CN104325085A - 带有多级对分式横浇道的浇注系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有多级对分式横浇道的浇注系统，属于铸造技术，现有浇注系统各个内浇道的流量存在不同，本发明的横浇道包括至少两级；每一级的每个横浇道的中点设为分流点，第一级横浇道的中点与直浇道对应；每一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个下一级横浇道，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直；最后一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个内浇道，内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直。本发明采用对分横浇道的方法形成多级横浇道，保证在最后一级的横浇道的两端各连通一个内浇道，最终形成一个以直浇道为对称中心的浇注系统，浇注时使每个内浇道的流量就能够保持一致。

Description

带有多级对分式横浇道的浇注系统

技术领域

本发明属于铸造技术，具体涉及带有多级对分式横浇道的浇注系统。

背景技术

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的金属液，然后浇进一个具有特定形状空腔的铸型里（描述这一过程的铸造术语称为“浇注”，这个空腔称为“型腔”），经过凝固、冷却、开箱以及清理等处理后，得到具有预期形状、尺寸和理化性能的毛坯零件的工艺过程。为了将液态金属浇注到型腔里，需要在铸型上开设的一个工艺通道，这就是浇注系统。浇注系统通常包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道几个单元。浇注时，金属液依次流经浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道，最后进入型腔中。浇注系统应当使金属液平稳、均匀地进入型腔,避免产生紊流和减轻对铸型的冲涮，并尽可能减小对铸件凝固、冷却过程的影响。所以，常常采用分散引流的方法，也就是要在型腔内开设多个内浇道，将金属液均匀地引入型腔。这些内浇道的形状和尺寸一般都是相同的。

在铸造工艺设计中，通过流体力学或者说水力学导出公式和一些经验值来计算浇注系统各个单元的横截面积，以使浇注系统中金属液流量达到预期的范围。一般来说，在一套浇注系统中，浇口杯、直浇道、横浇道的数量为1个，内浇道的数量为2个以上。

在浇注时，总是希望每个内浇道的流量能够保持基本一致，使金属液平稳、均匀、连续地充满铸型，避免铸件产生冷隔、铁豆等铸造缺陷。但是，通常的浇注系统却不能够完全做到这一点。这是因为，虽然每个内浇道的形状和尺寸是相同的，但各个内浇道在横浇道上的位置却是不同的。也就是说，流经各个内浇道的金属液受到的阻力损失（或者说水头损失）是不相同的，而这些金属液都是由同一个直浇道浇注的，具有同样的总水头，这样一来，各个内浇道出口处的压力水头就会有差别，最终造成各个内浇道的流量会有所不同。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有浇注系统各个内浇道的流量存在不同的缺陷，提供一种带有多级对分式横浇道的浇注系统。

为达到上述目的，本发明的带有多级对分式横浇道的浇注系统，包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道，其特征是：所述的横浇道包括至少两级；每一级的每个横浇道的中点设为分流点，第一级横浇道的中点与所述的直浇道对应；每一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个下一级横浇道，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直；最后一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个所述的内浇道，所述的内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直。

作为优选技术手段：所述的各级横浇道呈直线状，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直为几何垂直，内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直为几何垂直。

作为优选技术手段：所述的各级横浇道呈圆弧状，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直是指上一级横浇道位于下一级横浇道的法线方向，内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直是指内浇道位于最后一级横浇道的法线方向。

作为优选技术手段：所述的内浇道均布。

本发明的有益效果是：利用对称性原理，采用多次“对分”横浇道的方法，形成多级的横浇道，以保证在最后一级的横浇道的两端各开设一个内浇道，最终形成一个以直浇道为对称中心，每个内浇道之间都是一种轴对称或中心对称关系的浇注系统。这样一来，在浇注时使每个内浇道的阻力损失相同，每个内浇道的流量就能够保持一致。

附图说明

图1为本发明浇注系统的一个实例的轴侧图；

图2为本发明浇注系统的另一个实例的轴侧图；

图中标号说明：

A1-浇口杯，

A2-直浇道，

A31-第一级横浇道，

A32-第二级横浇道，

A4-内浇道，

A5-型腔；

B1-浇口杯，

B2-直浇道，

B31-第一级横浇道，

B32-第二级横浇道，

B32-第三级横浇道，

B4-内浇道，

B5-型腔。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。

本发明的带有多级对分式横浇道的浇注系统，包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道，横浇道包括至少两级；每一级的每个横浇道的中点设为分流点，第一级横浇道的中点与直浇道对应；每一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个下一级横浇道，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直；最后一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个内浇道，内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直。

本发明利用对称性原理，采用多次“对分横浇道”的方法，形成多级的横浇道，以保证在最后一级的横浇道的两端各开设一个内浇道，最终形成一个以直浇道为对称中心，每个内浇道之间都是一种轴对称或中心对称关系的浇注系统。这样一来，在浇注时使每个内浇道的阻力损失相同，每个内浇道的流量就能够保持一致。

所谓“对分横浇道”，就是以该段横浇道的中点作为对称性的分流点，金属液从分流点引入，然后一分为二，流向横浇道的两端。为了使分流后两股金属液的流量相等，必须使金属液进入分流点的那段浇道垂直地与该段横浇道连接。

本发明提出的浇注系统的横浇道的级数≥2，内浇道的个数为2ⁿ,其中n为横浇道的级数，如图1所示横浇道均为2级、内浇道均为4个，如图2所示横浇道均为3级、内浇道均为8个。

图1所示的浇注系统用于浇注方形铸件，该铸件长1200mm、宽700mm、厚60mm；图中所示横浇道为2级，各级横浇道呈直线状，直浇道A2位于方形型腔A5侧面，直浇道A2顶部设浇口杯A1，第一级横浇道A31为一个，第一级横浇道A31的中点与直浇道A2对应， 第二级横浇道A32为2个，第二级横浇道A32与第一级横浇道A31在连通处的垂直为几何垂直，内浇道A4与第二级横浇道A32在连通处垂直为几何垂直，最终的4个内浇道A4均布。浇注后，经过冷却、开箱、清理、打磨，铸件无冷隔、铁豆等铸造缺陷。

图2所示的浇注系统用于浇注圆环形状铸件，该圆环形状铸件内径2450mm、外径2850mm、厚度80mm；图中所示横浇道为3级，各级横浇道呈圆弧状且在圆周方向均布，直浇道B2位于环形型腔B5的中心，直浇道B2顶部设浇口杯B1，第一级横浇道B31为一个，第一级横浇道B31的中点与直浇道B2对应，第二级横浇道B32为2个，第三级横浇道B33为3个，第一级横浇道B31与第二级横浇道B32在连通处的垂直是指第一级横浇道B31位于第二级横浇道B32的法线方向、第二级横浇道B32与第三级横浇道B33在连通处的垂直是指第二级横浇道B32位于第三级横浇道B33的法线方向，内浇道B4与第三级横浇道B33在连通处垂直是指内浇道B4位于第三级横浇道B33的法线方向，最终的8个内浇道B4均布。浇注后，经过冷却、开箱、清理、打磨，铸件无冷隔、铁豆等铸造缺陷。

Claims (4)

1.带有多级对分式横浇道的浇注系统，包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道，其特征是：所述的横浇道包括至少两级；每一级的每个横浇道的中点设为分流点，第一级横浇道的中点与所述的直浇道对应；每一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个下一级横浇道，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直；最后一级的每个横浇道相对于该横浇道的中点对称连接两个所述的内浇道，所述的内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直。

2.根据权利要求1所述的带有多级对分式横浇道的浇注系统，其特征是：所述的各级横浇道呈直线状，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直为几何垂直，内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直为几何垂直。

3. 根据权利要求1所述的带有多级对分式横浇道的浇注系统，其特征是：所述的各级横浇道呈圆弧状，下一级横浇道与上一级横浇道在连通处垂直是指上一级横浇道位于下一级横浇道的法线方向，内浇道与最后一级横浇道在连通处垂直是指内浇道位于最后一级横浇道的法线方向。

4. 根据权利要求1所述的带有多级对分式横浇道的浇注系统，其特征是：所述的内浇道均布。