鑄造鋁合金澆注系統的幾種形式

鋁合金鑄造澆注系統傳統的幾種形式大致有：頂注式、底注式、中注式、和縫隙式。

（1）頂注式澆注系統   系統短簡，金屬液熱損失小，系統占用的金屬量少，并有合理的型腔熱分布，有利于鑄件的定向凝固和補縮。但是充型不平穩，易飛濺，隨著鑄件高度的增加而沖擊現象嚴重，不利排氣，鑄件易造成夾渣、氣孔，因此在鋁合金的重力鑄造中，基本不采用頂注式澆注系統。

（2）底注式澆注系統   金屬液在重力的作用下，經系統進入型腔，自下而上地平穩充型，利于排氣和撇渣，但型腔的熱分布極不合理，無法實現重力鑄造所需要的定向冷凝順序。鑄件不能得到充分補縮。在加大冒口的情況下，這種方法目前在中小型鋁合金鑄件中應用較為普遍。底注式澆注系統除上述缺點外，還有為減小沖擊，其直澆道往往設計成蛇形和傾斜彎曲形，在多數情況下，增加了集渣包取代橫澆道，致使金屬液流經的路線太長，熱損失大，結構復雜，制造成本高，型腔的熱分布只能使鑄件自上而下凝固，與重力鑄造的冷凝順序恰恰相反。鑄件易造成冷隔，補縮受阻，中底部易產生縮洞，上部易產生針孔，一旦出現問題，調整模具十分困難，常用的方法是，提高澆注溫度，增加補貼，加大冒口，除質量難以保證外，還造成金屬的大量消耗。工藝出品率一般小于50%，毛坯使用率平均也只在65%︿70%。

（3）中注式澆注系統   充型的沖擊現象較頂注式有所改善，但系統對型腔的熱分布不如頂注式合理，一般應用在高度100mm以下的小型鑄件的生產中。

（4）縫隙式澆注系統   從理論上講，這種系統的充型始終處于頂注狀態，但它充型平穩，排氣良好，可有效防止鋁液的二次氧化，縫隙式內澆道還有一定的撇渣功能，型腔的熱分布較底注式澆注系統合理，有利于鑄件的補縮。但實際上，其補縮性能并不十分突出，冒口的尺寸比底注式澆注系統并沒有減小多少。

在傳統的縫隙式澆注系統中，往往在直澆道和型腔之間，增加集渣包（柱），代替橫澆道，縫隙澆道作為內澆道與型腔相通，與底注式澆注系統一樣，高度不大的鑄件，直澆道可以是垂直的或是斜的，較高大的鑄件則設計成蛇形和傾斜彎曲形。集渣包（柱）的高度，自型腔底部直至冒口上平面，其直徑一般在φ50︿φ70mm，金屬液經直澆道，從集渣包（柱）的底部進入，由縫隙澆口注入型腔，澆注時，集渣包（柱）的液面與型腔的液面幾乎同時升高，直澆道對集渣包（柱）的充液具有明顯的底注式特征，而金屬液經集渣包（柱）的縫隙澆道注入型腔，則具有頂注式的特征，集渣包（柱）占用了大量的金屬。在整個澆注過程中，澆注系統復雜，加長了金屬液的流經路線，散熱面積大，隨著液面的升高，集渣包（柱）上面金屬液的溫度也逐漸下降，這就是說經內澆道注入型腔的溫度也相應下降，因此型腔的熱分布仍處于不合理的狀態。雖然這種澆注系統在補縮能力方面較底注式澆注系統和中注式澆注系統有所改善，鑄件上部及冒口部分因溫度下降，同樣也影響其補縮能力。集渣包（柱）作為鋁鑄件的側冒口使用，其補縮能力也是有限的，金屬液在重力作用下，呈垂直向下補縮傾向，鋁液的密度低，大大影響了冒口的補縮深度，鑄件發生補縮不足情況，也只能采用加大冒口來解決縮松的問題。

澆注時由于集渣包（柱）需要大量的金屬液，從而延長了充型時間，加劇了上部金屬液溫度的下降。傳統的縫隙式澆注系統，工藝出品率是最低的，約40%左右，空心薄壁的中小鑄件則更低，同時還增加了清理難度。

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