在铸造过程中，门控和立管系统是确保铸件质量的核心组件。西北理工大学的研究在Yin废墟中发掘出的“ Yachang”牛形Zun容器，Anyang表明科学的控球和提升器设计可以显着减少铸造缺陷。以下分析从专业的角度研究了他们的技术应用程序。

I.核心功能和技术原则

（a）门控系统

1. 模具填充控制：合理的设计指导熔融金属以0.5-1.5 m/s的流速平滑地填充霉菌腔，避免了湍流诱导的气体孔隙率和夹杂物（基于铝合金模拟模拟模拟数据）。

2. 温度调节：优化门控结构可实现方向固化，从薄壁到厚的部分冷却以降低应力浓度。

3. 杂质过滤：诸如倒杯和过滤器之类的结构消除了60％的包含物（基于铸造实验数据）。

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（b）立管系统

1. 收缩补偿：提供熔融金属以进行凝固收缩，在钢铸件中减少了80％的收缩腔缺损（基于固化模拟结果）。

2. 燃气排气和炉渣收集：通过立管来排出霉菌气体，并收集浮渣，从而增强铸造密度。

3. 
   

ii。系统设计规范

（a）门控设计原理

• 平滑填充：控制流速以防止氧化；底部门控适合复杂的铸件，而顶部的门控也适合简单的铸件。

• 简化结构：减少金属消耗和清洁工作量；台阶门控用于高铸件的分层填充。

• 有效的预防炉渣：随着陶瓷过滤器的闭合门控（减少横截面区域）可改善炉渣的保留。

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（b）立管设计关键点

• 模量匹配：立管模量应为铸件（模量法）的1.2-1.5倍，以确保收缩补偿有效性。

• 精确定位：放置在铸件的最高和最厚的部分；圆顶圆柱立管提供了由于缓慢散热而提供的最佳补偿。

• 数量控制：由铸造结构确定；边缘立管可以将金属消耗量减少30％以上。

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iii。工程计算方法

（a）门控横截面区域计算

使用流速公式：

a = g/pvt

在哪里：

a =横截面区域（cm²），

g =熔融金属的重量（g），

ρ=熔融金属的密度（g/cm³），

V =门控（CM/s）中的流速

t =填充时间。

（b）立管尺寸确定

1. 模量法:

铸件模量m = v/s

立管模量

MR =（1.211.5）M

（其中v =体积，s =表面积）。

2. 比例方法：

立管直径/宽度= 1.5-2次铸造厚度，

立管高度=直径/宽度的1.5-2倍。

iv。典型的申请案例

（a）汽车发动机气缸块

• 门控设计：渐变的多层内门控在同时从底部，中部和顶部填充气缸块，以确保金属分布均匀。

• 立管构型：在最高延迟固化上以有效收缩补偿，多个圆顶圆柱盲立管。

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（b）大型机床床

• 门控选择：底部门控可实现光滑的填充，防止熔融金属溅起和氧化。

• 立管设计：腰形盲立管拟合厚的部分，将补偿时间延长并控制排斥率以下（通过ProCAST模拟优化）。

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V.技术优化趋势

1. 新的材料应用：放热起床通过添加放热剂来延长凝固时间，同时灌脂剂通过热绝缘材料提高补偿效率。

2. 数字设计：诸如AnyCasting之类的软件模拟填充和固化过程，以优化门控和立管布局，从而将R＆D周期缩短了30％以上。

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结论：门控和立管系统的科学设计是铸造技术的核心。它需要通过理论计算和仿真优化整合铸造特性，材料特性和生产要求，从而精确地制造高质量的铸件。

博客作者资料

黎明|生铁和铸件采购顾问
在铸造沟中进行了18年，使我有优势：我知道生铁的化学如何影响铸造质量，并可能对裂纹和孔隙率等缺陷进行故障排除。我们的内部工厂的100万吨/年生铁和60k MT/年铸造产量，以及我们平台上有200多个经过验证的供应商，我们提供了快速的价格比较。期待24小时的询问反应 - 我的目标吗？不仅完成交易，而且是您在铸造界的首选合作伙伴。

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