排氣系統(tǒng)的作用

1）排出砂型中型腔,、砂芯以及由金屬液析出的各種氣體。
2）減小充型時型腔內(nèi)氣體壓力,，改善金屬液充型能力,。
3）排出先行充填型腔的低溫金屬液和浮渣。
4）便于觀察金屬充填型腔狀態(tài)及充滿程度,。

排氣系統(tǒng)的分類

排氣系統(tǒng)的分類主要有兩大類：鑄型型腔排氣和砂芯排氣,。另外，還涉及造型制芯過程中排氣塞排氣和澆注時點火引氣排氣,。

出氣孔是型腔各類出氣冒口,、砂型和砂芯排氣通道的總稱，為設(shè)置在型內(nèi)或芯內(nèi)的片狀或針狀空腔,。型腔排氣主要有出氣孔,、出氣針、出氣片,、排氣過濾片,、砂粒（型）間隙；各類頂側(cè)明暗冒口,、壓邊冒口,、溢流冒口、保溫發(fā)熱排氣冒口,、排氣塞排氣,、點火引氣等。砂芯排氣主要有出氣孔,、出氣針,、排氣片、排氣槽,、排氣繩,、排氣通道、填充燃燒介質(zhì),、增大空隙材料,，砂粒（芯）間隙,、排氣塞排氣等。

排氣系統(tǒng)的設(shè)計原則

1）設(shè)計排氣系統(tǒng)時,應以型腔氣體與砂芯氣體分開排出為原則,，要盡量避免鑄件本體直接排氣,。出氣孔的設(shè)置位置應不破壞鑄件的補縮 條件，通常不宜設(shè)置在鑄件的熱節(jié)和厚壁處,，以免因出氣孔冷卻快導致鑄件在該處產(chǎn)生收縮缺陷,。
2）出氣孔、出氣針,、排氣片,、冒口等一般設(shè)置在鑄件澆注位置最高點，充型金屬液最后到達的部位,，砂芯發(fā)氣和蓄氣較多的部位,，型腔內(nèi)氣體難以排出的“死角”處及冷鐵的上方。
3）出氣孔,、出氣針,、排氣片、冒口應盡量不與型腔直通,，可采用引出過道與型腔連通（引出式出氣孔）,，以防止因掉砂等原因?qū)е律⑸奥淙胄颓弧?br>4）對于大中型復雜鑄件及由多個砂芯組芯造型時，應在各個砂芯上設(shè)計排氣通道,，在外型上設(shè)主排氣口,，砂芯中的氣體通過排氣道由里向外主排氣口排出。為防止金屬液堵死砂芯排氣孔,，砂芯間,、芯頭與芯座間應配合密封到位或采用密封條、巖棉等填塞芯頭,。
5）出氣針,、排氣孔、排氣片類出氣孔只用于排氣,，不允許進金屬液,；出氣片、出氣針,、溢流冒口類排氣口不僅起排氣浮渣作用,，還起補縮、溢流冷金屬液,、激冷作用,。
6）一般認為，未設(shè)置明冒口的鑄件,，出氣孔根部總截面積最小應等于阻流總截面積,，以保證出氣孔能順暢地排出型腔中的氣體。對于樹脂砂造型鑄件,，高壓潮模造型件及氣缸,、液壓、渦輪增壓器渦輪殼,、中間殼類復雜薄壁鑄件,，總排氣總面積往往要大于內(nèi)澆道及阻流面積的1.5～2.5倍，才能使型腔氣體順利順暢排出,，保證鑄件質(zhì)量,。
7）直接出氣孔不宜過小，必要時可在出氣孔根部設(shè)置溢流杯,，既可排出臟的金屬液,，又可防止在出氣孔根部產(chǎn)生氣孔。
8）出氣孔根部的直徑（或厚度）,，不大于設(shè)置處鑄件厚度的1/2,，間接出氣孔的直徑可大些。
9）澆注時及時點火引氣,，排出型腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體,，降低型腔內(nèi)氣壓，防止鑄件產(chǎn)生氣孔,、嗆火,、爆炸性粘砂等缺陷。
排氣系統(tǒng)的設(shè)計缺陷及廢品原因分析

在砂型鑄造工藝設(shè)計中,，鑄造工藝設(shè)計人員往往只注重鑄造工藝參數(shù)的設(shè)計,，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，冒口補縮系統(tǒng)的設(shè)計,，冷鐵激冷系統(tǒng)的設(shè)計等等,。但對排氣系統(tǒng)設(shè)計不夠重視，特別是澆冒口系統(tǒng)設(shè)計與排氣系統(tǒng)設(shè)計配合不到位,，對鑄型型腔,、砂芯的排氣能力未加校核。如果鑄造排氣系統(tǒng)設(shè)計不合理,，鑄型型腔,、砂芯的排氣不暢，澆冒口系統(tǒng)設(shè)計考慮不周到,，鑄件會產(chǎn)生侵入性氣孔,、爆炸性粘砂、嗆火,、氣縮孔,、甚至出現(xiàn)澆不足,、冷隔等鑄造缺陷及金屬液噴濺傷人安全事故。生產(chǎn)產(chǎn)品的主要廢品率大部分集中在氣孔,、粘砂缺陷上,，給我們造成很大的經(jīng)濟損失，也是鑄造工作者急切要解決的問題之一,。

1）排氣系統(tǒng)布局不合理,，鑄型型腔、砂芯排氣不充分,，砂芯結(jié)構(gòu)設(shè)計不當,，排氣總面積偏小，導致鑄件產(chǎn)生侵入性氣孔,、粘砂,、嗆火等缺陷。
2）排氣系統(tǒng)中有效出氣孔面積偏小,，出氣針未扎通,，且砂型的緊實度偏高，透氣性差,，影響了型腔的排氣能力,，鑄件會產(chǎn)生氣孔、粘砂缺陷,。
3）采用高壓潮模模板機器造型,，以及采用熱芯盒、冷芯盒制芯時,，由于在模具型腔內(nèi)部起模較深,、死角處、射砂砂流交匯處,、拐彎處及型腔內(nèi)部產(chǎn)生“窩氣”,，難以順利排出，致使鑄型起模不良,，砂芯射砂不實,，影響砂芯質(zhì)量和鑄型質(zhì)量。
4）一般認為,，未設(shè)置明冒口的鑄件,，出氣孔根部總截面積最小應等于阻流總截面積，以保證出氣孔能順暢地排出型腔中的氣體,。復雜薄壁件中砂芯發(fā)氣量大,、透氣性差、烘干不到位，且未鉆排氣孔或未鉆深鉆透鉆到位,，澆注時砂芯產(chǎn)生的氣體大,，難以順利排出，從而使鑄件產(chǎn)生氣孔,、氣縮孔缺陷,。經(jīng)850 ℃測定發(fā)氣量指標，一般粘土砂為10.4 mL/g,，樹脂砂為15 mL/g，覆膜砂為15～17 mL/g,，冷芯砂為12 mL/g,。
5）砂芯芯頭與芯座密封不到位，金屬液堵塞排氣道,，砂芯無法排氣,，致使鑄件產(chǎn)生氣孔、嗆火缺陷,。
6）澆注系統(tǒng)設(shè)計不當,，未形成自下而上的溫度梯度，且澆注時不平穩(wěn),，澆注溫度較低,，澆注速度太慢，金屬液表面氧化膜形成早,，致使型腔內(nèi)原有的氣體來不及排出,，鑄件會產(chǎn)生氣孔、嗆火,、澆不足成冷隔缺陷,。
7）對于樹脂砂型鑄件，樹脂砂型發(fā)氣量大,，如果出氣孔偏小,，溢流金屬液少，造成型腔排氣不暢通,，鑄件會產(chǎn)生氣孔,、渣孔、氣縮孔等鑄造缺陷,。
8）澆注時未及時點火引氣,，致使型腔內(nèi)產(chǎn)生氣壓加大，鑄件會產(chǎn)生氣孔,、嗆火缺陷,，甚至會發(fā)生金屬液噴濺安全事故。

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