消失模鑄造澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和澆注是獲得高質(zhì)量鑄件的重要工序，澆注系統(tǒng)很關(guān)鍵，要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，澆注系統(tǒng)可以用泡沫塑料板材來(lái)制造，但澆注系統(tǒng)最好是發(fā)泡成型，如果可能與模型成為一體，只有這樣才能減少飛邊，因?yàn)楸《鴱?fù)雜的澆注系統(tǒng)在操作過(guò)程中很容易損壞，所以使?jié)沧⑾到y(tǒng)簡(jiǎn)化很重要。澆注系統(tǒng)和澆注操作的目的是減少澆注時(shí)產(chǎn)生紊流的傾向，減輕金屬液的氧化，防止產(chǎn)生冷隔、皺皮等缺陷，應(yīng)用成功的澆口設(shè)計(jì)有很多類型，如頂注、底注、雨淋式澆注，壓邊澆口、牛澆口等。金屬液的充型速度必頻與模型熱解的速度相同，澆注速度慢或出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象，都會(huì)引起嚴(yán)重的塌箱，金屬液量一定要充分，以保持一定的金屬靜壓頭防止金屬液前沿與熔融模型之間的空隙處發(fā)生他鄉(xiāng)。鐵或鋁和氧的親和性、鐵或鋁的吸氣性以及模型結(jié)構(gòu)對(duì)控制澆注的成功至關(guān)重要。澆注時(shí)泡沫塑料模型要發(fā)生一些列的變化，包括熔融、解聚、熱解、聚合物裂解等，模型的熱解產(chǎn)物會(huì)引起很多鑄造缺陷，如鋁合金中的氣孔、縮松，鑄件中的碳缺陷，以及鑄鋼件中的增碳等。金屬液充型過(guò)程中，模型在約75℃時(shí)開始軟化，164℃時(shí)溶熔，316澆注系統(tǒng)的主要作用是用金屬液充填型腔，同時(shí)必須不對(duì)鑄型和金屬兩者產(chǎn)生部可接受的損壞，澆注系統(tǒng)能夠在型內(nèi)建立溫度梯度、提供補(bǔ)給金屬，以促進(jìn)健全的鑄件，澆注過(guò)程中，澆注系統(tǒng)內(nèi)的金屬流不僅要支撐鑄型，還要通過(guò)澆注系統(tǒng)排除模型的熱解產(chǎn)物，在涂料和干砂的充填、緊實(shí)的過(guò)程中，澆注系統(tǒng)還可用以支撐和搬運(yùn)，澆注系統(tǒng)還要有一定的強(qiáng)度，便于操作并使模型某些部位可能加固，防止變形。澆注出鑄件后，必須去掉澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)應(yīng)該與鑄件部重要的部位相連并且面積應(yīng)盡量減小，一般情況下，面積越小，可增加澆注系統(tǒng)裝配模型數(shù)量。消失模鑄造工藝中多使用較大的澆口杯防止?jié)沧⑦^(guò)程中出現(xiàn)斷流，能夠快速而穩(wěn)定地澆注，保持液態(tài)金屬的靜壓頭，澆口杯多采用合粘結(jié)劑的型砂制造。生產(chǎn)鑄件時(shí)常用過(guò)濾網(wǎng)，它有助于防止?jié)沧r(shí)直澆道的損壞，金屬液的靜壓頭必須超過(guò)金屬與模型界面的壓力，否則就會(huì)發(fā)生反噴，金屬液壓頭越高，通常導(dǎo)致鑄件的質(zhì)量越好，鋁合金鑄件中采用中空直澆道和其它組元，有助于鋁液的充型。1、消失模鑄造澆注位置的確定確定澆注位置應(yīng)考慮以下原則①盡量立澆、斜澆，避免大平面向上澆注，以保證金屬有一定上1速度。②澆注位置應(yīng)使金屬與模型熱解速度相同，防止?jié)沧⑺俣嚷虺霈F(xiàn)斷流現(xiàn)象，而引起塌箱、對(duì)流缺陷。目此多將厚大平面置于垂直的而不是水平的方向。厚度介于3.2-6.4mm的鑄件一般不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，但是對(duì)于壁厚較大的鑄件，需要更多的內(nèi)澆道隱入、更低的模型密度、代用模型材料、采用不同的涂料配方、抽真空澆注或其它的調(diào)整，以減少碳缺陷。3、內(nèi)澆道尺寸大小的設(shè)計(jì)計(jì)算首先確定內(nèi)澆道（最小斷面尺寸），再按一定比例確定在直澆道和橫澆道。計(jì)算方法有2種：經(jīng)驗(yàn)法：以傳統(tǒng)砂型工藝為參考查表或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算后，適當(dāng)調(diào)整，一般增大15%-20%即可。理論計(jì)算方法：如水力學(xué)計(jì)算公式，以球鐵（包括灰鐵）為例G:流經(jīng)內(nèi)澆道的液態(tài)重量（kg）（鑄造重+澆注系統(tǒng)重）u：流量系數(shù)，可參考傳統(tǒng)工藝查表，一般可按阻力偏小來(lái)取。（如0.3-0.4）Hp:壓頭高度，根據(jù)模型在砂箱中位置確定。t：關(guān)鍵是澆注時(shí)間的選擇，快速澆注是EPC工藝最大特點(diǎn)。按下式?jīng)Q定t:k1（中小件用公式k1是修正系數(shù)，有負(fù)壓時(shí)；K1取<1-般為0.85左右；T=k1計(jì)算結(jié)果是一個(gè)參考值，通過(guò)澆注試驗(yàn)調(diào)整，有確切把握后可和模型聯(lián)在一起發(fā)泡成型是有利的。4、消失模鑄造澆注工藝澆注鋁合金鑄件時(shí)由于模型分解速度不快，澆注速度與鑄鐵件生產(chǎn)相比要低一些，因此，需要較大的內(nèi)澆道和直澆道，生產(chǎn)鋁合金件時(shí)的冷隔和皺皮缺陷是由于鋁合金液中卷入了模型的熱解殘留物以及當(dāng)今束流相遇是鋁液的熱量不足以充分熔融這些殘留物的綜合結(jié)果所致。底注工藝最有利于金屬液充型，金屬液以受控最好的方式在直澆道中下降，然后在鑄型型腔內(nèi)有規(guī)律地上，金屬液前沿使分解產(chǎn)物在金屬液與模型的界面空隙中逸出的同時(shí)，又能夠支撐干砂型壁。一個(gè)澆注系統(tǒng)上能夠組裝多層模型，在澆注結(jié)束前金屬液的靜壓頭降低和流動(dòng)的速度減小的情況下，一定要使每個(gè)鑄型都充滿，模型之間不要靠得太近，否則會(huì)使型內(nèi)氣壓升高，澆注鑄鐵和鑄鋼件時(shí)，模型的熱解的過(guò)程中產(chǎn)生大量高溫氣體，如果這些氣體聚集在相鄰兩個(gè)模型間的區(qū)域內(nèi)，模型會(huì)受到損壞，使干砂流入型腔內(nèi)，產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷。如果把這些高溫氣體從型內(nèi)排出，則可以解決這些問(wèn)題。澆注時(shí)也可采用抽真空，抽真空能夠排出砂箱內(nèi)的氣體，提高鑄件表面的光潔度，阻止干砂流態(tài)化，改善薄壁鑄件的充型性能，抽真空還能夠排出澆注時(shí)產(chǎn)生的其它產(chǎn)物，真空系統(tǒng)中收集過(guò)多的這類產(chǎn)物會(huì)發(fā)生批爆炸，所以要求真空系統(tǒng)至少能夠承受住1MPa的峰值壓力。4.1澆注溫度的確定：由于模型氣化是吸熱反應(yīng)，需要消耗液體金屬的熱量，澆注溫度應(yīng)高一些，雖然負(fù)壓下澆注，充型能力大為提高，但從順利排除EPS固、液相產(chǎn)物也要求溫度高一些，特別是球鐵件為減少殘?zhí)?、皺皮等缺陷，溫度偏高些?duì)質(zhì)量有利。一般推薦EPC工藝澆溫比砂型高30-50℃，對(duì)鑄鐵件而言，最后澆注的鑄件應(yīng)高于136表1推薦的澆注溫度范圍：表l采用消失模鑄造工藝時(shí)合金澆注溫度4.2負(fù)壓的范圍和時(shí)間的確定負(fù)壓的作用：(1)緊實(shí)干砂，防止沖砂和崩散、型壁移動(dòng)（尤其球鐵更為重要）。(2)加快排氣速度和排氣量，降低界面氣壓，加快金屬前沿推進(jìn)速度提高充型能力，有利于減少鑄件表面缺陷。(3)提高復(fù)印性，鑄件輪廓更清晰。(4)密封下澆注，改善環(huán)境。負(fù)壓大小范圍：(1)根據(jù)合金種類，選定負(fù)壓范圍，見表2。表2負(fù)壓范圍鑄件凝固，形成外殼足以保持鑄件時(shí)即可停止抽氣，一般5min左右（根據(jù)壁厚定）為加快凝固冷卻速度也可延長(zhǎng)負(fù)壓作用時(shí)間。鑄件較小負(fù)壓可選低些，重量大或一箱多鑄可選高一些，頂注可選高一些，壁厚或瞬時(shí)發(fā)氣量大也可選略高一些。澆注過(guò)程中，負(fù)壓會(huì)發(fā)生變化，開始澆注后負(fù)壓降低，達(dá)到最低值后，又開始回升，最后恢復(fù)到初始值，澆注過(guò)程負(fù)壓下降最低點(diǎn)不應(yīng)低于（鑄鐵件）l00-200mmHg，生產(chǎn)上最好控制在200mmHg以上，不允許出現(xiàn)正壓狀態(tài)，可通過(guò)閥門調(diào)節(jié)負(fù)壓，保持在最低限以上。為避免澆注時(shí)噴燈效應(yīng)，不應(yīng)采用名冒口，而且直澆道是砂箱表面上唯一敞開處，仔細(xì)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，要力爭(zhēng)減少型內(nèi)不同方向的金屬液的對(duì)流，在金屬液流的前沿，常有一些模型熱解殘留物，在兩股金屬液對(duì)流時(shí)在交界面處會(huì)卷入這些殘留物，因此，鑄件截面尺寸的突然變化的部位也有類似的問(wèn)題，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，一定要懂得在金屬液前沿積累的熱解殘留物一定要力爭(zhēng)排除或減少。4.3澆注操作EPC工藝中澆注時(shí)多使用較大的澆口杯防止?jié)沧⑦^(guò)程中出現(xiàn)斷流而使鑄型崩散，達(dá)到快速穩(wěn)定澆注并保持靜壓頭。澆口杯多采用砂型制造，生產(chǎn)鑄件還常采用過(guò)濾網(wǎng)。它有助于