CN106825421A - 新型球墨铸铁浇注系统 - Google Patents

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邱永宁
庄晔
杨连伟
李松杰
陈磊
陈一磊
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Jiangsu Hengli Hydraulic Co Ltd
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/082—Sprues, pouring cups

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种新型球墨铸铁浇注系统，包括直浇道，所述直浇道上设有用于浇注金属液的浇口杯，所述直浇道的左右两侧连接有横浇道，每个所述横浇道上具有多个内浇道，所述内浇道与铸件型腔相连接并将金属液引导至铸件型腔，所述内浇道的横截面积之和＞横浇道的横截面积之和＞直浇道的横截面，所述内浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积之比为1.85‑2.15，所述横浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积为1.65‑1.45。通过上述方式，本发明新型球墨铸铁浇注系统，对铸件型腔冲击力小，极大减少砂眼缺陷，降低铁液重力势能，同时提供极佳的避渣效果，减少了砂眼和渣眼缺陷，极大地提高了球墨铸铁件的内部和表面质量。

Description

新型球墨铸铁浇注系统
技术领域
本发明涉及浇注领域，特别是涉及一种新型球墨铸铁浇注系统。
背景技术
浇注系统是砂型中引导金属液进入型腔的通道。成功的浇注工艺取决于金属本身的性质、铸型的性质和浇注系统的结构。因此浇注系统的结构对于铸件的质量十分重要。好的浇注系统需要（1）引导金属液平稳、连续地充型，避免紊流而造成夹卷空气、产生金属氧化物夹杂和冲刷型腔；（2）充型过程中流动的方向和速度可以控制，保证铸件轮廓清晰、完整；（3）在合适的时间内充满型腔，避免形成夹砂、冷隔、皱皮等缺陷；（4）具有挡渣、溢渣能力，净化金属液；（5）浇注系统结构应当简单、可靠，减少金属液消耗，便于清理。
一般的铸件浇注系统由以下4部分构成：外浇口、直浇道、横浇道、内浇道。
浇注系统依据各部分截面积比例可以分成开放式浇注系统和封闭式浇注系统等。开放式浇注系统是指直浇道截面积小于横浇道截面积的和小于内浇道截面积的和，而封闭式浇注系统与之相反。依据内浇道进入铸型的位置可以分为顶铸、中间铸和底注等。依据整个浇注系统的排布可以分为对称平衡型和不对称型。由于球墨铸铁糊状凝固以及含有Mg元素等特点，球铁容易形成砂眼、冷隔及渣眼等质量缺陷。
基于生产线大量的生产实践以及理论研究表明，内浇道采用底注能有效地避渣挡渣，平衡对称的开放式浇注系统能够有效降低金属液在型腔中的压力，防止金属液喷射及避免金属液高速冲刷型腔形成砂眼。但是不合适的浇注系统各部分截面积比例容易造成充型缓慢，而形成冷隔。因此设计合适的浇注系统各部分截面积比例，对减少球墨铸铁件砂眼渣眼等缺陷，提高铸件铸件质量是十分重要的。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种新型球墨铸铁浇注系统，对铸件型腔冲击力小，极大减少砂眼缺陷，降低铁液重力势能，同时提供极佳的避渣效果，减少了砂眼和渣眼缺陷，极大地提高了球墨铸铁件的内部和表面质量。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型球墨铸铁浇注系统，包括直浇道，所述直浇道上设有用于浇注金属液的浇口杯，所述直浇道的左右两侧连接有横浇道，每个所述横浇道上具有多个内浇道，所述内浇道与铸件型腔相连接并将金属液引导至铸件型腔，所述内浇道的横截面积之和＞横浇道的横截面积之和＞直浇道的横截面积，所述内浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积之比为1.85-2.15，所述横浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积之比为1.65-1.45。
在本发明一个较佳实施例中，所述内浇道的横截面积之和：横浇道的横截面积之和：直浇道的横截面积=2.05：1.55:1。
在本发明一个较佳实施例中，所述横浇道上设有3个内浇道，所述横浇道一端设有1个内浇道，另一端设有2个内浇道，两个所述横浇道呈中心对称设置，所述内浇道从铸件型腔的底部注入铸件型腔内。
在本发明一个较佳实施例中，所述铸件型腔与内浇道的数量相同。
在本发明一个较佳实施例中，所述直浇道为上小下大的圆柱形直浇道。
在本发明一个较佳实施例中，所述横浇道为条状内浇道。
在本发明一个较佳实施例中，所述内浇道为阶梯型内浇道。
本发明的有益效果是：本发明新型球墨铸铁浇注系统，对铸件型腔冲击力小，极大减少砂眼缺陷，降低铁液重力势能，同时提供极佳的避渣效果，减少了砂眼和渣眼缺陷，极大地提高了球墨铸铁件的内部和表面质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明新型球墨铸铁浇注系统一较佳实施例的结构示意图；
图2图1是所示的新型球墨铸铁浇注系统的俯视图；
图3是图1所示的新型球墨铸铁浇注系统的工作过程模拟示意图；
附图中各部件的标记如下： 1、直浇道，2、浇口杯，3、横浇道，4、内浇道，5、铸件型腔，6、内浇道的横截面，7、横浇道的横截面，8、直浇道的横截面。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2，一种新型球墨铸铁浇注系统，包括直浇道1，直浇道1上设有用于浇注金属液的浇口杯2，直浇道1的左右两侧连接有横浇道3，每个横浇道3上具有多个内浇道4，内浇道4与铸件型腔5相连接并将金属液引导至铸件型腔5，内浇道的横截面积之和＞横浇道的横截面积之和＞直浇道的横截面积，内浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积之比为1.85-2.15，横浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积之比为1.65-1.45。
另外，内浇道的横截面积之和：横浇道的横截面积之和：直浇道的横截面积=2.05：1.55:1。截面积为单位1，浇注系统有左右两条横浇道3，横浇道3的截面积和是直浇道1截面积的1.55倍，浇注系统有六个内浇道4，内浇道4的截面积和是直浇道1截面积的2.05倍，该比例可以减少球墨铸铁件砂眼渣眼等缺陷，提高铸件铸件质量。
另外，横浇道3上设有3个内浇道4，横浇道3一端设有1个内浇道4，另一端设有2个内浇道4，两个横浇道3呈中心对称设置。内浇道4从铸件型腔5的底部注入铸件型腔5内。铸件型腔5与内浇道4的数量相同。
另外，直浇道1为上小下大的圆柱形直浇道。横浇道3为条状内浇道。内浇道4为阶梯型内浇道。
本发明新型球墨铸铁浇注系统采用对称且平衡的浇注系统排布，减少紊流保证铸件一致性；浇注系统各部分截面积和设计成特定的比例，形成开放式无压力浇注系统；浇注系统采用底注式内浇道。
图3是应用实例的模拟，选取一个实际生产的液压阀类产品，替换图1中六个铸件4位置，使用铸造专业MAGMA模拟软件模拟。从图2可以看到充型初期（图2中20%至50%充满状态），内浇道4进入铸件铸型的速度低，浇注系统各部分充型均匀，铸件型腔金属液充型程度几乎一致，横浇道3没有紊流状况并且横浇道3液面始终高于内浇道有利于避渣挡渣。充型中后期（图3中70%至95%充满状态），横浇道3始终充满进入扁平内浇道4起到很好的挡渣避渣效果，铸件型腔5金属液充型程度几乎一致，液面同步上升确保了各模号铸件的一致性，内浇道4进入铸件铸型的速度低、冲击力小避免了砂眼，达到了理想的均匀充型效果。同时证明了本新型球墨铸铁浇注系统十分良好的工业制造铸件的适用性。
区别于现有技术，本发明新型球墨铸铁浇注系统，对铸件型腔冲击力小，极大减少砂眼缺陷，降低铁液重力势能，同时提供极佳的避渣效果，减少了砂眼和渣眼缺陷，极大地提高了球墨铸铁件的内部和表面质量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，包括直浇道，所述直浇道上设有用于浇注金属液的浇口杯，所述直浇道的左右两侧连接有横浇道，每个所述横浇道上具有多个内浇道，所述内浇道与铸件型腔相连接并将金属液引导至铸件型腔，所述内浇道的横截面积之和＞横浇道的横截面积之和＞直浇道的横截面积，所述内浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积之比为1.85-2.15，所述横浇道的横截面积之和与直浇道的横截面积为1.65-1.45。
2.根据权利要求1所述的新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，所述内浇道的横截面积之和：横浇道的横截面积之和：直浇道的横截面积=2.05：1.55:1。
3.根据权利要求2所述的新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，所述横浇道上设有3个内浇道，所述横浇道一端设有1个内浇道，另一端设有2个内浇道，两个所述横浇道呈中心对称设置，所述内浇道从铸件型腔的底部注入铸件型腔内。
4.根据权利要求3所述的新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，所述铸件型腔与内浇道的数量相同。
5.根据权利要求1-4任一所述的新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，所述直浇道为上小下大的圆柱形直浇道。
6.根据权利要求5所述的新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，所述横浇道为条状内浇道。
7.根据权利要求6所述的新型球墨铸铁浇注系统，其特征在于，所述内浇道为阶梯型内浇道。
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