CN106670389B - 铸造用过滤器及含有该过滤器的过滤系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铸造用过滤器，包括：布置于所述过滤器顶部，用以向所述过滤器中引入铁水进流口；布置于所述进流口下方，用以降低铁液流速并且放大铁水与过滤网接触面积的上储液区和下储液区；布置于所述上储液区和所述下储液区中间，横截面为长方形，边界尺寸大于所述储液区截面尺寸，用以承载过滤网的过滤网槽；布置于所述过滤网槽宽度方向的侧面，用以向过滤网槽中插入过滤网的窗口，及和所述窗口间隙配合安装的粘芯；布置于下储液区下部，以过滤网槽为轴和进流口对称分布的，用以连接铸型型腔进流点的出流口。以及利用多个上述过滤器采用多种组合形式形成适用于不同结构形状、各种重量的铸件生产的过滤系统。

Description

铸造用过滤器及含有该过滤器的过滤系统
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，更具体而言，涉及铸型的过滤系统。
背景技术
在铸造生产过程中，为了提高进入铸型型腔内的铁液质量，在铸造工艺设计中常会使用过滤网，为使过滤网放置稳定，最大限度地发挥过滤系统，通常要设计过滤系统，将过滤网放置在过滤系统中。为提高过滤效果，过滤网一般设计在靠近铸型型腔的进流口部位，对于传统铸造工艺，因为受到模具拔模斜度和撤料方式的制约，可供选择的过滤系统结构单一、流程长、耗铁水量大。过滤系统为实现过滤铁水中杂质的作用，其横截面面积相对浇注系统其他部位横截面面积较大，因此过滤系统会增加浇注系统的水平投影面积，从而使浇注系统上方吃砂量增加，提高成本。
发明内容
本发明的一个发明目的是提供一种铸造用过滤系统,用来解决采用3D打印铸造工艺生产铸件时产生的夹渣缺陷。
其次，本发明提供的过滤系统，克服了传统铸造的技术壁垒，该过滤系统在铸型中的位置更加靠近型腔的进流口，可以显著增强对铁液杂质的过滤能力。
再次，对于传统铸造工艺，过滤系统作为铸型的组成部分，其形成方式是借助于外模型或芯盒产生的，而砂芯和砂型的结构形状又会受到芯盒和外模型拔模斜度、撤料方式等工艺技术的制约，因此在传统铸造工艺中过滤系统的结构非常单一，本发明提供了多种过滤单元的组合布局方式，结构灵活多变，适应多种结构铸件的生产制造。
最后，过滤系统为实现过滤铁水中杂质的作用，其横截面面积相对浇注系统其他部位横截面面积较大，因此过滤系统会增加浇注系统的水平投影面积，从而使浇注系统上方吃砂量增加，提高成本，本发明提供的过滤系统结合3D打印铸造工艺，可实现既节约铁水又降低吃砂量，同时具有较强的过滤能力。
术语定义：
传统铸造：用于生产铸件的砂芯和砂型需要借助芯盒和外模型制作。
3D打印铸造工艺：用于生产铸件的砂芯和砂型直接用3D打印设备生产，不需要制作芯盒和外模型。
散砂是指采用3D打印铸造工艺打印砂芯时，3D打印机未喷射粘接剂的部分，即没有参与硬化成型的芯砂。
减速流道的第一端部是指铁水进入减速流道的入口端。
减速流道的第二端部是指铁水在减速流道内流动的末端。
为实现上述目的，本发明一方面提供了一种铸造用过滤器，该过滤器采用3D打印铸造工艺一体成形，结构包括：布置于所述过滤器顶部，用以向所述过滤器中引入铁水、连接浇注系统内浇道的进流口；
布置于所述进流口下方，并且沿水平轴镜像分布，用以降低铁液流速并且放大铁水与过滤网接触面积的上储液区和下储液区；
布置于所述上储液区和所述下储液区中间，横截面为长方形，边界尺寸大于所述储液区截面尺寸，用以承载过滤网的过滤网槽；
布置于所述过滤网槽宽度方向的侧面，纵截面尺寸大于过滤网槽纵截面尺寸，用以向过滤网槽中插入过滤网的窗口，及和所述窗口间隙配合安装的粘芯，其中，窗口还用于清理过滤器内的散砂，过滤网槽的规格尺寸由选用的过滤网的规格尺寸确定，彼此间隙配合；
布置于下储液区下部，以过滤网槽为轴和进流口对称分布的，用以连接铸型型腔进流点的出流口。
本发明另一方面还提供一种含有上述过滤器的过滤系统，该过滤系统采用3D打印铸造工艺一体成形，结构包括：
布置于顶部，用以向所述过滤系统中引入铁水、连接浇注系统直浇道的主进流口；
布置于所述主进流口下方，延伸分布，用以降低铁水流速并向各过滤器中分配铁水的减速流道；
布置于所述主进流口正下方，连通所述减速流道的第一端部，并位于所述减速流道下方，用以降低铁液流速和收集充入过滤系统内的第一股铁液的缓冲窝；
布置于减速流道下方的多个过滤器。
根据本发明的一个实施例，上述过滤系统，还包括：位于所述减速流道的第二端部，用以清理过滤系统内散砂的主窗口，及和主窗口间隙配合安装的，用以封堵所述减速流道的第二端部的主粘芯。所述减速流道的数量仅为1个，水平延伸分布，多个过滤器并列连接于所述减速流道的下方；
根据本发明的另一个实施例，前述过滤系统的减速流道的数量为多个，每个减速流道的第一端部与主进流口连通，第二端部与过滤器的进流口连通。过滤器的数量等于减速流道的数量，并以主进流口为轴，在同一水平面上沿圆周方向阵列分布。
进一步地，上述过滤系统中所述减速流道的横截面面积大于各过滤器进流口横截面面积之和。
进一步地，上述过滤系统中所述过滤器的数量与浇注重量成正比。
进一步地，上述过滤系统的端部两侧对称分布有吊把，用以固定调运工具的绳索。
本发明的有益技术效果在于：
1)本发明所提供的过滤器可单独使用，也可以自由组合使用，以形成不同结构形式的过滤系统，可以充分满足不同结构形状、各种重量的铸件的生产需要，灵活度高。
2)过滤器设计有窗口，方便过滤网的插入，使得过滤网位于靠近进流口处，最大化地提高了过滤网的过滤能力。
3)由本发明过滤器组合形成的各种过滤系统，结构紧凑，最大化地减少了铁水的占用，同时水平方向的空间占用小，大大降低了铸型整体的用砂量。
附图说明
图1是实施例一中所使用的过滤器的立体结构示意图；
图2是实施例一中所使用的过滤器的俯视图；
图3是沿图2A-A截面的剖视图；
图4是实施例二中所使用的直列式过滤系统的立体结构示意图；
图5是实施例二中所使用的直列式过滤系统的仰视图；
图6是沿图5B-B截面的剖视图；
图7是实施例三中所使用的回转式过滤系统的立体结构示意图；
图8是实施例三中所使用的回转式过滤系统的仰视图；
图9是沿图8C-C截面的剖视图；
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。
实施例一
图1所示的单体过滤器，结构包括：布置于所述过滤器顶部，用以向所述过滤器中引入铁水、连接浇注系统内浇道的进流口(101)；布置于所述进流口(101)下方，并且沿水平轴镜像分布，用以降低铁液流速并且放大铁水与过滤网接触面积的上储液区(102)和下储液区(103)；布置于所述上储液区(102)和所述下储液区(103)中间，横截面为长方形，边界尺寸大于所述储液区截面尺寸，用以承载过滤网的过滤网槽(104)；布置于所述过滤网槽(104)宽度方向的侧面，纵截面尺寸大于过滤网槽(104)纵截面尺寸，用以向过滤网槽(104)中插入过滤网的窗口(105)，及和所述窗口(105)间隙配合安装的粘芯(106)，其中，窗口(105)还用于清理过滤器内的散砂，过滤网槽(104)的规格尺寸由选用的过滤网的规格尺寸确定；布置于下储液区(103)下部，以过滤网槽(104)为轴和进流口(101)对称分布的，用以连接铸型型腔进流点的出流口(107)。
这种单体过滤器通常用于铸件浇注系统末端的进流处，采用3D打印铸造工艺一体成形上述结构的单体过滤器后，待其硬化后，使用压缩空气从窗口(105)将内部未经打印硬化的散砂全部抽出，并从窗口(105)将过滤器内腔流涂水基涂料，待涂料烘干后，从窗口(105)插入过滤网(108)至过滤网槽(104)，再用粘芯(106)封堵住窗口(105)，使其进流口(101)连接浇注系统内浇口瓷管，使其出流口(107)对准铸件进流点放置于铸型内的浇注系统中，便可以进行浇注生产。
实施例二
图4所示的直列式过滤系统，结构包括：布置于顶部，用以向所述过滤系统中引入铁水、连接浇注系统直浇道的主进流口(201)；布置于所述主进流口(201)下方，延伸分布，用以降低铁水流速并向各过滤器(100)中分配铁水的减速流道(202)，减速流道(202)只有一个，水平延伸分布；布置于所述主进流口(201)正下方，连通所述减速流道的第一端部，并位于所述减速流道(202)下方，用以降低铁液流速和收集充入过滤系统内的第一股铁液的缓冲窝(203)；减速流道(202)下方并列布置的4个过滤器(100)；位于所述减速流道(202)的第二端部，用以清理过滤系统内散砂的主窗口(204)，及和主窗口(204)间隙配合安装的，用以封堵所述减速流道(202)的第二端部的主粘芯(205)；端部两侧对称分布的吊把(206)。
该直列式过滤系统通常用于单面进流且需要多个进流点的铸件生产，采用3D打印铸造工艺一体成形上述结构的直列式过滤系统后，待其硬化后，使用压缩空气从主窗口(204)和过滤器的窗口(105)将内部未经打印硬化的散砂全部抽出，并从从主窗口(204)和过滤器的窗口(105)将过滤系统内腔流涂水基涂料，待涂料烘干后，从窗口(105)插入过滤网(108)至过滤网槽(104)，再用主粘芯(205)和粘芯(106)封堵住主窗口(204)和窗口(105)，使用吊运工具的绳索挂在吊把(206)上，将其出流口(107)朝上放置于模板对应位置，出流口(107)连接浇注系统内浇口瓷管，主进流口(201)连接浇注系统直浇道瓷管，再填埋树脂砂整体固定，待模型硬化后起模，芯型装配后便可以浇注生产。
实施例三
图7所示的回转式过滤系统，结构包括：布置于顶部，用以向所述过滤系统中引入铁水、连接浇注系统直浇道的主进流口(201)；布置于所述主进流口(201)下方，用以降低铁水流速并向各过滤器(100)中分配铁水的减速流道(202)，减速流道(202)有4个，以主进流口(201)为轴在空间内周向阵列分布；布置于所述主进流口(201)正下方，连通所述减速流道的第一端部，并位于所述减速流道(202)下方，用以降低铁液流速和收集充入过滤系统内的第一股铁液的缓冲窝(203)；每个减速流道(202)下方连接1个过滤器(100)；端部两侧对称分布的吊把(206)。
该回转式过滤系统通常用在中心进流且需要多个进流点的回转形铸件的生产中，采用3D打印铸造工艺一体成形上述结构的回转式过滤系统后，待其硬化后，使用压缩空气从主进流口(201)和过滤器的窗口(105)将内部未经打印硬化的散砂全部抽出，并从从主进流口(201)和过滤器的窗口(105)将过滤系统内腔流涂水基涂料，待涂料烘干后，从窗口(105)插入过滤网(108)至过滤网槽(104)，再用粘芯(106)封堵住窗口(105)，使用吊运工具的绳索挂在吊把(206)上，将其出流口(107)朝上放置于模板对应位置，出流口(107)连接浇注系统内浇口瓷管，主进流口(201)连接浇注系统直浇道瓷管，再填埋树脂砂整体固定，待模型硬化后起模，芯型装配后便可以浇注生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含有过滤器的过滤系统，其特征在于，采用3D打印铸造工艺一体成形，包括：
布置于顶部，用以向所述过滤系统中引入铁水、连接浇注系统直浇道的主进流口(201)；
布置于所述主进流口(201)下方，延伸分布，用以降低铁水流速并向各过滤器(100)中分配铁水的减速流道(202)；
布置于所述主进流口(201)正下方，连通所述减速流道(202)的第一端部，并位于所述减速流道(202)下方，用以降低铁液流速和收集充入过滤系统内的第一股铁液的缓冲窝(203)，
布置于所述减速流道(202)下方的多个过滤器(100)，
所述过滤器(100)的结构包括：
布置于所述过滤器顶部，用以向所述过滤器中引入铁水、连接浇注系统内浇道的进流口(101)；
布置于所述进流口(101)下方，并且沿水平轴镜像分布，用以降低铁液流速并且放大铁水与过滤网接触面积的上储液区(102)和下储液区(103)；
布置于所述上储液区(102)和所述下储液区(103)中间，横截面为长方形，边界尺寸大于所述储液区截面尺寸，用以承载过滤网的过滤网槽(104)；
布置于所述过滤网槽(104)宽度方向的侧面，纵截面尺寸大于过滤网槽(104)纵截面尺寸，用以向过滤网槽(104)中插入过滤网的窗口(105)，及和所述窗口(105)间隙配合安装的粘芯(106)；
布置于下储液区(103)下部，以过滤网槽(104)为轴和进流口(101)对称分布的，用以连接铸型型腔进流点的出流口(107)。
2.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，还包括：位于所述减速流道(202)的第二端部，用以清理过滤系统内散砂的主窗口(204)，及和主窗口(204)间隙配合安装的，用以封堵所述减速流道(202)的第二端部的主粘芯(205)；
所述减速流道(202)的数量仅为1个，水平延伸分布；
所述主进流口(201)位于所述减速流道(202)第一端部的上部；
所述过滤器(100)并列连接于所述减速流道(202)的下方。
3.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，
所述减速流道(202)的数量为多个，每个减速流道(202)的第一端部与所述主进流口(201)连通，第二端部与所述过滤器的进流口(101)连通；
所述过滤器的数量等于所述减速流道(202)的数量，并以主进流口(201)为轴，在同一水平面上沿圆周方向阵列分布。
4.根据权利要求1至3任一所述的过滤系统，其特征在于，所述减速流道(202)的横截面面积大于各过滤器进流口横截面面积之和。
5.根据权利要求1至3任一所述的过滤系统，其特征在于，所使用的过滤器的数量与浇注重量成正比。
6.根据权利要求1—3任一所述的过滤系统，其特征在于，端部两侧对称分布有吊把(206)，用以固定调运工具的绳索。
7.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述窗口(105)还用于清理过滤器内的散砂。
8.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述进流口(101)和出流口(102)的形状相同，其横截面积的大小与浇注重量成正比关系。
9.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述过滤网槽(104)的规格尺寸由选用的过滤网的规格尺寸确定，彼此间隙配合。
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