CN107876736A - 差压铸造用浇道结构及用该浇道结构的铸件差压铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及差压铸造用浇道结构及用该浇道结构的铸件差压铸造方法，差压铸造用浇道结构，包括直浇道，所述浇道结构还包括与直浇道连通用于对铸件的端面进行浇注的水平缝隙浇道。通过设置与直浇道连通的水平缝隙浇道，将差压铸造运用到带有端面的铸件上，使铸件端面在压力下补缩，提高了铸件端面部位的补缩能力，同时提高了铸件端面的致密度，保证了铸件端面的内部质量，改善了铸件端面的内部组织。
Description
技术领域
本发明涉及差压铸造用浇道结构及用该浇道结构的铸件差压铸造方法。
背景技术
目前大型圆筒类和箱体类铝合金铸件因为铝合金密度小、比强度高，铝合金铸件在同样强度的条件下，可大大降低航空航天产品的重量，节省燃料，而在航空航天产品上广泛应用。
考虑到使用要求，一般在铸件的两端都会设计便于固定连接的法兰，由于此类铸件的内部质量要求较高，不允许有任何疏松、针孔以及杂质等缺陷，目前常用的铸造工艺方法为差压铸造。如申请公布号为CN106513631A、申请公布日为2017.03.22的中国发明申请文件公开了一种差压铸造成型的浇道结构，该浇道结构包括引流管，在引流管上连接有横浇道，在各横浇道的外端连接有一个环形横浇道，在环形横浇道上连接有直浇道。通过在圆筒四周采用直浇道来补缩铸件，从而对一些易出现缺陷的铝合金或镁合金起到抑制作用，避免了浇注过程中的合金偏析、疏松、针孔以及杂质等缺陷的产生。
法兰部分一般采用冷铁激冷或者大冒口补缩，如图1和图2所示，当采用冷铁2时，如果法兰过宽或者过厚，铸件1的法兰位置会因补缩距离不够或者激冷后没有补缩通道，导致铸件1出现疏松或缩孔；同时冷铁2的表面质量不好时，比如冷铁2表面有锈、孔洞等，就会在铸件1的法兰上形成气孔或夹渣等缺陷，所以使用冷铁2时有一定的限制，同时也需要控制好冷铁2的质量，增加了生产的难度和成本。当采用冒口3补缩法兰时，补缩顺序是从下向上补缩，而在铸件1上方放置冒口3，与差压铸造的补缩顺序正好相反，差压铸造是右下向上通过立筒5和立缝4补缩，如图3所示，立缝4的缝隙宽度为b，缝隙厚度为a；如果想让冒口3起到补缩作用，就必须相应的增大冒口3的尺寸，冒口3尺寸的增加不仅造成金属液的浪费，也增加了清除冒口3的难度；同时，冒口3越大，冒口3与铸件1接触处的接触热节和物理热节就会增大，在冒口与铸件接触处会出现过热，形成粗大的晶粒，从而影响铸件的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种差压铸造用浇道结构，以解决现有技术中铸造铸件时铸件的法兰处容易出现缩松、夹渣、气孔或晶粒组织粗大的问题；本发明的目的还在于提供一种用该浇道结构的铸件差压铸造方法。
为实现上述目的，本发明铸件差压铸造方法的第一种技术方案是：在与铸件端面对应的成型位置设置水平缝隙浇道，通过直浇道向水平缝隙浇道浇注金属液，通过差压浇注的方式以使金属液填充到带有端面的铸型中。
本发明铸件差压铸造方法的第二种技术方案是：在本发明铸件差压铸造方法的第一种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道中的金属液通过立式缝隙浇道流入。
本发明铸件差压铸造方法的第三种技术方案是：在本发明铸件差压铸造方法的第一种或第二种技术方案的基础上，通过上层水平缝隙浇道对铸件的上端面进行浇注，通过下层水平缝隙浇道对铸件的下端面进行浇注。
为实现上述目的，本发明差压铸造用浇道结构的第一种技术方案是：差压铸造用浇道结构包括直浇道，所述浇道结构还包括与直浇道连通用于对铸件的端面进行浇注的水平缝隙浇道。
本发明差压铸造用浇道结构的第二种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第一种技术方案的基础上，所述浇道结构还包括与直浇道连通的立式缝隙浇道，所述立式缝隙浇道与水平缝隙浇道连通。立式缝隙浇道既能浇注铸件又能向水平缝隙浇道输送金属液，不用再单独设置将直浇道和水平缝隙浇道连通的立式浇道，使浇道结构变得简单，降低了成本。
本发明差压铸造用浇道结构的第三种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第二种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道的数量为至少两个。
本发明差压铸造用浇道结构的第四种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第三种技术方案的基础上，所述立式缝隙浇道与水平缝隙浇道一一对应。多个水平缝隙浇道均匀分布在铸件端面上，保证铸件的端面能够被金属液充分补缩以提高铸件端面的致密度，提高铸件的性能。
本发明差压铸造用浇道结构的第五种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第一种至第四种任意一种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道包括两层，用于浇注铸件上端面的水平缝隙浇道构成了上层水平缝隙浇道，用于浇注铸件下端面的水平缝隙浇道构成了下层水平缝隙浇道。两层水平缝隙浇道能够对带有两个端面的铸件同时进行浇注。
本发明差压铸造用浇道结构的第六种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第二种至第四种任意一种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道和立式缝隙浇道均包括圆形流道部分和与圆形流道部分连通供金属液通过以浇注铸件的缝隙浇注部分。圆形浇道便于金属液流动。
本发明差压铸造用浇道结构的第七种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第六种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道的水平圆形流道直径与立式缝隙浇道的立式圆形流道直径之比为0.9~1。避免上端压力不够，不能使金属液充分填充铸件端面。
本发明差压铸造用浇道结构的第八种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第六种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道的水平缝隙浇注宽度与立式缝隙浇道的立式缝隙浇注宽度之比为0.8~0.9。由于压力从下向上逐渐减小，缝隙宽度减小能够保证金属液的填充能力。
本发明差压铸造用浇道结构的第九种技术方案是：在本发明差压铸造用浇道结构的第六种技术方案的基础上，所述水平缝隙浇道的水平缝隙浇注厚度与立式缝隙浇道的立式缝隙浇注厚度之比为0.7~0.8。缝隙厚度减小能够使金属液较快的进入铸型。
本发明的有益效果是：通过设置与直浇道连通的水平缝隙浇道，将差压铸造运用到带有端面的铸件上，使铸件端面在压力下补缩，提高了铸件端面部位的补缩能力，同时提高了铸件端面的致密度，保证了铸件端面的内部质量，改善了铸件的内部组织，提高了铸件的性能。
附图说明
图1为现有技术中差压铸造时法兰成型的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的截面示意图；
图3为图1中B处的放大图；
图4为本发明差压铸造用浇道结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的差压铸造用浇道结构的具体实施例，如图4所示，差压铸造用浇道结构包括环形浇道6和与环形浇道6连通立式缝隙浇道12，立式缝隙浇道12连通有用于对筒形铸件1的法兰进行浇注的水平缝隙浇道11，在其他实施例中，也可以单独设置将环形浇道6和水平缝隙浇道11连通的立式浇道，立式浇道不用于浇注铸件，只用于向水平缝隙浇道11内输送金属液；立式缝隙浇道12的数量为十个并在环形浇道6的周向均匀分布，水平缝隙浇道11与立式缝隙浇道12一一对应，在其他实施例中，可以根据筒形铸件1的直径大小来调节立式缝隙浇道12和水平缝隙浇道11的数量。
本实施例中，水平缝隙浇道11的长度与法兰在径向的宽度相同，以保证法兰的每个部分都能够补缩到，保证法兰的整体质量，在其他实施例中，水平缝隙浇道11的长度也可以小于法兰在径向的宽度；水平缝隙浇道11包括用于浇注筒形铸件1的上法兰的上水平浇道和用于浇注筒形铸件1的下法兰的下水平浇道，在其他实施例中，如果需要浇注的筒形铸件1只有一端有法兰，也可以只设置上水平浇道或下水平浇道。
本实施例中，立式缝隙浇道12的长度大于筒形铸件1在竖直方向的长度，在其他实施例中，立式缝隙浇道12的长度也可以等于筒形铸件在竖直方向的长度；立式缝隙浇道12包括立式圆形流道部分4和与立式圆形流道部分4连通供金属液通过以浇注铸件的立式缝隙浇注部分5，水平缝隙浇道11包括水平圆形流道部分10和与水平圆形流道部分10连通供金属液通过以浇注铸件的水平缝隙浇注部分9，其中，水平缝隙浇道11的水平圆形流道部分10的直径与立式缝隙浇道12的立式圆形流道部分4的直径之比为0.9~1；水平缝隙浇道11的水平缝隙浇注部分9的宽度与立式缝隙浇道的立式缝隙浇注部分5的宽度之比为0.8~0.9；水平缝隙浇道11的水平缝隙浇注部分9的厚度与立式缝隙浇道的立式缝隙浇注部分5的厚度之比为0.7~0.8。
本实施例中，环形浇道6的径向上设有过环形浇道中心线且连通环形浇道的横浇道7，横浇道7的数量为三个，在其他实施例中，横浇道7的数量可以为一个、两个或四个以上；各横浇道在环形浇道中心线的交汇处设有供金属液流入各横浇道的直浇道8，在其他实施例中，也可以在各个横浇道上设置多个直浇道。
实施时，要浇注的金属液通过直浇道8进入各个横浇道7，从横浇道7进入环形浇道6，进入环形浇道6的金属液在压力作用下进入各个立式缝隙浇道12内，金属液在立式缝隙浇道12内通过立式圆形流道部分4和立式缝隙浇注部分5对筒形铸件1的侧壁进行铸型，其他金属液在水平缝隙浇道11的上层水平缝隙浇道和下层水平缝隙浇道内通过水平圆形流道部分10和水平缝隙浇注部分9对筒形铸件1的法兰进行铸型。
在其他实施例中，水平缝隙浇道和立式缝隙浇道中的圆筒可以为方筒；在其他实施例中，可以直接在环形浇道上设置供金属液流入的直浇道；在其他实施例中，该浇道结构也可以对箱体类的大平面结构进行浇注成型。
本发明的铸件差压铸造方法的具体实施例，该铸件差压铸造方法与上述差压铸造用浇道结构具体实施时的方法相同，不予赘述。
Claims (10)
1.铸件差压铸造方法，其特征在于：在与铸件端面对应的成型位置设置水平缝隙浇道，通过直浇道向水平缝隙浇道浇注金属液，通过差压浇注的方式以使金属液填充到带有端面的铸型中。
2.根据权利要求1所述的铸件差压铸造方法，其特征在于：所述水平缝隙浇道中的金属液通过立式缝隙浇道流入。
3.根据权利要求1或2所述的铸件差压铸造方法，其特征在于：通过上层水平缝隙浇道对铸件的上端面进行浇注，通过下层水平缝隙浇道对铸件的下端面进行浇注。
4.实现权利要求1所述的铸件差压铸造方法的差压铸造用浇道结构，包括直浇道，其特征在于：所述浇道结构还包括与直浇道连通用于对铸件的端面进行浇注的水平缝隙浇道。
5.根据权利要求4所述的差压铸造用浇道结构，其特征在于：所述浇道结构还包括与直浇道连通的立式缝隙浇道，所述立式缝隙浇道与水平缝隙浇道连通。
6.根据权利要求5所述的差压铸造用浇道结构，其特征在于：所述水平缝隙浇道的数量为至少两个。
7.根据权利要求6所述的差压铸造用浇道结构，其特征在于：所述立式缝隙浇道与水平缝隙浇道一一对应。
8.根据权利要求4-7任意一项所述的差压铸造用浇道结构，其特征在于：所述水平缝隙浇道包括两层，用于浇注铸件上端面的水平缝隙浇道构成了上层水平缝隙浇道，用于浇注铸件下端面的水平缝隙浇道构成了下层水平缝隙浇道。
9.根据权利要求5-7任意一项所述的差压铸造用浇道结构，其特征在于：所述水平缝隙浇道和立式缝隙浇道均包括圆形流道部分和与圆形流道部分连通供金属液通过以浇注铸件的缝隙浇注部分。
10.根据权利要求9所述的差压铸造用浇道结构，其特征在于：所述水平缝隙浇道的水平圆形流道直径与立式缝隙浇道的立式圆形流道直径之比为0.9~1。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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