锌合金压铸件锥形浇道设计方法

1.锥形浇道原理

应用水力学的一个原理：金属流动的连续性，在一定的时间内，流入、流出某一部位的流体总量是相等的。设计时使流道的截面积从喷嘴到内浇口逐渐减小。

其好处：

1）通过控制金属液流动速度，来减少流道内压力的损失，并使金属液流动速度加快，有利于充填。

2)使金属液在浇注系统中处于充满状态，从而有效降低气体混入金属液中。

3)浇注系统轻巧，节省金属。

结论：金属液在锥形浇道中，流动速度与截面积成反比。截面积逐渐减小，流动速度逐渐加快。

2．选择整体前流的填充形式

浇注系统设计的第一步是需要确定金属液以什么样的方式进入型腔并填充型腔，对锌合金压铸最理想的方式是整体前流、雾状充填，即让金属液有一个稳定的流动前沿（整体前流）,快速、均匀地填充整个型腔，将型腔内的气体通过排气道排出模外，并避免金属液回流产生涡流。雾状充填可把气体打碎成极微小的气泡，均匀弥散在压铸件中，通常不影响力学性能。

3．金属液进入型腔的射流方向

(1)射流角度

在锥形浇道中，金属液通过内浇道进入型腔，都是呈一定角度的，而不是直角射人，射流的角度由两个分速度决定：①金属液沿横浇道方向前进的水平分速度；②由金属压力作用产生的垂直分速度。

(2)作用

选择射流角度可以控制金属液进入型腔的方向。设计模具时，要确定内浇道的截面积，选择合适的角度，试模时，发现问题，可以从这两方面进行调整、修正。如发现铸件某一部位欠铸，可调整金属射流方向先充填这一部位。锌合金充型速度一般是40 m/s左右，在高压高速的作用下，金属液开始进入型腔是以喷射流充型，在填充过程受到碰撞、摩擦、阻力等不断损耗时，喷射流变成压力流。因此，喷射流充填的部位比由压力流充填的部位的表面质量要好，而缺陷的产生，尤其是花纹易出现于压力流充填的部位。

(3)射流角度的确定

为了使进入型腔的金属液按设想的方向迅速充填各部位，不留下死角，需确定射流角度。根据铸件的几何形状，以及所需要的射流方向来定，一般在25°~50°。

方法一：射流角度由：由（横浇道面积Ar/内浇道面积Ag）的比率而定。

Ar为内浇道始端横浇道的截面积，Ag为内浇道截面积，例如Ar/Ag=1.0时，射流角度为45°。

方法二：通过流道的位置设计来获得所需的射流方向。如在流道某些部位做成弯位，以改变金属的射流方向，在浇道的不同位置上，金属液进入型腔的射流方向是不同的。

射流角度是随横浇道和内浇口截面积的变化而变化。控制射流角度，可改善铸件某一部位的欠铸情况，利于排气。

内浇口面积一样，而射流角度不同时的不同的特点。

有效截面=内浇口截面×cosθ

当角度越小

①金属液进入型腔方向趋于垂直。

②有效截面大，利于充满型腔。

③浇道面积Ar大，浇注系统耗用金属多。

当角度越大

①金属液进入型腔方向趋于平缓。

②有效截面小，只能加大压力，加大流量，以满足充满型腔的要求，这涉及到机器性能。

③浇道面积Ar小，浇注系统耗用金属少。