CN108145096A - 一种涡轮增压器壳体的铸造方法 - Google Patents

一种涡轮增压器壳体的铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种涡轮增压器壳体的铸造方法，铸造工装包括上箱、中箱和下箱以及三箱围成的铸造腔体；铸造工装设置有直浇道，其进液口由上箱伸出，出液口位于下箱中部；直浇道出液口连接有横浇道，横浇道外侧两端设置有第一内浇道，开口水平朝外，横浇道弧顶处设置有第二内浇道，开口竖直朝上；在上箱内对应铸件壁厚的位置设置有顶冒口和压边冒口；在中箱内对应铸件冷却水腔外侧的位置做出排气溢流冒口；在铸件的油腔芯中加入由激冷砂和石英砂组成的混合砂。本发明提供的涡轮增压器壳体的铸造方法，采用底注式倾斜浇注配合内外分散分布的内浇道，消除气孔、冷隔及夹杂缺陷，设置压边冒口和顶冒口配合内腔中使用混合砂，消除缩松和脉纹缺陷。

Description

一种涡轮增压器壳体的铸造方法
技术领域
本发明涉及一种铸造方法，尤其涉及一种大功率废气涡轮增压器壳体的铸造方法。
背景技术
大型废气涡轮增压器壳体的内部结构复杂，主要由高温气腔、冷却水腔和油腔组成，各空腔形状不一，相互嵌套，空腔之间的隔板面大壁薄，且与外形轮廓尺寸相差悬殊。采用传统铸造工艺生产增压器壳体时普遍存在以下铸造缺陷:
1、铸件内腔容易产生气孔、冷隔及夹杂的缺陷，尤其是：
(1)油腔的弧形部位A会产生大气孔，在试压时会出现泄漏情况；
(2)冷却水腔下方的端面夹层处B由于铁水的多路汇流，大平面铁水上升速度慢、动能小，初始冷铁液不能被充分带走，易产生气孔、冷隔及夹杂缺陷；
2、上平面油腔部位局部壁厚较厚，造成表面缩松及油腔内部脉纹现象严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种涡轮增压器壳体的铸造方法，消除气孔、冷隔及夹杂缺陷，消除缩松和脉纹缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种涡轮增压器壳体的铸造方法，采用的铸造工装由上至下依次包括上箱、中箱和下箱，所述上箱、中箱和下箱围成有一个铸造腔体；所述铸造工装设置有一个直浇道，所述直浇道贯穿所述上箱、中箱和下箱，所述直浇道的进液口由上箱伸出，所述直浇道的出液口位于所述下箱的中部；所述直浇道的出液口连接有横浇道，所述横浇道为圆弧形浇道，所述横浇道的外侧两端对称设置有第一内浇道，所述第一内浇道的开口为水平朝外，所述横浇道的弧顶处对称设置有第二内浇道，所述第二内浇道的开口为竖直朝上；在上箱内对应铸件壁厚的位置分别设置有顶冒口和压边冒口；在中箱内对应铸件冷却水腔外侧的位置利用补砂芯做出排气溢流冒口；在铸件的油腔芯中加入由激冷砂和石英砂组成的混合砂。
进一步地，所述直浇道为J型陶瓷管。
进一步地，在浇注时，将所述铸造工装对应铸件高温气腔排气口的一端抬高15°使所述铸造工装整体倾斜。
进一步地，所述直浇道、横浇道、第一内浇道和第二内浇道的横截面积比例为5：4：2:1。
进一步地，所述混合砂中的激冷砂与石英砂的混合比例为1:1，所述激冷砂的膨胀系数为石英砂的1/4。
本发明一种涡轮增压器壳体的铸造方法，采用底注式倾斜浇注配合内外分散分布的内浇道，消除气孔、冷隔及夹杂缺陷，设置压边冒口和顶冒口配合内腔中使用混合砂，消除缩松和脉纹缺陷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中铸造工装的侧视剖视示意图；
图2是本发明中铸造工装的局部俯视半剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，一种涡轮增压器壳体的铸造方法，采用的铸造工装由上至下依次包括上箱1、中箱2和下箱3，上箱1、中箱2和下箱3围成有一个铸造腔体；铸造工装设置有一个直浇道4，直浇道4贯穿上箱1、中箱2和下箱3，直浇道4的进液口由上箱1伸出，直浇道4的出液口位于下箱3的中部；直浇道4为J型陶瓷管，设置在铸件的油腔5侧，在浇注时，将铸造工装对应铸件高温气腔6排气口的一端抬高，使铸造工装底面与底面的角度C达到15°使铸造工装整体倾斜，底注式倾斜浇注使液面上升平稳，有利于型腔内气体和浮渣的排出，减少气孔、冷隔及夹杂缺陷。
直浇道4的出液口连接有横浇道7，横浇道7为圆弧形浇道，横浇道7的外侧两端对称设置有第一内浇道8，第一内浇道8的开口为水平朝外，横浇道7的弧顶处对称设置有第二内浇道9，第二内浇道9的开口为竖直朝上；直浇道4、横浇道7、第一内浇道8和第二内浇道9的横截面积比例为5：4：2:1。第一内浇道8在两侧对称分布，大部分铁液从此处水平注入，确保充型速度。第二内浇道9为内腔位置竖直方向进铁液，内部各隔腔液面上升速度先于其它部位，从而保证气体及夹杂的充分排出。
在中箱2内对应铸件冷却水腔10外侧的位置利用补砂芯做出排气溢流冒口11，用来消除冷却水腔下方的端面夹层处易产生气孔、冷隔及夹杂的缺陷。
在上箱1内对应铸件壁厚的位置分别设置有顶冒口12和压边冒口13；在铸件的油腔芯中加入由激冷砂和石英砂组成的混合砂，混合砂中的激冷砂与石英砂的混合比例为1:1，激冷砂的膨胀系数为石英砂的1/4。通过以上措施，能够有效消除缩松和脉纹缺陷。
本发明一种涡轮增压器壳体的铸造方法，采用底注式倾斜浇注配合内外分散分布的内浇道，消除气孔、冷隔及夹杂缺陷，设置压边冒口和顶冒口配合内腔中使用混合砂，消除缩松和脉纹缺陷。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (5)

1.一种涡轮增压器壳体的铸造方法，其特征在于：
采用的铸造工装由上至下依次包括上箱、中箱和下箱，所述上箱、中箱和下箱围成有一个铸造腔体；
所述铸造工装设置有一个直浇道，所述直浇道贯穿所述上箱、中箱和下箱，所述直浇道的进液口由上箱伸出，所述直浇道的出液口位于所述下箱的中部；
所述直浇道的出液口连接有横浇道，所述横浇道为圆弧形浇道，所述横浇道的外侧两端对称设置有第一内浇道，所述第一内浇道的开口为水平朝外，所述横浇道的弧顶处对称设置有第二内浇道，所述第二内浇道的开口为竖直朝上；
在上箱内对应铸件壁厚的位置分别设置有顶冒口和压边冒口；
在中箱内对应铸件冷却水腔外侧的位置利用补砂芯做出排气溢流冒口；
在铸件的油腔芯中加入由激冷砂和石英砂组成的混合砂。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器壳体的铸造方法，其特征在于：所述直浇道为J型陶瓷管。
3.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器壳体的铸造方法，其特征在于：在浇注时，将所述铸造工装对应铸件高温气腔排气口的一端抬高15°使所述铸造工装整体倾斜。
4.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器壳体的铸造方法，其特征在于：所述直浇道、横浇道、第一内浇道和第二内浇道的横截面积比例为5：4：2:1。
5.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器壳体的铸造方法，其特征在于：所述混合砂中的激冷砂与石英砂的混合比例为1:1，所述激冷砂的膨胀系数为石英砂的1/4。
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