一、確定澆注時(shí)間的核心影響因素（前提條件）

1. 鑄件材質(zhì)與澆注溫度
   • 材質(zhì)不同，金屬液的流動(dòng)性、密度差異極大：
     • 鑄鐵（灰鐵、球鐵）：澆注溫度 1300-1450℃，流動(dòng)性較好，允許稍短的澆注時(shí)間；
     • 鑄鋼：澆注溫度 1500-1650℃，流動(dòng)性差，但高溫易加速泡沫氣化，需控制澆注速度（避免沖刷）；
     • 鋁合金：澆注溫度 650-750℃，流動(dòng)性好，但低溫下泡沫氣化緩慢，需保證足夠時(shí)間讓氣化產(chǎn)物排出。
   • 規(guī)律：流動(dòng)性越好、澆注溫度越高，澆注時(shí)間可適當(dāng)縮短；反之則需延長(zhǎng)。
2. 鑄件結(jié)構(gòu)與重量
   • 鑄件重量：是計(jì)算澆注時(shí)間的基礎(chǔ)，重量越大，需澆注的金屬液越多，時(shí)間越長(zhǎng)（但需避免 “過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致氣化殘留”）；
   • 鑄件壁厚：
     • 薄壁件（如鋁合金殼體，壁厚 2-5mm）：需快速澆注（短時(shí)間），防止金屬液在充型過(guò)程中冷卻凝固（導(dǎo)致 “澆不足”）；
     • 厚壁件（如鑄鐵機(jī)床床身，壁厚＞30mm）：需緩慢澆注（長(zhǎng)時(shí)間），避免金屬液沖刷泡沫導(dǎo)致塌箱，同時(shí)給氣化產(chǎn)物足夠排出時(shí)間；
   • 復(fù)雜程度：帶復(fù)雜內(nèi)腔、窄縫的鑄件，需延長(zhǎng)澆注時(shí)間，防止局部 “憋氣”（氣化產(chǎn)物無(wú)法排出，形成氣孔）。
3. 工藝條件
   • 負(fù)壓度：消失模需在負(fù)壓砂箱中澆注（通常負(fù)壓度 - 0.04~-0.08MPa），負(fù)壓度越高，氣化產(chǎn)物排出越快，可適當(dāng)縮短澆注時(shí)間；若負(fù)壓度不足，需延長(zhǎng)時(shí)間以避免氣孔；
   • 泡沫材質(zhì)：常用 EPS（可發(fā)性聚苯乙烯）、STMMA（可發(fā)性苯乙烯 - 甲基丙烯酸甲酯共聚物），STMMA 的氣化溫度更低、產(chǎn)物更易排出，相比 EPS 可適當(dāng)縮短澆注時(shí)間；
   • 涂料透氣性：涂料透氣性越好（如石英砂基涂料），氣化產(chǎn)物排出越順暢，澆注時(shí)間可稍短；透氣性差則需延長(zhǎng)。

二、澆注時(shí)間的計(jì)算方法（理論公式）

1. 基礎(chǔ)公式（適用于鑄鐵、鑄鋼件）

• 符號(hào)說(shuō)明：
  • $T$：澆注時(shí)間（單位：s，秒）；
  • $G$：鑄件重量（單位：kg，千克）；
  • $K$：工藝系數(shù)（核心修正項(xiàng)，需根據(jù)材質(zhì)、壁厚、負(fù)壓度調(diào)整，具體數(shù)值見(jiàn)下表）。

2. 工藝系數(shù)$K$的取值標(biāo)準(zhǔn)（關(guān)鍵修正）

3. 特殊情況修正（超大型件 / 薄壁件）

• 超大型件（重量＞50kg，如機(jī)床床身）：需在基礎(chǔ)公式上乘以 “重量修正系數(shù)$f$”，$f=1.1-1.3$（重量越大，$f$越大），避免澆注時(shí)間過(guò)短導(dǎo)致充型不均；
• 極薄壁件（壁厚＜3mm，如鋁合金電子外殼）：需乘以 “薄壁修正系數(shù)$g$”，$g=0.7-0.9$，縮短澆注時(shí)間防止?jié)膊蛔恪?

三、經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證與調(diào)整（關(guān)鍵步驟）

1. 試澆驗(yàn)證流程
   • 第一步：按理論計(jì)算的時(shí)間進(jìn)行小批量試澆（通常 3-5 件）；
   • 第二步：觀察澆注過(guò)程中的 “充型狀態(tài)”：若金屬液表面平穩(wěn)、無(wú)劇烈沸騰（泡沫氣化均勻）、無(wú)冒口返噴，說(shuō)明時(shí)間基本合理；若出現(xiàn)金屬液 “沖砂”（沖刷泡沫導(dǎo)致砂型塌陷），需延長(zhǎng)時(shí)間（降低澆注速度）；若出現(xiàn) “澆不足”（薄壁處未充滿），需縮短時(shí)間（提高澆注速度）。
2. 根據(jù)缺陷調(diào)整時(shí)間
   • 缺陷 1：氣孔 / 炭渣 → 原因：澆注時(shí)間過(guò)短，氣化產(chǎn)物未排出；調(diào)整：延長(zhǎng)時(shí)間 10%-20%，同時(shí)檢查負(fù)壓度和涂料透氣性；
   • 缺陷 2：塌箱 / 夾渣 → 原因：澆注時(shí)間過(guò)短，金屬液流速過(guò)快沖刷泡沫；調(diào)整：延長(zhǎng)時(shí)間 15%-30%，降低澆注速度；
   • 缺陷 3：澆不足 / 冷隔 → 原因：澆注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，金屬液在充型中冷卻；調(diào)整：縮短時(shí)間 10%-15%，同時(shí)適當(dāng)提高澆注溫度；
   • 缺陷 4：增碳（鑄鋼件） → 原因：澆注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，泡沫熱解殘留炭化物；調(diào)整：縮短時(shí)間（但需避免沖刷），同時(shí)改用 STMMA 泡沫或提高負(fù)壓度。
3. 批量生產(chǎn)中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化
   • 若同一批次鑄件出現(xiàn)波動(dòng)（如泡沫密度變化、砂型緊實(shí)度差異），需微調(diào)澆注時(shí)間：例如泡沫密度升高（更難氣化），需延長(zhǎng)時(shí)間 5%-10%；砂型緊實(shí)度過(guò)高（透氣性下降），需延長(zhǎng)時(shí)間 10%-15%。

四、典型案例參考（實(shí)際應(yīng)用）

總結(jié)

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