1、 鑄件均衡凝固理論及應(yīng)用鑄件均衡凝固理論及應(yīng)用 大孔出流理論與設(shè)計(jì)大孔出流理論與設(shè)計(jì)陜西金鼎鑄造有限公司陜西金鼎鑄造有限公司式中的Hp取的是直澆道的壓頭，按澆注位置的不同取不同的值。頂注： Hp =H0中注：HP=H0-HC/8底注： HP=H0-HC/2其中H0為內(nèi)澆道以上澆口的高度，HC為內(nèi)澆道以上鑄件的高度以往計(jì)算澆注系統(tǒng)面積根據(jù)伯努利公式以往計(jì)算澆注系統(tǒng)面積根據(jù)伯努利公式pHtGA31. 0內(nèi) 在澆注系統(tǒng)各組元截面積比A1/A210（也即小孔出流）時(shí)，此公式適用，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)澆口相對尺寸很小，出流速度只跟直澆道的壓頭有關(guān)。 鑄造生產(chǎn)中的澆注系統(tǒng)，一般截面積比A1/A25，此時(shí)內(nèi)澆道相對于

2、橫澆道和直澆道已不能算小孔出流。此時(shí)孔口的出流不僅跟壓頭有關(guān)，而且跟截面比A1/A2的大小有關(guān)系。 如果此時(shí)再按小孔出流的公式計(jì)算澆注系統(tǒng)的截面積，由于未考慮截面比的影響，Hp 的值偏大，導(dǎo)致計(jì)算后的澆注系統(tǒng)面積偏小，最終使?jié)沧r(shí)間難以保證。以下是大孔出流澆注系統(tǒng)的計(jì)算公式以下是大孔出流澆注系統(tǒng)的計(jì)算公式phtGA331. 0內(nèi)式中式中 A A內(nèi)：內(nèi)：內(nèi)澆道截面積，內(nèi)澆道截面積，cm2 （過去是過去是F阻阻） 33：內(nèi)澆道流量系數(shù)，內(nèi)澆道流量系數(shù)， （ 過去是過去是） hphp ：內(nèi)澆道平均壓頭內(nèi)澆道平均壓頭, cm （過去是過去是Hp) G G ：金屬液重量：金屬液重量 kgkg t ：澆注

3、時(shí)間，澆注時(shí)間，s 式中的式中的hp是內(nèi)澆道平均壓頭，不單考慮了壓頭是內(nèi)澆道平均壓頭，不單考慮了壓頭Hp而且考而且考慮了各組元的截面比。慮了各組元的截面比。 以鑄造橋殼為實(shí)例計(jì)算澆注系統(tǒng)：以鑄造橋殼為實(shí)例計(jì)算澆注系統(tǒng)： 鑄造橋殼澆注重量510kg，一型2件，采用中注澆注系統(tǒng)，直澆道Hp=35cm，鑄件高度27cm（內(nèi)澆道以上鑄件高度HC=9.6cm)。一、以小孔出流計(jì)算一、以小孔出流計(jì)算 澆注時(shí)間t=22.4s（單件）t=31.6s(2件） 取平均值t=27s計(jì)算HP采用中注式，故 HP=H0-HC/8=35-9.6/8=33.8cm按公式計(jì)算pHtGA31. 0內(nèi)取0.55，計(jì)算得到A內(nèi)=1

4、9 澆注系統(tǒng)截面積取A直：A橫：A內(nèi)=1:2:1.5,得到A直=12.7，A橫=25.3 由此推出，直澆道直徑為40，橫澆道尺寸為30X40(取寬度30），內(nèi)澆道各分四道共八道進(jìn)水，面積為19/8=2.375，取2.4，取寬度40，則厚度為6。二、按大孔出流計(jì)算二、按大孔出流計(jì)算 澆注時(shí)間取27s 初定澆注系統(tǒng)（L型或T型）如果選擇如果選擇L型的澆注系統(tǒng)，計(jì)算型的澆注系統(tǒng)，計(jì)算后后F2即為橫澆道截面積即為橫澆道截面積如果選擇如果選擇T型的澆注系統(tǒng)，計(jì)型的澆注系統(tǒng)，計(jì)算后算后F2為兩段橫澆道截面積之為兩段橫澆道截面積之和，單段面積應(yīng)除以和，單段面積應(yīng)除以2此件選擇T型澆注系統(tǒng)此件取A直：直： A

5、橫：橫：A內(nèi)內(nèi)= 1 ： 2 ： 1.5 初定截面比初定截面比 A直：直： A橫：橫：A內(nèi)內(nèi) 小件封閉小件封閉 2 ： 1.5 ： 1 1.5 ： 1.2 ： 1 1.2 ： 1.1 ： 1 中件半封閉中件半封閉 1 ： 2 ： 1 4 ： 8 ： 3 1.5 ： 2 ： 1 大件開放大件開放 1 ： 2 ：1.5 1 ： 1.5 ：1.2 1 : 2 : 2選流量系數(shù)選流量系數(shù) 1 、2 、3 三單元三單元 1 0.600.65 2 0.550.60 四單元四單元 1 0.500.65 取0.6 2 0.500.65 取0.6 3 0.450.60 取0.5計(jì)算計(jì)算 k1 , k2 計(jì)算平均

6、壓頭計(jì)算平均壓頭hp5 . 0)26 . 0() 16 . 0(22111AAk8 . 0)5 . 15 . 0() 16 . 0(33112AAk 9 .148 .3344. 01222122ppHkkkh計(jì)算內(nèi)澆道截面積計(jì)算內(nèi)澆道截面積 A內(nèi)內(nèi)6 .3231. 0phtGA內(nèi)由A直：A橫：A內(nèi)=1:2:1.5 得到A直=21.7； A橫=43.4； A內(nèi)=32.6計(jì)算得到：直澆道直徑為52，單側(cè)橫澆道尺寸為45X48(由于采用T型澆道，面積應(yīng)取0.5 A橫），內(nèi)澆道各分四道共八道進(jìn)水，面積為32.6/8=4.075，取4，取寬度40，則度為10。將小孔出流和打孔出流澆注系統(tǒng)作以下對比將小孔

7、出流和打孔出流澆注系統(tǒng)作以下對比澆注時(shí)間平均壓頭直澆道橫澆道內(nèi)澆道小孔出流2733.8403040406大孔出流2714.95245484010通過對比，同樣是27s澆注時(shí)間，小孔出流計(jì)算的澆注系統(tǒng)尺寸遠(yuǎn)小于大孔出流。我們可以生產(chǎn)驗(yàn)證的方式來確定到底哪種澆注系統(tǒng)符合實(shí)際。對一些易發(fā)生冷隔、澆不足等的薄壁件，可以按大孔出流的方式重新計(jì)算澆注系統(tǒng)，然后通過生產(chǎn)來驗(yàn)證?？偨Y(jié)總結(jié)澆注系統(tǒng)截面比澆注系統(tǒng)截面比是重要工藝參數(shù)；是重要工藝參數(shù)；澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)截面比決定澆注的流態(tài)截面比決定澆注的流態(tài)，澆注系統(tǒng)最小截，澆注系統(tǒng)最小截面決定澆注時(shí)間；面決定澆注時(shí)間；采用大孔出流理論設(shè)計(jì)，可以采用大孔出流理論設(shè)計(jì)，可以解決解決澆注系統(tǒng)截面積澆注系統(tǒng)截面積計(jì)算值偏小計(jì)算值偏小的問題；的問題；通過控制澆注過程的流速、流量和流態(tài)，實(shí)現(xiàn)通過控制澆注過程的流速、流量和流態(tài)，實(shí)現(xiàn)大流大流量，低流速量，低流速，潔凈快速潔凈快速充型，可以提高鑄