鑄鐵件澆注系統(tǒng)是鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道。一般鑄鐵件澆注系統(tǒng)主要由澆口杯 (外澆道) ,、直澆道,、橫澆道及內(nèi)澆道四部分 (組元) 組成。廣義來說, 澆包和澆注設(shè)備也是澆注系統(tǒng)的一部分, 因為它的結(jié)構(gòu),、尺寸,、位置高低等對控制液態(tài)金屬的流量和靜壓頭的大小有   的影響;另外, 出氣孔與澆注系統(tǒng)也有聯(lián)系, 也可以看成是澆注系統(tǒng)的一個組成部分。
澆注系統(tǒng)俗稱“水口”, 因此, 有人認(rèn)為只要把鐵液導(dǎo)入型腔就可以了, 對水口沒有引起足夠的重視, 造成鑄造問題。缸體鑄鐵件按重量分為小型缸體鑄鐵件, 重量<200 kg;中型缸體鑄鐵件, 重量在200~1 000 kg;大型缸體鑄鐵件, 重量>1 000 kg,。主要涉及以下四種澆注工藝:底注KF式,、中注封閉-KF式、階梯封閉-KF式,、階梯半封閉式,。
底注KF式澆注工藝是缸體鑄鐵件的傳統(tǒng)澆注工藝方案, 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實施制作方便,、工藝成本低,。但該方案下, 砂型表面易燒結(jié), 缸體鑄鐵件溫度梯度和殘余應(yīng)力分布不甚合理, 易產(chǎn)生縮松、澆不足等問題,。
中注封閉-KF式,、階梯封閉-KF式澆注工藝方案普遍應(yīng)用于中小型缸體鑄鐵件。澆注過程中, 鑄件溫度分布均勻合理, 上下砂型不易燒結(jié),。尤其中注封閉-KF式澆注工藝方案, 采用先封閉,、后KF的形式, 兼顧封閉式與KF式的優(yōu)點, 綜合工藝性好。對于垂直高度較大的缸體鑄鐵件, 為降低金屬液的沖刷作用, 可以采用階梯封閉-KF式澆注方案
階梯半封閉式澆注工藝方案主要應(yīng)用于大型缸體鑄鐵件,。在澆注系統(tǒng)的高度上, 有不少于兩層的內(nèi)澆道, 可在底部,、中部以及高的位置注入鐵液。該工藝方案適用范圍廣, 綜合工藝性較好,。
(1)內(nèi)澆道在橫澆道的頂部, 澆注系統(tǒng)無論是封閉式的還是KF式的, 鐵液在橫澆道中流動時, 渣子總會是向上浮的,。把內(nèi)澆道設(shè)在橫澆道的頂部, 容易把上浮在橫澆道頂部的渣子吸進(jìn)型腔, 是不合理的。內(nèi)澆道應(yīng)在橫澆道的底部, 并且內(nèi)澆道和橫澆道的底面應(yīng)在同平面上, 否則澆注之初的夾雜著砂,、渣,、氣體的溫度偏低的“臟鐵液”就會先流入內(nèi)澆道進(jìn)入型腔, 而不能越過內(nèi)澆道口流到它該去的橫澆道的末端, 容,。內(nèi)澆道應(yīng)在橫澆道的底部, 并且內(nèi)澆道和橫澆道的底面應(yīng)在同平面上, 否則澆注之初的夾雜著砂,、渣、氣體的溫度偏低的“臟鐵液”就會先流入內(nèi)澆道進(jìn)入型腔, 而不能越過內(nèi)澆道口流到它該去的橫澆道的末端, 容易產(chǎn)生砂眼,、渣眼,、氣孔等問題 澆口杯體積小或沒有澆口杯。除了影響澆注時鐵液的導(dǎo)入外, 還會影響到補(bǔ)充液態(tài)收縮, 使鑄件產(chǎn)生縮孔問題,。
(2) 在發(fā)動機(jī)主機(jī)廠的鑄造車間里, 幾乎都是采用大規(guī)模的流水線生產(chǎn), 其砂箱較高 (如上箱400 mm, 下箱300 mm) , 較大 (如1 300 mm×900 mm) ,。用大鐵液包直接澆注, 澆口杯及澆注系統(tǒng)體積也較大。在這種工裝條件下生產(chǎn)HT250牌號的缸體,、缸蓋鑄件一般不用補(bǔ)縮冒口,。在良好的孕育處理的情況下, 缸體軸承位和缸蓋底面毛坯面硬度能達(dá)到HBS195~200。
為防止縮孔缺孔問題, 常用的措施有:①緩慢收包, 補(bǔ)澆,。但這個方法使?jié)餐暌话F液的時間延長, 造成鐵液孕育衰退和溫度下降過大,。②適當(dāng)加大澆口杯。澆口杯多大才合適, 以凝固結(jié)束時, 鐵液面不低于澆口杯的底部為好。
(3) 壓力頭小,。有的機(jī)械化程度較低的鑄造車間, 為了節(jié)省體力和用砂量, 砂箱的高度都盡量矮,。有的即使是用吊車起吊砂箱, 為圖省事, 用槽鋼作砂箱壁, 槽鋼是多寬, 砂箱就多高, 沒有從工藝要求的角度來確定砂箱的高度, 這就造成了直澆道高度矮, 壓力頭不夠, 影響了鐵液的充型和補(bǔ)縮, 容易造成澆不到和縮孔問題。措施是:①從工藝要求的角度來確定砂箱的高度;②增加澆口杯砂箱和出氣孔砂箱, 增加壓力頭高度
(4) 內(nèi)澆道與直澆道太近, 水平的橫澆道用以連接直澆道和內(nèi)澆道, 使鐵液平穩(wěn)流入各個內(nèi)澆道;同時還起到捕集,、保留由澆包經(jīng)直澆道流入的夾雜物, 故又稱“捕渣器”或撇渣道, 它是澆注系統(tǒng)中結(jié)尾一道擋渣關(guān)口,。鐵液從濾網(wǎng)出來, 馬上就到了內(nèi)澆道。有人認(rèn)為, 不是有濾網(wǎng)嗎?怎么還用擔(dān)心渣眼問題嗎?其實, 正是這種認(rèn)識, 使我們一度忽視了內(nèi)澆道離濾網(wǎng)的出水口太近的問題, 使渣眼廢品
不同澆注系統(tǒng)類型的使用范圍以鑄件重量作為分析標(biāo)準(zhǔn), 在小型缸體鑄鐵件中, 一般采用KF式澆注系統(tǒng);中小型缸體鑄鐵件的澆注方式普遍采用半封閉式或封閉-KF式;而在大型缸體鑄件的鑄造過程中, 大多采用半封不同澆注系統(tǒng)類型的使用范圍以鑄件重量作為分析標(biāo)準(zhǔn), 在小型缸體鑄鐵件中, 一般采用KF式澆注系統(tǒng);中小型缸體鑄鐵件的澆注方式普遍采用半封閉式或封閉-KF式;而在大型缸體鑄件的鑄造過程中, 大多采用半封閉式澆注系統(tǒng),。不同澆注系統(tǒng)類型與鑄件重量范圍的對應(yīng)關(guān)系


結(jié)論：既然澆注系統(tǒng)與鑄鐵件質(zhì)量密切相關(guān), 我們就應(yīng)該努力學(xué)習(xí)和掌握澆注系統(tǒng)設(shè)計的理論知識, 認(rèn)真設(shè)計好澆注系統(tǒng), 再經(jīng)反復(fù)試驗和改進(jìn), 直到合理, 從源頭上鑄件質(zhì)量依據(jù)缸體鑄鐵件澆注系統(tǒng)工藝設(shè)計的基本原則與規(guī)律, 既縮短了   成果與生產(chǎn)應(yīng)用之間的距離, 又克服了依靠單純試驗的局限性,。實際生產(chǎn)的缸體鑄鐵件符合技術(shù)要求, 實現(xiàn)了缸體鑄鐵件的成形與質(zhì)量管控。