CN102527943B - 顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法，其步骤是：a、在浇口杯下部和直浇道上部之间放置过滤块；b、将直浇道下端采用变大直径方式与冒口上下贯通连为一体；c、内浇口直接设置在冒口上；d、冒口设置在铸件上方或铸件热节顶部，e、在浇注过程中，当浇口杯处于充满状态时，过滤块的过滤的效果不受影响，且能阻流防止铁水对浇注系统的冲击，使进入冒口的铁水平缓稳定，当铸型浇注完成后过滤块会自动浮起飘在浇口杯的上平面，显著增加了冒口的压力，更加有利于浇注系统的补缩。本发明成功解决了困扰已久的缩松问题，在各种轮毂产品上试验，均获得成功，经多次X-Ray探伤检测未发现缩孔、缩松质量问题，达到了产品的技术标准要求。
Description
技术领域：
本发明涉及一种铸造浇注工艺方法，特别是涉及一种顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法。
背景技术：
铸造的浇注系统是铸型中引导金属流入型腔的通道，生产中经常因为浇注系统设计安排不当、不合理，加之合金凝固过程的特性，造成铸件浇注凝固过程内部组织产生缩松、缩孔等铸造缺陷，使产品达不到技术标准的要求。此外，铸造工艺设计方法与铸造工艺出品率直接相关，即与铸造成本密切关联。
铸造的浇注系统根据内浇道在铸件上的相对位置分为顶注式、中注式、底注式和阶梯注入式等四种类型。在实际生产工作中，球墨铸铁因材质特性而存在缩松倾向大的特点，缩松、缩孔是常见铸造缺陷，与产品结构、质量标准及其它工艺条件和因素相关联，按照传统的工艺模式往往达不到技术标准的。
我公司是一家生产汽车零部件的专业公司，生产中有时因球墨铸铁缩松质量问题达不到客户质量标准要求，尤其是外贸件，因缩松造成交样延期进而造成大量的经济损失。例如在开发出口产品——载重卡车轮毂铸件过程中，因产品属安全件，对质量要求非常严格，金相组织中不允许存在有宏观甚至微观缩松铸造缺陷。我们先后试验了各种传统铸造工艺方法，铸造工艺设计上通用的底注、中注、顶注、阶梯注均进行了生产验证，都难以达到质量标准要求。根据补缩优先采用顶注的工艺原则，直接通过冒口进行浇注，生产试验取得了较好的效果，我们在中心位置设置中心冒口，难以解决的缩孔、缩松问题解决了，但其弊端也随之发生，主要是铸件表面因冲砂产生大量砂孔和氧化渣孔缺陷。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够实现了铁水过滤、阻流缓冲、冒口补缩等综合工艺功能，并且解决产品缩松、缩孔和外观质量问题的顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法。
本发明的技术方案是：一种顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法，包括：a、在浇口杯下部和直浇道上部之间放置过滤块，过滤块既起到过滤的作用，又起到阻流的作用；b、将直浇道下端采用变大直径方式与冒口上下贯通连为一体；c、内浇口直接设置在冒口上；d、冒口设置在铸件上方或铸件热节顶部，e、在浇注过程中，当浇口杯处于充满状态时，过滤块的过滤的效果不受影响，且能阻流防止铁水对浇注系统的冲击，使进入冒口的铁水平缓稳定，当铸型浇注完成后过滤块会自动浮起飘在浇口杯的上平面，显著增加了冒口的压力，更加有利于浇注系统的补缩。
所述过滤块采用泡沫过滤块。
本发明的有益效果是：
1、本发明在浇口杯下方设置泡沫过滤块，通过变径后在直浇道下面是冒口，成功解决了困扰已久的缩松问题，在各种轮毂产品上试验，均获得成功，经多次X-Ray探伤检测未发现缩孔、缩松质量问题，达到了产品的技术标准要求。
2、本发明具有独特的工艺特点，更具有较好的浇注系统，实现了其他浇注系统设计难以解决的功能缺陷和铸件质量方面的问题，它具有过滤、阻流缓冲、冒口热效率好、补缩功能强，消除铸件缩孔、缩松的特点，铸造产品的工艺出品率高，成本显著降低。
3、本发明铸造浇注系统各部分紧凑贯连，集中为一体，即浇口杯、直浇道、过滤块、冒口、内浇口各部分优化变形组合为一体，取消了横浇道。
4、本发明将通常过滤器在直浇道下方向上提到浇口杯下方，缩径部分即为直浇道与冒口分上下设置并贯通，从而缩短了铁水的流程，减少了温度的损失，使冒口真正成为“热冒口”，增大了冒口与型腔的温度差，提高了顺序凝固的补缩效果。
5、本发明过滤块既起到过滤的作用，又起到阻流的作用，当浇口杯处于充满状态时，过滤的效果不受影响，阻流防止铁水对浇注系统的冲击，使进入冒口的铁水平缓稳定，当铸型浇注完成后过滤块会自动浮起飘在浇口杯的上平面(5-8秒)，显著增加了冒口的压力，更加有利于浇注系统的补缩。
6、本发明在实施过程中，由于过滤块的作用，冒口处于非完全充满状态，通过内浇口的铁水，同样比较缓和地充满型腔，并始终处于充满状态，使铸件建立了从下到上的顺序充满和凝固，最后内浇口处的过热通过冒口的补缩作用，最终将热节引入到冒口。
7、本发明工艺出品率达到70～80％，而一般球墨铸铁的工艺出品率为50～65％，另外，铸件的内浇口处通过工艺补量和易断槽，使浇注系统的清理并不困难。
8、本发明且解决产品缩松、缩孔和外观质量问题，易于推广实施，具有良好的经济效益。
附图说明：
图1为顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法的演示图。
具体实施方式：
实施例：参见图1，图中，1-浇口杯，2-过滤块，3-直浇道，4-冒口，5-内浇口，6-铸件，7-砂芯，8-排气道。
顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法的特点在于：a、在浇口杯1下部和直浇道3上部之间放置过滤块2；b、将直浇道3采用变径方式与冒口4上下贯通连为一体；c、内浇口5直接设置在冒口4上；d、冒口4设置在铸件6上方或铸件6热节顶部。过滤块2采用泡沫过滤块。
工作原理：铁水从浇口杯1中浇入，通过过滤块2进行过滤，同时阻流减少铁水的重力冲击，冒口4内的铁水由内浇口5进入铸件6的型腔内，发挥顶置阻流过滤“热冒口”的有效补缩作用，砂芯7产生的气体由排气道8向下排出。
在浇注过程中，当浇口杯1处于充满状态时，过滤的效果不受影响，阻流防止铁水的冲击，使进入冒口4的铁水平缓稳定，当铸型浇注完成后过滤块2会自动浮起飘在浇口杯1的上平面(5-8秒)，显著增加了冒口4的压力，更加有利于浇注的补缩。由于过滤块2的作用，冒口4处于非完全充满状态，通过内浇口5的铁水同样比较缓和地充满型腔，并始终处于充满状态，使铸件6建立了从下到上的顺序充满和凝固，最后内浇口5处的过热通过冒口4的补缩作用，最终将热节引入到冒口4。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法，其特征在于：a、在浇口杯下部和直浇道上部之间放置过滤块，过滤块既起到过滤的作用，又起到阻流的作用；b、将直浇道下端采用变大直径方式与冒口上下贯通连为一体；c、内浇口直接设置在冒口上；d、冒口设置在铸件上方或铸件热节顶部，e、在浇注过程中，当浇口杯处于充满状态时，过滤块的过滤的效果不受影响，且能阻流防止铁水对浇注系统的冲击，使进入冒口的铁水平缓稳定，当铸型浇注完成后过滤块会自动浮起飘在浇口杯的上平面，显著增加了冒口的压力，更加有利于浇注系统的补缩。
2.根据权利要求1所述的顶置阻流过滤缓冲式铸造浇注工艺方法，其特征是：所述过滤块采用泡沫过滤块。
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