图3-1 拉筋
四、砂芯设计
本铸件为简单铸件，不需要砂芯！
五·浇注系统设计
5.1浇注系统类型的选择
铸件材料为ZG310—570，铸件属半圆环厚壁零件，最大直径780mm,最小直径490mm,加工后最大壁厚210mm，最小145mm，加工后净重238Kg，因为铸件采用两箱造型，铸件结构简单，结合铸件要求及铸件结构及分型面设置，底注式浇注系统较为合适，故本设计采用底注式浇注系统。
根据资料[6]，厚壁球墨铸铁采用开放式浇注系统，其浇注比为： ∑A内：∑A横：∑A直﹦1.0:(0.8~0.9):(1.1~1.2) 参照教材及其它资料，确定浇注系统截面计算比例为：
∑A内：∑A横：∑A直﹦1.0: 0.9: 1.2
5.2浇注系统形式及内浇口位置
根据根据浇注系统设计原则以及浇注系统的类型，内浇口开设在铸件底面，开设薄片式内浇口，内浇口尽量分散，以减少铸造应力，内浇口不对正砂芯等，本铸件开设1个直浇道，1个总横浇道，2个分横浇道，2个内浇口。考虑到本铸件是小型件，且浇注高度比较低，直
5
浇道、横浇道及内浇道均采用木模造型，内浇口采用楔形式，造型时也由木模成型。 铸件浇注的布置形式如图5.2所示。
5.3 浇注载面比计算
浇注系统的计算根据铸造工艺手册第三版中引入的大口出流理论计算公式，其内浇口计算公式为：
A内?GL(0.17~0.20)thp （5-3）
公式中：
GL——铸件重量（Kg）
t——铸件浇注时间（秒）
hp——内浇品出口处的平均压头（cm）
内浇口出口处的平均压头与传统计算平均压头的关系为：
2k2hp?Hp21?k12?k2 （5-4）
公式中：
k1——直浇道断面与横浇道断面之比，则为4/3 k2——直浇道断面与内浇道断面之比，则为6/5
传统平均压头的计算公式为：
P2Hp?H0?2C (5-5)
式中：
H0——内浇口到浇口杯的高度，也就是直浇道+浇口杯的高度
P——内浇口到型腔顶面的距离 C——型腔高度
由于铸件高度为210mm，所以C=21cm，由于铸件为底注式，P=C。
浇注最小剩余压头根据铸件的大小、壁厚及合金种类查资料[6]计算，根据直浇道到离铸件最远距离及压力角计算
HM?Ltan? （5-6）
式中：L——直浇道到铸件最远水平距离，根据浇注系统布置与铸件长度，按60cm计 算
α——压力角，查表为6~7° 计算得到
H M≥Ltanα﹦60tan 7﹦7.36(cm)，取整数， 得H M﹦8(cm) 则：
Ho?型腔高度?HM?70H0﹦型腔高度+HM﹦29（cm）
6
代入公式（5-5）计算得到：
Hp?47.5Hp﹦18.5（cm）
代入公式（5-5）得到
hp?35hp﹦6.35（cm）
根据铸件重量查铸钢浇注时间[6]为15秒，根据型腔高度45及浇注时间得到型腔中液面平均上升高度为：
V?45/35?1.28(cm/s)V﹦21/15﹦1.5(cm/s)
根据资料[6]，液面上升速度与铸件壁厚的关系，得本铸件最小液面上升速度为
0.8~1.0cm/s0.8~2.0cm/s，因此浇注时间合适。
根据铸件三维零件图，铸件毛重为238Kg，将浇注时间与内浇口平均压头代入公式（5-3）得内浇道总面积为：
?A内?50cm2∑A内﹦7.56cm2
根据截面比计算，直浇道与横浇道总截面积为：
A ?A ?
2?25cm直9.1 6.9
横?75cm2 7
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