铸造铝合金浇注系统的几种形式

铝合金铸造浇注系统传统的几种形式大致有：顶注式、底注式、中注式、和缝隙式。

（1）顶注式浇注系统   系统短简，金属液热损失小，系统占用的金属量少，并有合理的型腔热分布，有利于铸件的定向凝固和补缩。但是充型不平稳，易飞溅，随着铸件高度的增加而冲击现象严重，不利排气，铸件易造成夹渣、气孔，因此在铝合金的重力铸造中，基本不采用顶注式浇注系统。

（2）底注式浇注系统   金属液在重力的作用下，经系统进入型腔，自下而上地平稳充型，利于排气和撇渣，但型腔的热分布极不合理，无法实现重力铸造所需要的定向冷凝顺序。铸件不能得到充分补缩。在加大冒口的情况下，这种方法目前在中小型铝合金铸件中应用较为普遍。底注式浇注系统除上述缺点外，还有为减小冲击，其直浇道往往设计成蛇形和倾斜弯曲形，在多数情况下，增加了集渣包取代横浇道，致使金属液流经的路线太长，热损失大，结构复杂，制造成本高，型腔的热分布只能使铸件自上而下凝固，与重力铸造的冷凝顺序恰恰相反。铸件易造成冷隔，补缩受阻，中底部易产生缩洞，上部易产生针孔，一旦出现问题，调整模具十分困难，常用的方法是，提高浇注温度，增加补贴，加大冒口，除质量难以保证外，还造成金属的大量消耗。工艺出品率一般小于50%，毛坯使用率平均也只在65%︿70%。

（3）中注式浇注系统   充型的冲击现象较顶注式有所改善，但系统对型腔的热分布不如顶注式合理，一般应用在高度100mm以下的小型铸件的生产中。

（4）缝隙式浇注系统   从理论上讲，这种系统的充型始终处于顶注状态，但它充型平稳，排气良好，可有效防止铝液的二次氧化，缝隙式内浇道还有一定的撇渣功能，型腔的热分布较底注式浇注系统合理，有利于铸件的补缩。但实际上，其补缩性能并不十分突出，冒口的尺寸比底注式浇注系统并没有减小多少。

在传统的缝隙式浇注系统中，往往在直浇道和型腔之间，增加集渣包（柱），代替横浇道，缝隙浇道作为内浇道与型腔相通，与底注式浇注系统一样，高度不大的铸件，直浇道可以是垂直的或是斜的，较高大的铸件则设计成蛇形和倾斜弯曲形。集渣包（柱）的高度，自型腔底部直至冒口上平面，其直径一般在φ50︿φ70mm，金属液经直浇道，从集渣包（柱）的底部进入，由缝隙浇口注入型腔，浇注时，集渣包（柱）的液面与型腔的液面几乎同时升高，直浇道对集渣包（柱）的充液具有明显的底注式特征，而金属液经集渣包（柱）的缝隙浇道注入型腔，则具有顶注式的特征，集渣包（柱）占用了大量的金属。在整个浇注过程中，浇注系统复杂，加长了金属液的流经路线，散热面积大，随着液面的升高，集渣包（柱）上面金属液的温度也逐渐下降，这就是说经内浇道注入型腔的温度也相应下降，因此型腔的热分布仍处于不合理的状态。虽然这种浇注系统在补缩能力方面较底注式浇注系统和中注式浇注系统有所改善，铸件上部及冒口部分因温度下降，同样也影响其补缩能力。集渣包（柱）作为铝铸件的侧冒口使用，其补缩能力也是有限的，金属液在重力作用下，呈垂直向下补缩倾向，铝液的密度低，大大影响了冒口的补缩深度，铸件发生补缩不足情况，也只能采用加大冒口来解决缩松的问题。

浇注时由于集渣包（柱）需要大量的金属液，从而延长了充型时间，加剧了上部金属液温度的下降。传统的缝隙式浇注系统，工艺出品率是最低的，约40%左右，空心薄壁的中小铸件则更低，同时还增加了清理难度。

推荐阅读：铝铸件制作流程环节介绍‍