CN105750502A - 一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法，它属于机械类领域。本发明中的浇注系统装置，包括溢流冒口、排气溢流槽以及相互联接的直浇道和内浇道，溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆的一端，排气溢流槽设置在溢流冒口的一侧。本发明结构合理，排气和清理方便，成本低，采用本发明浇注方法浇注方便，得到的铸件质量高。

Description

一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法

技术领域

本发明涉及一种浇注系统装置和浇注方法，尤其是涉及一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法，它属于机械类领域。

背景技术

铁型覆砂铸造属特种铸造之一，其铸型是在金属型内腔上覆上一薄层覆膜砂形成铸型。铁型覆砂铸造生产制动鼓，是一种节能、节材的生产方式，已被许多制动鼓铸件生产企业所采用。

制动鼓铸件的结构特点，铁型覆砂铸造制动鼓一般采用一件一浇，顶注式浇注方式，如附图1所示，采用十字型浇注系统1-1，内浇道为十字型内浇道2-2，得到制动鼓件3-3，即：浇口位置处于制动鼓件3-3的顶部，一般内浇口为呈十字薄浇口，铁水从铸件顶部内圆处流入，自下而上，逐步将整个铸型充满；该铁型覆砂铸造制动鼓浇注系统的方式生产制动鼓，铁水利用率高，但还是有不少问题，主要有以下几点：1）铸件上表面容易产生夹渣缺陷；2）在浇注过程中，铸型中产生的气体不容易排出，最后聚集在上部，容易造成气孔、缩松缺陷；3）铸件内圆与十字内浇口相连形成十字支撑，在敲除内浇道时比较困难，很容易在敲除浇口时造成铸件相连部位缺肉。因此，此铁型覆砂制动鼓铸造的浇注系统形式在实际生产过程中，废品率一直占有相当的比例，成为该类产品成本较高的主要原因。

公开日为2014年12月17日，公开号为204018646U的中国专利中，公开了一种名称为“一种蠕墨铸铁制动鼓浇注系统”的实用新型专利。该专利包括纵向设置的直浇道，直浇道下端左右两侧分别设有左弯管、右直管，左弯管、右直管靠近直浇道连接处设有滤网，左弯管、右直管末端连通有横浇道，横浇道为多道间隔分布的且相互联通的半环形槽构成，横浇道联通有多道间隔分布的内浇道，内浇道压住蠕墨铸铁制动鼓的边缘。虽然该专利能生产铸件，但是会存在不同程度缩孔、缩松，铸件也会有缺陷，清理不方便，故其还是存在上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，排气和清理方便，铸件质量高，成本低，浇注方便的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置和浇注方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，包括设置在制动鼓铸件上端内圆一端的相互联接的直浇道和内浇道，其特征在于：还包括溢流冒口和排气溢流槽，所述溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆的另一端，排气溢流槽设置在溢流冒口的一侧；结构设计合理，溢流冒口为了出气溢流兼液态补缩冒口，排气溢流槽便于排气，浇注过程中铸型产生的气体不会在铸型中形成压力，对铁水浇注及铸型中铁水的液态补缩造成不利影响，最终获得质量好的铸件，整个结构排气和清理方便，成本低，浇注方便。

作为优选，本发明还包括过滤网，所述过滤网设置在直浇道的下方；可对浇入直浇道的铁水进行渣的过滤。

作为优选，本发明还包括楔口，所述楔口分别设置在内浇道、溢流冒口溢流边接近制动鼓铸件内圆处；以便于铸件凝固冷却完成后，方便地通过敲击直浇道和溢流冒口将浇注系统从铸件上去除。

作为优选，本发明所述内浇道的高度为3－5mm，宽度为80mm。

作为优选，本发明所述溢流冒口的直径为50mm，与制动鼓铸件内圆相接的溢流边截面的高度为3－5mm，宽度为100－150mm。

本发明还提供一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：步骤如下

（1）铁水通过顶注式浇注充型装置进入铁型覆砂铸型，浇注充型的铁水顺着铸型壁至铸型底部，随着铁水的不断注入，型内铁水液面不断上升，最终会将整个铸型完全充满；

（2）当铁水浇注充满铸型上表面时，随着铁水的继续注入，铸型上表面铁水中的浮渣会随着铁水的持续注入，进入该溢流冒口，继续上浮至冒口上部；

（3）浇注结束后，直浇口和溢流冒口可对铸型中的铁水进行液态补缩，直至内浇口和溢流冒口颈凝固封闭，最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的制动鼓铸件。

作为优选，本发明铁水浇注过程中因铸型受热而产生的气体通过制动鼓铸件上内圆另一侧顶置的溢流冒口排放到大气中。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、采用改进型制动鼓浇注系统，在浇注过程中，铸型型腔及产生的气体排出更为顺畅，有利于铁水的浇注充型；2、采用改进型制动鼓浇注系统，铸型内覆膜砂受热发气形成的气体直排大气，铸型内气压低，铁水充型过程及凝固过程的静压头大，有利于浇注系统对铸型开腔铁水的补缩作用，有利于铸件内在组织致密；3、采用改进型制动鼓浇注系统，浇注过程中铁水中的浮渣及浮砂很容易通过溢流通道从最后浇注成形的铸型内腔上表面中流出铸件本体型腔，在制动鼓铸件上表面没有夹渣缺陷，可大大减少制动鼓上表面的加工余量；4、采用改进型制动鼓浇注系统，因内浇道、溢流通道互不相连，不存在相互支撑，与原制动鼓十字型浇注系统相比清理去除更为方便。

附图说明

图1是现有采用十字型制动鼓浇注系统结构示意图一。

图2是现有采用十字型制动鼓浇注系统结构示意图二。

图3是本实施例改进型铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置的结构示意图一。

图4是本实施例改进型铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置的结构示意图二。

图5是本实施例改进型铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统浇注过程状态结构示意图一。

图6是本实施例改进型铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统浇注过程状态结构示意图二。

图7是本实施例改进型铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统浇注过程状态结构示意图三。

图中：制动鼓铸件1，直浇道2，内浇道3，溢流冒口4，排气溢流槽5，过滤网6，铁水7，型内铁水液面8，浮渣铁水液面9，内浇道3的高度H，溢流冒口4的宽度M，十字型浇注系统1-1，十字型内浇道2-2，制动鼓件3-3。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图3至图7，本铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置中的直浇道2和内浇道3相互连接溢流冒口4设置在制动鼓铸件1上端内圆的另一端，排气溢流槽5设置在溢流冒口4的一侧。

本实施例中的过滤网6设置在直浇道2的下方，楔口设置在溢流冒口4溢流流边接近制动鼓铸件1内圆处。

本实施例中的内浇道3的高度H为3－5mm，宽度为80mm，溢流冒口4的直径为50mm，与制动鼓铸件1内圆相接的溢流边截面的高度为3－5mm，溢流冒口4的宽度M为100－150mm。

本实施例中铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，步骤如下：

（1）铁水7通过顶注式浇注充型装置进入铁型覆砂铸型，浇注充型的铁水7顺着铸型壁至铸型底部，随着铁水7的不断注入，型内铁水液面8不断上升，最终会将整个铸型完全充满。

（2）当铁水7浇注充满铸型上表面时，随着铁水7的继续注入，铸型上表面铁水7中的浮渣会随着铁水7的持续注入，进入该溢流冒口4，继续上浮至冒口上部。

（3）浇注结束后，直浇口和溢流冒口4可对铸型中的铁水7进行液态补缩，直至内浇口和溢流冒口4颈凝固封闭，最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的制动鼓铸件1。

本实施例的工作原理：酚醛树脂覆砂层受热后会产生大量的气体，这部分在铸型中形成的气体在浇注过程中必须排出铸型，否则就会造成气孔、缩孔、缩松等铸造缺陷。

铁型覆砂铸造浇注过程中铸型中产生的气体的排出主要采用分型面排气和射砂孔排气。在现有的制动鼓铁型覆砂铸造生产工艺中，一般采用十字浇注系统顶注的方式，这种制动鼓浇注方式铸型的分型面在铸型的最下端，这样在在浇注过程中，铁水7充型时首先将铸型分型面充满，然后铁水7继续往上充型，这样在随后的浇注过程中铸型分型面的排气作用就大大减弱了，在随后的浇注中，铸型的排出只能依靠射砂孔排气的方式，或者采用其它放置排气塞的方式。在铁型中放置排气塞不是一种好的选择，一方面会增加铁型的制作成本，同时在铸造生产过程中也会增添许多麻烦，比如排气塞经常会堵塞，需要及时清理，同时排气塞在振动工作状态时，容易掉下脱离铁型。同时采用十字浇注装置浇注制动鼓时，铁水7充型至下而上，在浇注过程中铁水7带入的浮渣或者在浇注过程中产生的二次渣随着铁水7浇注充型最后会停留在铸型的最上端面，即铸件的上表面，造成夹渣缺陷。

考虑到制动鼓铁型覆砂铸造覆砂造型方便、以及铁水7收得率等因素，浇注工艺仍然采用顶注的方式，铸型分型面与前面十字型浇注系统一样，在铸型的最下端，参见图3至图4。

制动鼓的整个浇注过程，参见图5至图7：浇注系统的设置采用在制动鼓上端内圆的一端浇入铁水7，在该内圆的另一端设置一个出气溢流兼液态补缩冒口的溢流冒口4。

在铁水7浇注过程中，当铸型分型面一旦充满，铸型中产生的气体可以通过该溢流出气冒口直接排出至大气中，气体不会在铸型中形成压力，避免对铁水7浇注及铸型中铁水7的液态补缩造成不利影响。

当铁水7浇注充满铸型上表面时，随着铁水7的继续注入，铸型上表面铁水7中的浮渣会随着铁水7的持续注入，进入该溢流冒口4，继续上浮至冒口上部。浇注结束后，直浇口、溢流冒口4可对铸型中的铁水7进行液态补缩，直至内浇口、溢流冒口4颈凝固封闭，最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的制动鼓铸件1。

本实施例主要是将铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统由原来的一个顶注式十字型形式浇注充型装置改变为由一个顶注式浇注充型装置和一个侧顶置的排气溢流槽5和溢流冒口4组成。

在制动鼓浇注过程中，铁水7通过顶注式浇注充型装置进入铁型覆砂铸型，浇注充型的铁水7顺着铸型壁至铸型底部，随着铁水7的不断注入，型内铁水液面8不断上升，最终将整个铸型完全充满。

在铁水7浇注过程中因铸型受热而产生的气体可通过铸型上内圆另一侧顶置的溢流冒口4排放到大气中，这样在浇注过程中，铸型内部的气体压力是不高的，对浇注铁水7不产生压力，因此对浇注过程中铁水7的静压基本没有影响。

参见图7，浮渣铁水液面9如图所示，铁水7中的浮渣一般漂浮在铁水7的上方，当铁水7浇至铁型铸型内腔上部时，随着铁水7的继续注入，这部分含有浮渣的铁水7就会通过持续流入铸型上内圆另一侧顶置的溢流冒口4继续在排气、溢流冒口4上浮，最终在有铸件的铸型型腔中的铁水7浮渣都进入溢流冒口4，从而保证铸件凝固冷却后铸件上部没有夹渣缺陷。

本实施例在直浇道2下方可安置过滤网6，可对浇入直浇道2的铁水7进行渣的过滤；内浇道3的高度H为3－5mm，宽度为80mm；溢流冒口4的直径为50mm，与铸件内圆相接的溢流边截面的高度为3－5mm，溢流冒口4的宽度M为100－150mm；直浇道2和排气溢流冒口4在铁水7浇注完成后，还能对铸型的铁水7进行液态补缩，保证最后凝固冷却完成的铸件内部没有缩孔、缩松缺陷。

在内浇道3、溢流冒口4溢流流边等接近铸件内圆处做出楔口，以便于铸件凝固冷却完成后，可方便地通过敲击直浇道2和溢流冒口4将浇注系统从铸件上去除。

采用本实施例的改进型制动鼓浇注系统后，内浇道3、溢流通道为完全独立的单体，两者之间完全互不相连，不存在相互支撑，与原制动鼓十字型浇注系统中十字内浇口互为连接成为一个整体，因此在敲击去除本发明的浇注系统比去除十字型浇注系统要省力得多，同时更不易造成敲击去除浇注系统时将铸件本体内圆带肉损坏现象的发生。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，包括相互连接的直浇道和内浇道，其特征在于：还包括溢流冒口和排气溢流槽，所述溢流冒口设置在制动鼓铸件上端内圆的另一端，排气溢流槽设置在溢流冒口的一侧。

2.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：还包括过滤网，所述过滤网设置在直浇道的下方。

3.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：还包括楔口，所述楔口分别设置在内浇道、溢流冒口溢流边接近制动鼓铸件内圆处。

4.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：所述内浇道的高度为3－5mm，宽度为80mm。

5.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：所述溢流冒口的直径为50mm，与制动鼓铸件内圆相接的溢流边截面的高度为3－5mm，宽度为100－150mm。

6.一种铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动鼓的浇注系统装置，其特征在于：步骤如下

（1）铁水通过顶注式浇注充型装置进入铁型覆砂铸型，浇注充型的铁水顺着铸型壁至铸型底部，随着铁水的不断注入，型内铁水液面不断上升，最终会将整个铸型完全充满；

（2）当铁水浇注充满铸型上表面时，随着铁水的继续注入，铸型上表面铁水中的浮渣会随着铁水的持续注入，进入该溢流冒口，继续上浮至冒口上部；

（3）浇注结束后，直浇口和溢流冒口可对铸型中的铁水进行液态补缩，直至内浇口和溢流冒口颈凝固封闭，最终获得没有气孔、夹渣、缩孔、缩松缺陷的制动鼓铸件。

7.根据权利要求6所述铁型覆砂铸造制动鼓的浇注方法，其特征在于：铁水浇注过程中因铸型受热而产生的气体通过制动鼓铸件上内圆另一侧顶置的溢流冒口排放到大气中。