑄造過(guò)程中金屬液流動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)原則保證金屬液平穩(wěn)、順序地充滿型腔；提供必要的補(bǔ)縮條件；簡(jiǎn)化澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，便于制造和清理。設(shè)計(jì)方法根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和生產(chǎn)條件，選擇合適的澆注系統(tǒng)類型；確定內(nèi)澆道的位置、數(shù)量和截面尺寸；計(jì)算直澆道和橫澆道的截面尺寸；繪制澆注系統(tǒng)圖，并標(biāo)注必要的尺寸和工藝參數(shù)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與方法02澆注系統(tǒng)類型及特點(diǎn)分析金屬液在澆注過(guò)程中，直接與外界大氣相通的澆注系統(tǒng)。定義結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于小型和薄壁鑄件。優(yōu)點(diǎn)金屬液容易氧化，吸氣嚴(yán)重，易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。缺點(diǎn)開(kāi)放式澆注系統(tǒng)金屬液在澆注過(guò)程中，完全與外界大氣隔絕的澆注系統(tǒng)。定義金屬液不易氧化，吸氣少，有利于順序凝固和補(bǔ)縮，適用于大型和厚壁鑄件。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本較高。缺點(diǎn)封閉式澆注系統(tǒng)

半封閉式澆注系統(tǒng)定義介于開(kāi)放式和封閉式之間的澆注系統(tǒng)，金屬液在澆注過(guò)程中部分與外界大氣相通。優(yōu)點(diǎn)結(jié)合了開(kāi)放式和封閉式的優(yōu)點(diǎn)，既有利于順序凝固和補(bǔ)縮，又簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)金屬液仍有氧化和吸氣的可能，需根據(jù)具體鑄件和要求進(jìn)行權(quán)衡。封閉式澆注系統(tǒng)金屬液不易氧化、吸氣少，有利于順序凝固和補(bǔ)縮，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、成本較高。開(kāi)放式澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，但金屬液易氧化、吸氣嚴(yán)重。半封閉式澆注系統(tǒng)結(jié)合了開(kāi)放式和封閉式的優(yōu)點(diǎn)，但仍需根據(jù)具體鑄件和要求進(jìn)行權(quán)衡。各類澆注系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)比較03澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)確定與優(yōu)化根據(jù)鑄件大小、壁厚、合金種類和澆注溫度等因素，通過(guò)公式或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算內(nèi)澆口截面積和長(zhǎng)度。內(nèi)澆口尺寸計(jì)算通過(guò)模擬分析、試驗(yàn)驗(yàn)證或經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)內(nèi)澆口尺寸進(jìn)行優(yōu)化，以改善金屬液流動(dòng)狀態(tài)、減少澆不足和冷隔等缺陷。優(yōu)化方法內(nèi)澆口尺寸計(jì)算及優(yōu)化方法直澆道應(yīng)具有足夠的截面積，以保證金屬液順利流入型腔；其長(zhǎng)度和直徑應(yīng)根據(jù)鑄件大小、合金種類和澆注溫度等因素確定。直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)橫澆道應(yīng)均勻分布于直澆道兩側(cè)，其截面積和長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、壁厚和合金種類等因素確定，以保證金屬液在型腔內(nèi)的平穩(wěn)流動(dòng)。橫澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)直澆道和橫澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)冒口應(yīng)用冒口主要用于補(bǔ)縮鑄件，防止縮孔和縮松等缺陷的產(chǎn)生。其大小、形狀和位置應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、壁厚和合金種類等因素確定。冷鐵應(yīng)用冷鐵主要用于調(diào)節(jié)鑄件的溫度場(chǎng)，改善金屬液的凝固順序，減少熱裂、變形等缺陷的產(chǎn)生。其大小、形狀和位置應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、壁厚和合金種類等因素確定。冒口和冷鐵在澆注系統(tǒng)中應(yīng)用04典型鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例分析針對(duì)平板類鑄件，常采用開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，如底注式、側(cè)注式等，以確保金屬液充型平穩(wěn)。澆注系統(tǒng)類型選擇內(nèi)澆道應(yīng)均勻分布于鑄件截面，避免局部過(guò)熱和冷隔缺陷。同時(shí)，內(nèi)澆道截面形狀和尺寸需根據(jù)金屬液流動(dòng)性和鑄件結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。內(nèi)澆道設(shè)計(jì)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需考慮擋渣措施，如設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)、擋渣壩等，以防止非金屬夾雜物進(jìn)入型腔。擋渣措施平板類鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例對(duì)于長(zhǎng)軸類鑄件，澆注系統(tǒng)通常采用縱向布局，使金屬液沿軸線方向順序凝固，有利于補(bǔ)縮和減少縮孔、縮松缺陷。澆注系統(tǒng)布局冒口是長(zhǎng)軸類鑄件澆注系統(tǒng)的重要組成部分，用于補(bǔ)償凝固過(guò)程中的液態(tài)收縮。冒口位置和尺寸需根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和工藝要求確定。冒口設(shè)計(jì)長(zhǎng)軸類鑄件在凝固過(guò)程中易產(chǎn)生熱裂和變形缺陷，因此需選擇合適的冷卻方式，如空冷、水冷等，以控制凝固速度和溫度梯度。冷卻方式選擇長(zhǎng)軸類鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例多層次澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)01對(duì)于具有復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的鑄件，需采用多層次澆注系統(tǒng)，確保金屬液充型完整且順序凝固。熱節(jié)處理02復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件往往存在熱節(jié)問(wèn)題，需通過(guò)調(diào)整內(nèi)澆道位置、增設(shè)冷鐵等措施來(lái)改善局部冷卻條件，消除熱節(jié)。鑄造工藝參數(shù)優(yōu)化03針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的特點(diǎn)和要求，需對(duì)鑄造工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，如澆注溫度、澆注速度、壓力等以確保鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例05澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件質(zhì)量影響及改進(jìn)措施澆注溫度澆注溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生缺陷，如縮孔、縮松、熱裂等。澆注速度澆注速度過(guò)快容易造成鑄件沖刷、冷隔等缺陷，而澆注速度過(guò)慢則可能導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生冷裂、夾雜等缺陷。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、尺寸和布局等因素都會(huì)影響鑄件的質(zhì)量。例如，內(nèi)澆口的位置和數(shù)量、直澆道的截面形狀和尺寸等都會(huì)對(duì)鑄件的凝固過(guò)程和補(bǔ)縮效果產(chǎn)生影響。澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件質(zhì)量影響因素分析加強(qiáng)過(guò)程控制和檢驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)鑄造過(guò)程的控制和檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的問(wèn)題，確保每個(gè)工序都符合質(zhì)量要求，從而提高鑄件的整體質(zhì)量。優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)改進(jìn)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、尺寸和布局，使金屬液在型腔內(nèi)的流動(dòng)更加合理，減少渦流、湍流等不利流動(dòng)現(xiàn)象，從而提高鑄件質(zhì)量?？刂茲沧囟群退俣雀鶕?jù)鑄件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和工藝要求，合理控制澆注溫度和速度，避免過(guò)高或過(guò)低的澆注溫度和速度對(duì)鑄件質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。采用先進(jìn)的鑄造工藝采用先進(jìn)的鑄造工藝，如真空鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造等，可以有效減少鑄件中的氣孔、夾雜等缺陷，提高鑄件的致密性和力學(xué)性能。提高鑄件質(zhì)量改進(jìn)措施探討06現(xiàn)代技術(shù)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用前景展望提高設(shè)計(jì)效率利用CAD等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，可以快速進(jìn)行澆注系統(tǒng)的三維建模，減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的繁瑣繪圖工作，提高設(shè)計(jì)效率。優(yōu)化設(shè)計(jì)方案通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助分析，可以對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行流場(chǎng)、溫度場(chǎng)等模擬分析，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少實(shí)際生產(chǎn)中的試錯(cuò)成本。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的共享和協(xié)同設(shè)計(jì)，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)之間的溝通和協(xié)作。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用提高制造精度3D打印技術(shù)可以制造出高精度、高質(zhì)量的澆注系統(tǒng)零件，提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量和性能。實(shí)現(xiàn)個(gè)性化制造3D打印技術(shù)可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行個(gè)性化定制，滿足不同客戶的特殊需求，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。降低制造成本3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜澆注系統(tǒng)的快速制造，減少傳統(tǒng)加工中的材料浪費(fèi)和加工時(shí)間，降低制造成本。3D打印技術(shù)在澆注系統(tǒng)制造中應(yīng)用前景123利用智能化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，減少人工干預(yù)，提高設(shè)計(jì)