CN102836964B - 一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及叶片浇铸技术领域，具体涉及一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统。由浇口杯、直浇道、下侧注横浇道、下侧注内浇口、上侧注限流通道、上侧注横浇道、上侧顶注冒口、顶注内浇口和排气道组成，下侧注横浇道、下侧注内浇口设置在叶片榫头的下方，上侧注限流通道、上侧注横浇道、上侧顶注冒口、顶注内浇口设置在叶片叶冠的上方，其中叶片榫头通过下侧注内浇口与下侧注横浇道连接，叶片叶冠与顶注内浇口和上顶注冒口连接，上侧注限流通道将上侧注横浇道与直浇道连接，直浇道与浇口杯连接，上侧注横浇道上部连接排气道，上侧注横浇道下部连接上顶注冒口，排气道向上延伸连接到浇口杯，本浇铸系统，减少断芯、避免疏松等缺陷，提高铸件合格率。

Description

一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统
技术领域
本发明涉及叶片浇铸技术领域，具体涉及一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统。
背景技术
有些发动机低压涡轮工作叶片铸件为带冠空心等轴晶铸造叶片，由于型芯细薄长的结构使型芯易断，造成铸造工艺极大的难度。在铸件浇注工序中大量铸件因断漏芯而报废，同时，在为避免断芯采取技术措施过程中出现了疏松、裂纹等缺陷。随着发动机工作效率不断提高的要求，空心铸造叶片应用越加广泛；而陶瓷型芯的制造技术也在不断提升，所以空心叶片的内腔设计更复杂，薄弱点更多，断芯影响铸件合格率问题越来越突出并普遍存在，其防止技术越发显得重要并被普遍应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，减少断芯、避免疏松等缺陷，提高铸件合格率。
本发明的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，由浇口杯、直浇道、下侧注横浇道、下侧注内浇口、上侧注限流通道、上侧注横浇道、上侧顶注冒口、顶注内浇口和排气道组成，浇注时叶片榫头向下，叶冠向上，下侧注横浇道、下侧注内浇口设置在叶片榫头的下方，上侧注限流通道、上侧注横浇道、上侧顶注冒口、顶注内浇口设置在叶片叶冠的上方，其中叶片榫头通过下侧注内浇口与下侧注横浇道连接，叶片叶冠与顶注内浇口和上顶注冒口连接，上侧注限流通道将上侧注横浇道与直浇道连接，直浇道与浇口杯连接，上侧注横浇道上部连接排气道，上侧注横浇道下部连接上顶注冒口，排气道向上延伸连接到浇口杯；
所述的浇口杯为漏斗形，顶部横截面为圆形，尺寸为φ120～150mm，高为100mm，底部横截面为正方形或圆形，尺寸为25mm×25mm，或φ28mm；
所述的直浇道横截面为尺寸为25mm×25mm的正方形或φ28mm的圆形，直浇道的高度要大于叶片总长与顶注冒口高度之和；
所述的直浇道下侧1/3处设有一圆柱形缩颈，其横截面尺寸为φ18～20mm，高度为10～15mm；
所述的上侧注限流通道为圆柱形或长方体形，截面积为70～90mm2，向上倾斜与水平成30～60°角，将上侧注横浇道与直浇道连接；
所述的上侧顶注冒口容积为25000mm3～33000mm3；
所述的排气道为Ч形管，横截面尺寸为φ10mm。
与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是：
本发明技术有效解决带冠薄芯铸件断芯问题，同时形成顺序凝固,避免铸件疏松等缺陷产生,显著提高铸件合格率，降低生产成本。
附图说明
图1.本发明薄芯带冠叶片铸件浇铸系统的结构示意图，其中1浇口杯，2直浇道、3下侧注横浇道，4下侧注内浇口，5上侧注限流通道，6上侧注横浇道，7顶注内浇口，8上侧顶注冒口，9排气道。
具体实施方式
下面结合实施例及说明书附图对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：
一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，由浇口杯1、直浇道2、下侧注横浇道3、下侧注内浇口4、上侧注限流通道5、上侧注横浇道6、顶注内浇口7，上侧顶注冒口8和排气道9组成，浇注时叶片榫头向下，叶冠向上，下侧注横浇道3、下侧注内浇口4设置在叶片榫头的下方，上侧注限流通道5、上侧注横浇道6、上侧顶注冒口8、顶注内浇口7设置在叶片叶冠的上方，其中叶片榫头通过下侧注内浇口4与下侧注横浇道3连接，叶片叶冠与顶注内浇口7和上顶注冒口8连接，上侧注限流通道5将上侧注横浇道6与直浇道2连接，直浇道2与浇口杯1连接，上侧注横浇道6上部连接排气道9，上侧注横浇道6下部连接上顶注冒口8，排气道9向上延伸连接到浇口杯1；
所述的浇口杯1为漏斗形，顶部横截面为圆形，尺寸为φ120～150mm，高为100mm，底部横截面为正方形或圆形，尺寸为25mm×25mm，或φ28mm，作用是将坩埚倾倒的钢水引向直浇道并具有压力补缩功能；
所述的直浇道2横截面为尺寸为25mm×25mm的正方形或φ28mm的圆形，直浇道的高度要大于叶片总长与顶注冒口高度之和，作用是将钢水分流引入横浇道并传递来自浇口杯的动压与静压力直浇道下侧1/3处设有一圆柱形缩颈，其横截面尺寸为φ18～20mm，高度为10～15mm，其作用是减缓钢水充型速度，钢水在直浇道凝固时在此断开，解掉直浇道对叶片的收缩应力，防止叶片产生裂纹；
所述的下侧注内浇口4横截面根据叶片铸件结构而定，应具备对榫头足够的补缩能力；
所述的上侧注限流通道5为圆柱形或长方体形，截面积为70～90mm2，向上倾斜与水平成30～60°角，将上侧注横浇道6与直浇道2连接，截面尺寸和向上倾斜角度是与叶片铸件横截面及底注的充型速度相关，是实现限流达到上注钢水与下注钢水在叶冠顶部汇合的关键；所述的上侧顶注冒口8容积为25000mm3～33000mm3，具有足够的补缩能力；
所述的排气道9为Ч形管，横截面尺寸为φ10mm，安放在正对叶片进、排气边的两侧，避免对型芯冲击，排气道9的作用是将型壳内气体快速排出，有利于钢水充型和对蜡模组起到加强作用，防止杂物进入浇注系统造成铸件夹渣。
本系统在使用时，钢水从浇口杯1进入后，经直浇道2通过下侧注内浇口4和下侧注横浇道3进入叶片铸件榫头处，当钢水上升到叶冠处时，在直浇道2内的钢水通过上侧注限流通道5经上侧注横浇道6进入上侧顶注冒口8对叶冠进行补缩，这种充型方式的优点是：钢水先从叶片铸件底部榫头处进入，该处是相对型芯整体强度较高的部位，可以经受钢水一定程度的冲击而不断裂。钢水经榫头进入铸件后由下至上平稳上升，使型芯仅受到极小的冲力而不产生断芯；上侧注限流通道5设计在超出叶冠部位一定的高度并向上延伸至限制钢水的上侧注横浇道6，其尺寸设计是为了限制钢水流速恰好在叶片铸件刚刚由底部向上完成充型时由上至下从顶注内浇口7进入叶冠顶端面达到顺序凝固的目的，避免铸件疏松等缺陷产生,显著提高合格率，降低生产成本。

Claims (7)

1.一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于由浇口杯、直浇道、下侧注横浇道、下侧注内浇口、上侧注限流通道、上侧注横浇道、上侧顶注冒口、顶注内浇口和排气道组成，浇注时叶片榫头向下，叶冠向上，下侧注横浇道、下侧注内浇口设置在叶片榫头的下方，上侧注限流通道、上侧注横浇道、上侧顶注冒口、顶注内浇口设置在叶片叶冠的上方，其中叶片榫头通过下侧注内浇口与下侧注横浇道连接，叶片叶冠与顶注内浇口和上顶注冒口连接，上侧注限流通道将上侧注横浇道与直浇道连接，直浇道与浇口杯连接，上侧注横浇道上部连接排气道，上侧注横浇道下部连接上顶注冒口，排气道向上延伸连接到浇口杯。
2.根据权利要求1所述的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于所述的浇口杯为漏斗形，顶部横截面为圆形，尺寸为φ120～150mm，高为100mm，底部横截面为正方形或圆形，尺寸为25mm×25mm，或φ28mm。
3.根据权利要求1所述的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于所述的直浇道横截面为尺寸为25mm×25mm的正方形或φ28mm的圆形，直浇道的高度要大于叶片总长与顶注冒口高度之和。
4.根据权利要求1或权利要求3所述的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于所述的直浇道下侧1/3处设有一圆柱形缩颈，其横截面尺寸为φ18～20mm，高度为10～15mm。
5.根据权利要求1所述的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于所述的上侧注限流通道为圆柱形或长方体形，截面积为70～90mm2，向上倾斜与水平成30～60°角，将上侧注横浇道与直浇道连接。
6.根据权利要求1所述的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于所述的上侧顶注冒口容积为25000mm3～33000mm3。
7.根据权利要求1所述的一种薄芯带冠叶片铸件浇铸系统，其特征在于所述的排气道为Ч形管，横截面尺寸为φ10mm。
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