CN103658542B - 一种精密铸造浇注系统 - Google Patents

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陈忠
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Abstract

本发明公开了一种精密铸造浇注系统，主要由浇口杯、直浇道、横浇道及内浇道组成，所述直浇道与浇口杯相连，并置于浇口杯正下方，所述横浇道包括上横浇道及下横浇道，所述上横浇道和下横浇道分别设置于直浇道的上方和下方，所述内浇道包括上内浇道和下内浇道，所述上内浇道位于上横浇道下方，下内浇道位于下横浇道上方，在直浇道上设置有缩颈。本发明通过在复合式浇注系统直浇道上设置缩颈并调整浇注系统上下横浇道及内浇道通道比例实现对合金液在浇注过程的分流。调节缩颈在直浇道上的高度达到合金液会合界面位置的精确控制。使设定的优先凝固部位优先凝固，从而避免在该位置产生疏松、冷隔等冶金缺陷，提高铸件合格率。

Description

一种精密铸造浇注系统
技术领域
本发明属于机密铸造技术领域，具体是涉及一种精密铸造浇注系统。
背景技术
对于叶片叶身狭长、薄壁的铸件，在采用等轴晶铸造工艺时，叶身中部极易出现冷隔、疏松、夹杂等冶金缺陷，主要由于叶身中部易出现冶金缺陷的部位无法率先凝固，周围合金对易出现冶金缺陷的部位形成有效的补缩。然而当前使用的浇注系统无法满足叶身中部率先凝固条件。
传统的精密铸造浇注系统主要是顶注式和底注式，采用这种浇注系统在浇注后，低温部分分别位于铸件的下部和上部。对于叶片叶身部位狭长、薄壁的铸件来说，采用这两种浇注系统都无法对铸件冶金缺陷部位形成有效的控制。而复合式浇注系统无法根据铸件的需要控制金属液上下冲型过程的分流及金属液会合面的高度。使得合金液在冲型过程中合金的分流及会合面的高度有极大的任意性，无法对铸造过程中产生冶金缺陷的部位形成有效的控制。同时，采用传统的复合式浇注系统无法避免合金液优先进入底部低注式占主导地位的现象，合金液对壳型的冲刷严重、通过上、下横浇道的合金液在铸件中会合的界面不稳定，难以实现铸件优先凝固部位的精确控制，铸件合格率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种精密铸造浇注系统。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种精密铸造浇注系统，主要由浇口杯、直浇道、横浇道及内浇道组成，所述直浇道与浇口杯相连，并置于浇口杯正下方，所述横浇道包括上横浇道及下横浇道，所述上横浇道和下横浇道分别设置于直浇道的上方和下方，所述内浇道包括上内浇道和下内浇道，所述上内浇道位于上横浇道下方，下内浇道位于下横浇道上方。
所述上横浇道和下横浇道的各枝干间的夹角为120°。
所述直浇道上设置有缩颈。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明能有效控制复合式浇注系统合金液的会合界面，实现合金液的合理分流，减小合金液对型壳的冲刷，对易产生冶金缺陷部位的有效控制。通过在复合式浇注系统直浇道上设置缩颈并调整浇注系统上下横浇道及内浇道通道比例实现对合金液在浇注过程的分流。调节缩颈在直浇道上的高度达到合金液会合界面位置的精确控制。使设定的优先凝固部位优先凝固，从而避免在该位置产生疏松、冷隔等冶金缺陷，提高铸件合格率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1-浇口杯，2-上横浇道，3-直浇道，4-上内浇道，5-缩颈，6-下横浇道，7-下内浇道，8-铸件。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本发明所述的一种精密铸造浇注系统，主要由浇口杯1、直浇道3、横浇道及内浇道组成，所述直浇道3与浇口杯1相连，并置于浇口杯1正下方，所述横浇道包括上横浇道2及下横浇道6，所述上横浇道2和下横浇道6分别设置于直浇道3的上方和下方，所述内浇道包括上内浇道4和下内浇道7，所述上内浇道4位于上横浇道2下方，下内浇道7位于下横浇道6上方。在整套浇注系统中，浇口杯1与直浇道3、上横浇道2与上内浇道4、下横浇道6与下内浇道7分别由三套模具压制而成，在蜡模组合过程中与铸件8连接，蜡缝由蜡模焊枪焊牢，组合效率高，蜡模组合件一致性好。
所述上横浇道2和下横浇道6的各枝干间的夹角为120°。这样，可极大地改变大型铸件传统组合模式，由一件一组改变为三件一组，提高了组合效率。
所述直浇道3上设置有缩颈5。这样浇注过程合金液瞬间进入直浇道3，由于缩颈5的阻碍作用使得合金液顺利通过直浇道3的方式受阻，流入下横浇道6的合金液减少，流入上横浇道2的合金液量增加。对进入浇注系统的合金液实现分流并减轻对直浇道3的冲刷作用。再通过调节缩颈5在直浇道3上的高度实现对浇注系统内合金液上下部分流量的大小精确控制合金液会合面在铸件8中的位置。能更加灵活有效地控制浇注过程中合金液的汇合界面，从而控制铸件冶金缺陷的产生。在实际应用中，在设置缩颈5的同时合理设置上横浇道2、下横浇道6、上内浇道4及下内浇道7的通道比例，使分流后的合金液顺利进入零件部位，阻碍合金液的冲型过程将严重削弱缩颈5的分流作用，使合金液会合界面位置产生极大偏差。
本发明在使用时，首先根据零件外形尺寸计算合金使用量，并确定浇注系统各部分尺寸。在高度方面可根据设备及生产实际进行调节，其调节浇注系统各部分流通截面的关系如下：
（1）缩颈5部位截面与直浇道3截面的关系，如图1所示，铸件8在凝固过程中希望叶身中部优先凝固。缩颈5在分流时使进入上横浇道2和下横浇道6合金液是相同的，合金液就能在叶身中部会合，会合界面合金液由于流程长温度低，此处率先凝固，周围合金液能对此处形成有效的补缩。缩颈截面：直浇道截面=0.45：1。
（2）缩颈5部位高度与直浇道3高度的关系，由于浇注时间为（2～3）S合金冲型时间极短，合金液充满直浇道3上下部同时对零件部位冲型。达到该目的缩颈部位高度：直浇道高度=0.5：1.
（3）直浇道3截面与横浇道截面及横浇道截面与内浇道截面的关系，如果阻碍合金液的冲型过程将严重削弱缩颈的分流作用，使合金液会合界面位置产生极大偏差，所以在设计横浇道及内浇道时以顺利冲型为目标，则直浇道截面：上横浇道截面=1.6：1；直浇道截面：下横浇道截面=1.5：1；横浇道截面：内浇道截面=1：1.1。
传统的复合式浇注系统无法避免合金液优先进入底部低注式占主导地位的现象，合金液对壳型的冲刷严重、通过上、下横浇道的合金液在铸件中会合的界面不稳定，无法实现铸件优先凝固部位的精确控制。解决上述问题主要通过控制合金液会合界面，使通过上、下横浇道的合金在铸件中指定位置会合并保持稳定是解决问题的关键。铸件浇注时间一般在（2～3）S，合金液在极短的时间内完成对型腔的冲型，要实现对合金会合界面的精确控制首先要控制合金液通过上、下横浇道流量，对进入浇注系统的合金液进行分流，根据铸件结构在设定位置合会。仅依靠调节浇注系统各部分比例实现合金液分流在指定位置会合，不能完全达到预定效果并无法减轻合金液对壳型的冲刷。采用本发明所述浇注系统，解决了上述问题，实现了复合式浇注系统合理分流控制合金液会合界面。提高铸件合格率。

Claims (1)

1.一种精密铸造浇注系统，主要由浇口杯(1)、直浇道(3)、横浇道及内浇道组成，其特征在于：所述直浇道(3)与浇口杯(1)相连，并置于浇口杯(1)正下方，所述横浇道包括上横浇道(2)及下横浇道(6)，所述上横浇道(2)和下横浇道(6)分别设置于直浇道(3)的上方和下方，所述内浇道包括上内浇道(4)和下内浇道(7)，所述上内浇道(4)位于上横浇道(2)下方，下内浇道(7)位于下横浇道(6)上方；所述直浇道(3)上设置有缩颈(5)；所述上横浇道(2)和下横浇道(6)的各枝干间的夹角为120°；
所述缩颈(5)的截面与直浇道(3)的截面之比为0.45：1；
所述缩颈(5)的部位高度与直浇道(3)的高度之比为0.5：1；.
所述直浇道(3)的截面与上横浇道(2)的截面之比为1.6：1；直浇道(3)的截面与下横浇道(6)的截面之比为1.5：1；横浇道截面与内浇道截面之比为1：1.1。
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