在壓鑄模型腔適當?shù)奈恢?，布置容量大小合適的溢流槽和排氣槽，能夠改善填充條件,，提高鑄件質量,。而合適的溢流槽和排氣槽結構形式，不僅可以提高排液和排氣的效率,，還能使溢流槽和排氣槽處不出現(xiàn)飛邊,、飛料,，使壓鑄生產(chǎn)得以順利進行。

這里介紹了溢流槽,、溢流口,、排氣槽的深度、寬度大小,，探討了溢流槽,、溢流口和排氣槽的各種結構模式。其中的每種結構模式都可以單獨使用,，也可以組合使用,，都能夠起到較好的排液、排氣和防止飛邊的效果,。圖1,、圖2是一些常見的溢流槽和排氣槽的結構圖片。

圖1  溢流槽和排氣槽的照片－1

圖2  溢流槽和排氣槽的照片－2

    壓鑄模的溢流排氣系統(tǒng),，是澆注系統(tǒng)不可缺少的幫手,，是一顆大樹的樹干與綠葉的關系。設計好的溢流排氣系統(tǒng),，不僅能夠促使壓鑄出質量良好的鑄件,，還能解決影響壓鑄生產(chǎn)順利進行的飛邊問題。

從模具需要長久生產(chǎn),、順利的使用來看,，在溢流排氣部位產(chǎn)生的飛邊缺陷（見圖3、圖4）,，是影響壓鑄順利進行的主要原因,。壓鑄出現(xiàn)的飛邊，不僅僅是模具的制造問題,，也不僅是壓射速度和壓射壓力的問題,，重要的一點是壓鑄模的溢流排氣系統(tǒng)結構設計的問題，要從溢流槽和排氣槽的結構上,，達到有效的排液,、排氣，防止飛邊,、飛料,，讓操作壓鑄的工人師傅少一點辛苦，多一些安全,。

圖3  模具分型面的飛邊

              A                   B                   C

  圖4  排氣塊部位的飛邊

A,、B、排氣塊分型面密封不嚴密有飛邊，

C,、排氣塊的齒形側面面密封不嚴密有飛邊,。

1  型腔在定模一側的溢流口和溢流槽的結構形式

（1）平直連接的溢流口（見圖5），內(nèi)澆口連接在鑄件的側面,。這是過去最常見的溢流口,、溢流槽、排氣槽結構,。由于溢流口比較長,，切邊后溢流口的余痕會比較高，但不容易造成鑄件缺肉,；平直連接的溢流口,，金屬液噴射進入溢流槽后，直接噴射到排氣槽的排氣口,，會過早的堵塞分型面和排氣槽,；淺而長的溢流口的排液助力比較大。（注意：一般為了頂出溢流槽和模具加工方便,，溢流槽和排氣槽都盡量設置在動模上,，必要時才設置在定模上。）

（2） 平直喇叭連接的溢流口（見圖6）

為了從溢流口噴射進溢流槽的合金液不會過早的封堵排氣槽和分型面,，把溢流道設計成喇叭形,，讓溢流口的一部分底面，斜坡連接到超過溢流槽深度一半的位置,。這樣金屬液可以噴射到溢流槽的深腔,；同時縮短了平直部分溢流口的長度，減小了排液的阻力,；在切邊折斷渣包溢流口時,，能讓斷口在鑄件的根部，減小了溢流口余恨的高度,；還能增加溢流口的強度,，頂出鑄件時，渣包不至于自動從溢流口斷開,。

為了使渣包在鑄件頂出時不自動從溢流口斷開,，不自動從鑄件上掉落下來的方法有：①增加溢流口厚度，減小溢流口的長度,；②加大溢流口與鑄件連接處的倒角,；③減短渣包上的頂桿（見圖6），讓頂桿孔形成園臺,，圓臺在推出時起導向作用,，溢流槽在頂出時不會彎折,，使渣包與鑄件同時從動模中頂出。④利用合金液凝固時對圓臺的包緊力,，甚至給形成圓臺的頂桿孔內(nèi)壁開設拉力筋園槽（見圖18），增加頂桿頂出渣包的難度,，達到使渣包與鑄件同時頂出的效果,。

（3） 搭接平直連接的溢流口，溢流口在鑄件型腔的端面（圖7）,。此結構的溢流口比較長,，其效果同圖1，但切邊后,，會在鑄件上留下加較高的余痕,。如圖為了增加溢流槽的容積，而又不增加其在分型面上的投影面積,，可以使用較深的溢流槽,，或在動、定模上都開出溢流槽,。

（4） 搭接的喇叭型溢流口（圖8）,。其效果同圖2，也是在切邊后,，會在鑄件上留下加較高的余痕,。

（5） 斜面對接的溢流口（圖9），圓弧對接的溢流口（圖10）,，斜面搭接的溢流口（圖11）,，和圓弧搭接的溢流口（圖12），是在溢流槽的分型面與型腔的分型面不在同一個平面時使用,。這時要注意,，溢流口的厚度要適當加厚，以防在頂出鑄件時從溢流口處自動斷開,。

（6） 縫隙式連接的溢流口（圖13）,。溢流口是楔形縫隙形狀垂直分型面，溢流口的寬度較小,，跟一條縫隙一樣深入型腔深處,。要注意縫隙式連接的溢流口有兩個錐形，縫隙的寬度一個是型腔一端要小,，渣包一端要大,，另一個的寬度是深腔部位要小，分型面要大,。這樣不僅容易脫模,，也要在切邊時使溢流口斷在鑄件的根部,。但要注意：如果切邊去除渣包后鑄件在溢流口余恨處有缺肉的現(xiàn)象，可以適當?shù)募哟笠缌骺谂c鑄件鏈接部位的倒角,。

（7） 平直溢流口連接的臺階形溢流槽（圖14）,，當溢流槽距離型腔很遠時，需要用溢流通道連接型腔和溢流槽,，如果又當溢流槽的分型面與型腔的分型面不在同一個平面時,，在模具的臺階處，把臺階的側面的溢流通道要做成斜面,，并要有頂桿頂出溢流通道,。

（8） 梯形圓底溢流槽（圖15）。此結構的溢流槽較易脫模,，但不容易加工,。注意的是：如果有頂桿頂出渣包，渣包側面的脫模斜度為10°～15°,，如果沒有頂桿頂出渣包,，渣包側面的脫模斜度為20°～30°，渣包上使用的頂桿直徑一般是φ6,。

          圖9 斜面對接               圖10 圓弧對接

              的溢流口                    的溢流口

                圖11 斜面搭接        圖12 圓弧搭接

                的溢流口              的溢流口                   

       圖13縫隙式連接          圖14平直溢流口連          

             的溢流口              接的臺階形溢流槽

     15梯形圓底溢流槽          圖16動模側的半圓形    

                                   溢流槽,，在無頂桿時使用

      圖17定模側的半圓形溢流      圖18定模側的梯形

        槽，在無頂桿時使用,。                  溢流槽

（9） 動,、定模側的半圓形溢流槽（圖16、圖17）,，容易脫模,，在溢流槽無頂桿頂出時使用。

（10） 定模側的梯形溢流槽（圖18）：在動模一側有頂桿時使用,，把頂桿減短5～8mm,，頂桿部位預留出的圓柱形溢流孔，孔內(nèi)做出寬0.5～2mm,，深0.1～0.2mm的拉力筋,。開模時，利用合金液凝固時對圓臺的包緊力和拉力筋的脫模阻力,，把渣包從定模拉出,，使渣包帶到動模上。

（11） 防止渣包掉落在模具下方滑塊槽里的方法（圖19）,。為了讓渣包頂出后不致于掉落在下方的滑塊里（圖19A）,，一般是加厚溢流口的厚度，也可以給渣包增設脫模的導向導柱（圖19B）,，使渣包在伸出滑塊之外再自動掉落,。

                     A                         B

 圖19防止渣包掉落在模具下方滑塊槽里的方法

（12）在模具滑塊槽的底面,，設置溢流槽和排氣槽（圖20）。如果滑塊槽的底面有足夠大的面積,，應把溢流槽設置在滑塊槽的底面,；如果滑塊槽的底面沒有足夠大的面積，可以把溢流槽設置在滑塊槽之外的分型面上,，利用溢流通道從滑塊槽的底部,、滑塊槽的側面引出到分型面的溢流槽進行排液、排氣,。

圖20 在滑塊的底面或分型面，設置溢流槽和排氣槽

（13）在滑塊的端面,，設置溢流槽（圖21）.在模具的分型面和滑塊槽,，如果沒有位置可以設置溢流槽，可以把溢流槽設置在滑塊的端面,。這時要用盡量厚的溢流口,，便于從滑塊里拉出渣包。并注意要用頂桿把渣包從滑塊槽里頂出來,。

圖21 在滑塊的前端面,，設置溢流槽

2  型腔在定模一側的溢流槽、溢流口和排氣槽的結構形式及尺寸

設計排氣槽,，首先要考慮阻礙金屬液流出型外的一段排氣槽的位置,、長度、寬度,、和深度,，見表1。

表1  阻礙金屬液流出型外的排氣槽尺寸

過去許多教材中介紹的是,，在一段一定長度的排氣槽之后,，把排氣槽再加深，使后部的排氣槽更開闊,，以減小排氣的阻力,。其實這樣的排氣槽有兩個不足之處：

一是排氣效果不夠好，因為從型腔或渣包的氣體進入排氣槽時,，進氣口處的流體直徑收縮現(xiàn)象（圖22）會阻礙流體的進入流量和速度,，致使排氣槽出口達不到較高的流量和速度。

圖22 流體的入口縮頸現(xiàn)象示意圖

二是溫度較高的金屬液,，在高速流動的氣體帶動下,，會鉆進較小的分型面配合間隙，形成飛邊或飛料,，所以鋁合金的模具,，即使使用0.12 mm深的排氣槽,，仍會出現(xiàn)飛邊和飛料。

我們現(xiàn)在提倡使用深度逐漸減小的排氣槽（圖23）,，例如排氣槽的深度分別為1.0→0.5→0.3→0.12 mm,。使用深度逐漸減小的排氣槽有幾個好處：一是金屬液在較薄的排氣槽內(nèi)流動一段距離之后，溫度會下降,，流動性大大的降低,，就不會在阻礙金屬液流出型外的一段排氣槽處出現(xiàn)飛邊或飛料；二是從型腔或渣包的氣體進入排氣槽時的進口比較厚,，進氣口處出現(xiàn)的縮徑現(xiàn)象,，不足以影響氣體流出口的流量和流動速度；三是氣體在截面逐漸減小的排氣槽里逐漸加速,，進入到阻礙金屬液流出型外的一段排氣槽時,，能夠達到一個很高的流動速度，大大地提高了排氣的效果,。四是這樣的排氣槽,，一般把排氣槽都設計的都比較長，利用排氣槽兩側的模具配合間隙,，也可以向外排出一部分氣體,。

為了減小金屬液的流動性，防止金屬液噴射到模具之外的方法有：一是確定好阻礙金屬液流出型外的一段排氣槽的深度和長度,；二是使用深度分段逐漸減小的排氣槽（圖23）,；三是使用拐彎曲折型排氣槽減小金屬液的沖擊和流動性，四是選用盲道式排氣槽減小金屬液的沖擊速度,，五是聯(lián)合使用雙級溢流槽與排氣槽,，但雙級溢流槽之間的連接部分要寬而淺，以0.6～0.8mm深為宜,；六是使用排氣塊上的波浪型排氣槽,，七是給排氣槽處的模具通冷卻水降溫；八是使用真空系統(tǒng)抽真空來排氣,；九是溢流槽對壓鑄充填結束時的沖擊力有緩解的作用,，所以如果使用較多的溢流槽也會減少飛邊和飛料。

必須注意：要考慮排氣槽的開放程度會影響排氣流量,；要根據(jù)排氣需要,，盡量使用較寬的排氣道寬度；如果使用較厚的排氣道,，就要加長排氣道的長度,。梯形溢流槽和深度分段逐漸減小的排氣槽推薦尺寸見表2。

溢流口垂直分型面的楔形溢流槽見圖24,，溢流口垂直分型面的楔形溢流槽推薦尺寸見表3

圖23  溢流槽及排氣槽的結構和尺寸示意圖

圖24  溢流口垂直分型面的楔形溢流槽

型腔在定模上的溢流槽,、溢流口和排氣槽的結構形式及尺寸詳見以下各圖,，主要以圖形和尺寸進行表述。（由于篇幅有限,，以下只是要敘述內(nèi)容的一些目錄,，全文共有22頁）

（1）平直連接的溢流口,一個深度的排氣道

（2）長搭接的平直溢流口,一次階梯增加深度的排氣道

（3）短搭接的平直溢流口,一次階梯減小深度的排氣道

（4）平——搭結合的溢流口，一次階梯減小深度后,，又一次階梯增加深度合用的排氣道

（5）斜面搭接的溢流口  ,，一次較長階梯減小深度的排氣槽

（6）斜面平接配斜面搭接的溢流口，一次較短階梯減小深度的排氣道

（7）圓弧搭接的溢流口,，兩次階梯減小深度的排氣道

（8）平直斜面連接的溢流口,，兩次階梯減小深度的排氣道

（9）平直斜面連接的溢流口，兩次減小深度的排氣道,，封堵金屬液的排氣道在模具的套板上

（10） 壓鑄模具套板部位的合模間隙

（11）壓鑄模具排氣槽深度,、寬度、長度的推薦尺寸

3  排氣槽在分型面上布置的結構形式

   （1）     平直式排氣槽

    （2）     喇叭加寬式排氣槽

    （3）     曲折形排氣槽

    （4）     與溢流槽配合的排氣槽

    （5）     與溢流槽配合的雙排氣槽

    （6）     加寬型的排氣槽

    （7）     雙級溢流槽和排氣槽

    （8）     防止飛料的雙級溢流槽和排氣槽

    （9）     加深型排氣槽

    （10）    一次減小深度型排氣槽

    （11）    二次減小深度型排氣槽

    （12）    三次減小深度型排氣槽

    （13）    遠距離引出型外的排氣槽--1

    （14）    遠距離引出型外的排氣槽--2

    （15）     遠距離引出型外的排氣槽--3

    （16）     模具分型面有臺階的三種排氣槽-1

    （17）     模具分型面有臺階的三種排氣槽-2

    （18）     糖葫蘆型排氣槽的連接方式-1

    （19）     糖葫蘆型排氣槽的連接方式-2

    （20）     糖葫蘆型排氣槽的連接方式-3

    （21）     真空壓鑄封閉式真空閥用排氣槽

    （22）     真空壓鑄葫蘆串型真空閥用排氣槽

    （23）     真空壓鑄用的波浪型集中排氣真空閥

    （24）     真空壓鑄用的波浪型多氣道真空閥

4  壓鑄模具排氣閥的應用

    （1）    波浪型排氣閥的具體結構

    （2）     葫蘆串型排氣閥的具體結構

    （3）     普通壓鑄用的排氣閥

    （4）     半固態(tài)壓鑄用的排氣閥

    （5）     真空壓鑄用的排氣閥

    （6）     層流壓鑄用的排氣閥

5  結束語

這里敘述溢流槽和排氣槽的每種結構模式都可以單獨使用,，也可以組合使用，都能夠起到較好的排液,、排氣和防止飛邊的作用,。這些模式只是一個提示，希望能夠起到拋磚引玉的效果,，希望我們的模具設計和壓鑄生產(chǎn)更加順利,，安全可靠。我們鑄造一棵大樹,，澆注系統(tǒng)就是樹干,，溢流槽和排氣槽就是綠葉和鮮花，我們鑄造光明,，澆注系統(tǒng)就是太陽,，溢流槽和排氣槽就是月亮、星星,，有了綠葉,、鮮花、月亮,、星光才會更加漂亮,、美麗、完美,！在這里,，祝愿我國的壓鑄事業(yè)興旺發(fā)達！