​佛山翻砂铸造（砂型铸造）是通过砂型型腔成型的铸造工艺，其成型速度（金属液充型速度）和压力（金属液流动压力、砂型承压能力）直接影响铸件质量（如是否产生浇不足、气孔、砂眼、变形等缺陷）。需根据铸件尺寸、壁厚、材质及砂型强度，合理控制参数。以下是具体要求及核心逻辑：
一、成型速度（金属液充型速度）：决定 “是否充满型腔”
成型速度指金属液从浇口进入型腔到完全充满的速度，核心是 “在金属液凝固前充满整个型腔”，同时避免速度过快冲刷砂型。
1. 核心影响因素
铸件壁厚：
厚壁件（壁厚≥10mm）：金属液凝固慢，充型速度可稍慢（如铸铁件 5-10cm/s），避免速度过快导致砂型冲刷（形成砂眼）。
薄壁件（壁厚≤5mm）：凝固快，需提高充型速度（如铝合金件 15-25cm/s），否则易出现 “浇不足”（型腔未充满）。
铸件复杂度：
简单型腔（如平板、圆柱）：速度可均匀控制（如 8-15cm/s）。
复杂型腔（含窄缝、深孔、多拐角）：需提高初始充型速度（快速通过窄小部位），充满后减速（避免冲击砂型），如先以 20cm/s 充型至 50%，再以 10cm/s 完成剩余部分。
金属液流动性：
流动性好的金属（如铝合金、灰铸铁）：充型速度可稍低（依赖自身流动性填充）。
流动性差的金属（如球墨铸铁、高碳钢）：需提高速度（用外力推动填充），避免中途凝固。
2. 速度控制要求
最低速度：需满足 “金属液到达型腔最远点时未凝固”。计算公式参考：
最低充型速度（cm/s）= 型腔最大距离（cm）÷ 金属液在型腔中的凝固时间（s）
（例：型腔最远点距离浇口 20cm，金属液凝固时间 2s，则最低速度≥10cm/s）
最高速度：不超过砂型承受的 “冲刷极限”。砂型（湿砂型、树脂砂型）抗冲刷能力弱，速度过高（如＞30cm/s）会冲刷砂粒（形成砂眼），因此：
湿砂型铸造：最高速度≤20cm/s（湿砂强度低，易被冲刷）。
树脂砂型 / 水玻璃砂型：最高速度≤30cm/s（强度较高，可承受稍高冲刷）。
二、压力要求：决定 “金属液流动动力与砂型稳定性”
翻砂铸造的压力包括金属液自身重力压力（主要动力）和附加压力（如加压浇注），需平衡 “推动金属液流动” 和 “避免砂型溃散”。
1. 金属液自身重力压力（核心压力来源）
压力计算：由浇口高度决定，公式为：
重力压力（Pa）= 金属液密度（kg/m³）× 重力加速度（9.8m/s²）× 浇口高度（m）
（例：铸铁密度 7000kg/m³，浇口高度 0.5m，则压力≈7000×9.8×0.5≈34300Pa=0.034MPa）
压力要求：
薄壁 / 复杂件：需更高压力（提高浇口高度至 0.6-1.0m），确保金属液有足够动力填充窄小部位（如 3mm 窄缝需压力≥0.04MPa）。
厚壁 / 简单件：压力可降低（浇口高度 0.3-0.5m），避免压力过高导致砂型胀型（铸件尺寸变大）。
2. 砂型承压能力（限制压力上限）
砂型的强度决定了能承受的最大压力，超过极限会导致 “砂型溃散”（型腔变形、掉砂）：
湿砂型：强度最低（湿压强度 0.05-0.15MPa），最大承受压力≤0.1MPa（对应浇口高度≤1.5m），过高易出现 “胀箱”（型腔扩大）或 “冲砂”（砂粒被冲走）。
树脂砂型：强度较高（抗压强度 0.3-0.8MPa），可承受压力 0.1-0.3MPa（浇口高度 1.5-4m），适合中大型铸件。
水玻璃砂型：强度中等（抗压强度 0.2-0.5MPa），承受压力 0.08-0.2MPa（浇口高度 1-2.5m），兼顾成本与强度。
3. 附加压力（特殊场景使用）
加压浇注：对大型、复杂铸件（如机床床身），可在浇口杯施加气压（0.02-0.05MPa），强制推动金属液流动，充型速度提升 30%-50%，但需确保砂型强度匹配（仅用于树脂砂型等高强度砂型）。
负压浇注：在砂型外侧抽真空（负压 0.02-0.04MPa），利用内外压差辅助充型，适合薄壁件（压力柔和，不易冲砂），但需保证砂型透气性（避免负压导致砂型紧实度过高、排气不畅）。
三、成型速度与压力的匹配原则（避免缺陷的核心）
速度与压力需协同控制，二者呈正相关（压力越高，金属液流动动力越强，充型速度越快），但需满足：
1. “速度 - 压力 - 砂型强度” 匹配
低强度砂型（湿砂型）：压力≤0.1MPa → 速度≤20cm/s（避免冲砂）。
高强度砂型（树脂砂型）：压力 0.1-0.3MPa → 速度 15-30cm/s（兼顾充型效率与砂型稳定）。
2. 避免 “速度过快 + 压力过高” 的组合
若速度超过砂型抗冲刷极限，同时压力超过砂型承压极限，会导致双重缺陷：
速度过快：冲刷砂型→砂眼、表面粗糙。
压力过高：砂型溃散→型腔变形、铸件尺寸超差。
3. 不同材质的特殊要求
铸铁 / 铸钢（高温、流动性中等）：
压力 0.03-0.1MPa，速度 8-20cm/s（避免高温下砂型被过度灼烧）。
铝合金 / 铜合金（低温、流动性好）：
压力 0.02-0.08MPa，速度 10-25cm/s（流动性好，可稍快，但需防冲砂）。
四、实际生产中的调控方法
通过浇口设计控制压力与速度：
提高浇口高度（如从 0.3m 增至 0.5m）→ 压力升高→速度加快（适合薄壁件）。
增大浇口截面积（如圆形浇口直径从 5mm 增至 8mm）→ 流动阻力降低→速度加快（压力不变时）。
增设 “缓冲浇口”（如在直浇道与横浇道之间加扩口）→ 降低金属液冲击速度（适合复杂型腔）。
通过砂型工艺调整承压能力：
湿砂型需提高紧实度（用压实机压实，紧实度≥85%）→ 增强抗冲刷能力，可适当提高速度（从 15cm/s 增至 18cm/s）。
复杂型腔表面刷 “耐火涂料”（如锆英粉涂料）→ 隔离金属液与砂型，降低冲刷风险，允许速度提高 10%-20%。
试浇调整：
首件试浇时，观察充型情况：
若浇不足→ 提高压力（增加浇口高度）或加快速度（扩大浇口）。
若出现砂眼→ 降低速度（缩小浇口）或降低压力（降低浇口高度），同时检查砂型强度（如增加树脂比例）。