【热坛学习】实型铸造内浇口设置原则
以下文章来源于铸造微课堂 ，作者朱谦的管家
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【热坛学习】实型铸造内浇口设置原则
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广义上的消失模铸造包括负压干砂工艺和实型铸造工艺。这两种工艺在很大程度上是有一定的区别，但最基础的铸造原理是相同的。都要涉及到泡沫塑料在高温下液化、气化的转换过程。这个过程包含复杂的物理化学过程，五六十年来，越来越多的人进行研究也没能研究彻底。
综合目前的理论来看，消失模铸造跟传统的空腔铸造是有很大区别的，有点地方甚至是相反的。如果按照传统的铸造理论，消失模铸造有很多不可思议的地方。但无论其再不可思议，也要遵循基本的流体力学原理及金属学原理。
消失模铸造的发展，大幅降低了铸造工艺设计的难度，降低了铸造行业的门槛。让铸造这个行业不再是少数人极力保守的秘密领地，谁都可以干铸造，正成为一个现实。
消失模铸造中需要关注的几个关键点
① 模样的消失。无论是负压干砂还是实型树脂砂。都存在一个泡沫模样的消失过程，金属液占据原先泡沫模样的空间。无论是泡沫模样的液化产物还是气化产物。
② 消失模铸造对水分的控制。水分存在于消失模铸造的各个环节，从珠粒的发泡到涂料到树脂砂的反应，再到熔炼时带入的H等等。很多人对这方面既没有足够的原理性知识，也没有深切的体会。因水分引起的缺陷比比皆是，却始终找不到问题的源头，分析方向错误，致使采取的措施也南辕北辙。
③ 细节的管控远比经验技术重要。消失模铸造是一个不相信经验的铸造工艺，很多时候掌握了基本原理的年轻人比经验丰富的老专家做出来的活好很多。
消失模铸造全工序繁杂，涉及到的原料物料众多，每一个环节的微小疏忽都会对铸件造成致命的影响。所以消失模铸造应该使用全局质量管理体系进行管理。传统意义上将各个工序割裂的做法得不到很好的结果。
消失模实型的浇注特点
不同于传统的空腔铸造，消失模充型时同时存在固液，固气、液气等状态，充型受到的阻力远大于传统的空腔铸造，所以截面积比例的变化其实是没有太大意义的，只要单位时间内金属液流量大于泡沫退让，该系统就是封闭的，否则就是开放的。
在长期的实践生产中发现消失模的合理浇注速度不是由各浇道之间的面积比例限定，而是由消失模的退让速度决定的。浇注速度随着静压头的增加、气隙厚度、气隙的周长、透气性的增大而增大，随液态金属的浇注温度增大而增大。为保证铁水能迅速平稳地充满铸型，适当加大浇注速度。然而过快的浇注 速度也是不可取的，应使铁水上升速度略小于模样的气化速度，以利于模样充分气化 。
置换原理
在消失模铸造中，存在两大置换，一是体积置换，金属液流需要占据原先由泡沫占据的空间，二是温度置换，金属液需要提供足够的能量以供泡沫液化及气化。泡沫 塑料是热塑性塑料，其导热性差，铸型中的模样与铁水接触之前发生软化、熔融，随即气化和燃烧，产生大量的高温分解产物和挥发性气体，使铁水与模样之间始终保持一个气相间隙。在浇注的过程中，金属液前端与泡沫实型中间形成气隙，气隙的宽度随金属液的压头、涂层透气性的增大而减小，随模型的密度，涂层的厚度、 金属液的浇注温度增大而增大。
在正常的充型过程中，液态金属与泡沫直接按所形成的气膜压力近似等于液态金属在该处产生的静压力。
按照我们现在采用的空管工艺，一个φ50的内浇口，其截面积为1962.5mm2，其通过的铁水量最大为800kg（压头高度为500-600mm）。这 个数据是怎么得出来的？根据多次试验，一个φ50的内浇口水平方向可以流动600-700mm，垂直方向300-400mm而不会出现任何的碳缺陷（俗称皱皮，碳渣缺陷）。实际上铁水在浇注管中流动是呈现紊流状态，其受到的阻力也是非常大的。在实际的生产中受各种因素制约。为稳妥起见，实际的铁水过流量是达不到最大值的，一般取600-700kg。随着工艺技术的成熟，过多的内浇口开设并不会带来相应的好处，相反会带来一系列的问题。
内浇口的开设原则
内浇口应均匀布置，使铸件各部位温度场保持一致。
内浇口位置应设置在薄壁处或厚大处附近位置，避开深孔、拐角等易粘砂位置，避开反手预埋位置。
侧注时内浇口位置尽量设置在横竖筋交接位置，且离开直浇道较远处均匀分布，尽量避免影响侧面埋砂。
底注时内浇口位置应使横浇道少拐弯，使铁液流程最短，同时尽可能设置在加工面上。球铁、MOCR拉延模类模型形状面设置内浇口时避开十字交叉筋位置。
内浇口位置应避免直冲型砂或砂芯，设置时尽量避开螺纹套、起重棒等埋入件的位置。
内浇口开设高度尽量保持一致，高度差≤200mm；单个内浇道长度≤300mm；灰铁、合金灰铁件内浇口之间的距离一般为800-1200mm，球铁件内浇口之间的距离一般700-1100mm，实际距离视模型结构而定。
阶梯浇注时内浇口位置分别设置在模型上、下1/3高度处。
勤观察，勤思考，多总结。