CN105081219A - 一种反升式消失模浇注系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域内一种多点进流、大面积燃烧、快速浇注和快速凝固的反升式消失模浇注系统，包括消失模材料制成的直浇道、横浇道和内浇道，所述横浇道包括与直浇道底部依次连接的一级横浇道和二级横浇道，所述一级横浇道与二级横浇道之间通过截面缩小的阻流段过渡连接，所述二级横浇道的高度低于一级横浇道的高度，所述二级横浇道上水平设有若干底层内浇道和向上方延伸的反升浇道，并且反升浇道从二级横浇道的顶侧向上引出，所述反升浇道上不同高度位置处设有向消失模方向水平延伸的内浇道，所述底层内浇道和各内浇道朝向消失模方向并与消失模连接。

Description

一种反升式消失模浇注系统
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种反升式消失模浇注系统。
背景技术
目前国内外中大型灰铸铁消失模铸件多使用EPS（聚苯乙烯）材料制作模具，由于EPS的热解、气化程度与温度有关，在灰铸铁的浇注过程中，消失模的燃烧造成前沿铁水的温度下降明显，导致模样末端无法完全燃烧，残留的燃烧产物含大量碳化聚合物，造成铸件夹渣缺陷。
在工艺设计过程中，为了保证消失模自下而上的气化过程（防止水口反喷），浇注系统一般设计为底返或底侧式。所以在实际生产过程中，远离內浇口位置的模样顶部及侧顶部燃烧气化程度最差，容易出现碳渣缺陷，同时还易出现皱皮、积碳等外观缺陷，影响铸件质量。
现有技术中，解决消失模夹渣的方法有提高浇注温度，增加出气，模样掏空处理，模样局部使用聚甲基丙烯酸甲酯替代EPS等。经过实际验证，这些方法带来了较高成本消耗和过程操作难度，但解决夹渣缺陷的效果却有限。
发明内容
本发明针对现有的消失模铸造技术中存在的问题，提供一种可防止消失模铸件夹渣的反升式消失模浇注系统，以实现浇注时大面积燃烧、快速浇注的目的，解决消失模燃烧不充分带来的铸件夹渣问题。
本发明的目的是这样实现的，一种反升式消失模浇注系统，包括消失模材料制成的直浇道、横浇道和内浇道，所述横浇道包括与直浇道底部依次连接的一级横浇道和二级横浇道，所述一级横浇道与二级横浇道之间通过截面缩小的阻流段过渡连接，所述二级横浇道的高度低于一级横浇道的高度，所述二级横浇道上水平设有若干底层内浇道和向上方延伸的反升浇道，并且反升浇道从二级横浇道的顶侧向上引出，所述反升浇道上不同高度位置处设有向消失模方向水平延伸的内浇道，所述底层内浇道和各内浇道朝向消失模方向并与消失模连接。
本发明的反升式消失模浇注系统，通过反升浇道和不同位置内浇道的设计，具有多点进流、大面积燃烧、快速浇注和快速凝固的优点，不但缩短浇注凝固时间而且减小铁水在高度方向的温度降，提高铸件组织致密度，减少铸件的夹渣缺陷。
为便于收集消失模浇注系统中的第一股末端冷铁水和浇道中未完全燃烧的产物，所述消失模的顶部和厚大部位的末端设有若干球形集渣冒口。
为便于进一步优化浇注系统，所述直浇道、一级横浇道和阻流段的截面积比为：1：2：0.8—0.9；所述直浇道、二级横浇道和所有内浇道的截面积和的比例为：1：1.3—1.5：2—5。本发明的结构中，在两级横浇道之间设置缩径阻流段，可以起到集渣并保证直浇道快速充满的作用，另外，由于消失模浇注系统不便于放置过滤网，为减少铁水杂质进入铸件，阻流段两侧横浇道的高度差有利于将铁水中夹渣收集在一级横浇道和阻流段之间。直浇道、二级横浇道和内浇道之间形成开放式浇注系统，有利于充型时液流平移，对型腔的冲刷力小。
作为本发明的进一步改进，球形集渣冒口的模数为与其连接的消失模部位模数的1.1—1.2倍。本发明的中，模数为体积与表面积的比值，用于控制铁水的凝固顺序，模数越大越后凝固，大模数的球形集渣冒口，有利于收集第股冷铁水和消失模中未完全燃烧的产物，减少夹渣物在铸件中的残留。
为减少消失模浇注系统的重量，直浇道和球形集渣冒口为封闭的中空结构。
为便于铸件的打箱清理，内浇道和底层内浇道为截面形状为扁平的矩形。
附图说明
图1为本发明的反升式消失模浇注系统的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的左视图。
其中，1直浇道；2一级横浇道；3阻流段；4二级横浇道；5底层内浇道；6反升浇道；7内浇道。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示为本发明的反升式消失模浇注系统，包括消失模材料制成的直浇道1、横浇道和内浇道7，横浇道包括与直浇道1底部依次连接的一级横浇道2和二级横浇道4，一级横浇道2与二级横浇道4之间通过截面缩小的阻流段3过渡连接，二级横浇道4的高度低于一级横浇道2的高度，二级横浇道4上水平设有若干底层内浇道5和向上方延伸的反升浇道6，并且反升浇道6从二级横浇道4的顶侧向上引出，反升浇道6上不同高度位置处设有向消失模方向水平延伸的内浇道7，底层内浇道5和各内浇道7朝向消失模方向并与消失模连接。
本发明中，消失模的顶部和厚大部位的末端设有若干球形集渣冒口，并且球形集渣冒口的模数为与其连接的消失模部位模数的1.1—1.2倍。模数为体积与表面积的比值，用于控制铁水的凝固顺序，模数越大越后凝固，大模数的球形集渣冒口，有利于收集第股冷铁水和消失模中未完全燃烧的产物，减少夹渣物在铸件中的残留。球形集渣冒口的球径越大，其对应冒口的模数也越大，例如，球径为60mm的球形集渣冒口的模数约为1.4；球径为70mm的球形集渣冒口的模数约为1.6；球径为80mm的球形集渣冒口的模数约为1.8；球径为90mm的球形集渣冒口的模数约为2.0；球径为100mm的球形集渣冒口的模数约为2.3。
为便于进一步优化浇注系统，直浇道1、一级横浇道2和阻流段3的截面积比为：1：2：0.8—0.9；直浇道1、二级横浇道4和所有内浇道的截面积和的比例为：1：1.3—1.5：2—5。本结构中，在两级横浇道之间设置缩径阻流段3，使直浇道1、一级横浇道2和阻流段3形成封闭的浇注系统段，可以起到集渣并保证直浇道1快速充满的作用，另外，由于消失模浇注系统不便于放置过滤网，为减少铁水杂质进入铸件，阻流段3两侧横浇道的高度差有利于将铁水中夹渣收集在一级横浇道2和阻流段3之间。直浇道1、二级横浇道4和内浇道7之间形成开放式浇注系统，有利于充型时液流平移，对型腔的冲刷力小。
为减少消失模浇注系统的重量，直浇道1和球形集渣冒口为封闭的中空结构。
为便于铸件的打箱清理，内浇道7和底层内浇道5为截面形状为扁平的矩形。
本发明的反升式消失模浇注系统，通过反升浇道6和不同位置内浇道的设计，具有多点进流、大面积燃烧、快速浇注和快速凝固的优点，不但缩短浇注凝固时间而且减小铁水在高度方向的温度降，提高铸件组织致密度，减少铸件的夹渣缺陷。

Claims (6)

1.一种反升式消失模浇注系统，包括消失模材料制成的直浇道、横浇道和内浇道，其特征在于，所述横浇道包括与直浇道底部依次连接的一级横浇道和二级横浇道，所述一级横浇道与二级横浇道之间通过截面缩小的阻流段过渡连接，所述二级横浇道的高度低于一级横浇道的高度，所述二级横浇道上水平设有若干底层内浇道和向上方延伸的反升浇道，并且反升浇道从二级横浇道的顶侧向上引出，所述反升浇道上不同高度位置处设有向消失模方向水平延伸的内浇道，所述底层内浇道和各内浇道朝向消失模方向并与消失模连接。
2.根据权利要求1所述的反升式消失模浇注系统，其特征在于，所述消失模的顶部和厚大部位的末端设有若干球形集渣冒口。
3.根据权利要求1所述的反升式消失模浇注系统，其特征在于，所述直浇道、一级横浇道和阻流段的截面积比为：1：2：0.8—0.9；所述直浇道、二级横浇道和所有内浇道的截面积和的比例为：1：1.3—1.5：2—5。
4.根据权利要求2所述的反升式消失模浇注系统，其特征在于，所述球形集渣冒口的模数为与其连接的消失模部位模数的1.1—1.2倍。
5.根据权利要求2所述的反升式消失模浇注系统，其特征在于，所述直浇道和球形集渣冒口为封闭的中空结构。
6.根据权利要求1所述的反升式消失模浇注系统，其特征在于，所述内浇道和底层内浇道为截面形状为扁平的矩形。
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