CN108465779A - 叶片竖直型导向器的底注式浇注系统及浇注方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片竖直型导向器的底注式浇注系统及浇注方法，上述浇注系统包括用于注浇的浇口杯、与浇口杯连通的直浇道以及与直浇道连通用于对导向器补缩的弧形横浇道；弧形横浇道的输出端与导向器的L型轮盘模壳连通；直浇道的下部设有用于从导向器底部直接对叶片充型的进浇机构，进浇机构与导向器的叶片模壳连通。该底注式浇注系统使注浇液从下往上对导向器充型及补缩，整个浇注系统充型平稳。利用进浇机构直接对叶片进行充型及补缩，有效降低了叶片欠铸及疏松而产生的报废率。结构厚大的叶片不仅作为铸件，而且起到了内浇道的作用，并同时利用弧形横浇道对导向器进行补缩，使L型轮盘流道面也得到了有效地补缩，减少了流道面疏松缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金部件的精密铸造技术领域，特别地，涉及一种叶片竖直型导向器的底注式浇注系统。此外，本发明还涉及叶片竖直型导向器的底注式浇注方法。
背景技术
传统导向器结构一般为若干个叶片与内外环相连接，并且叶片一般为横向放置，参照附图1，其浇注系统一般为自上而下的顶注式结构；而现有的部分导向器的叶片为竖直放置，参照附图2、附图3，且叶型较厚大，整体呈喇叭状，下大上小，L型轮盘为细长薄壁结构，补缩距离长，又经90°转弯导致补缩通道不畅，且轮盘表面所对应的流道面大，易产生疏松。上述叶片竖直型导向器如果使用传统的顶注式浇注方案而从叶片部分充型，无法浇注出合格的产品。因此需要设计一种适合于叶片竖直型导向器的浇注方案及浇注系统。
发明内容
本发明提供了一种叶片竖直型导向器的底注式浇注系统及浇注方法，以解决传统的顶注式浇注方案用于浇注叶片竖直型导向器时易产生欠铸、疏松等缺陷的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，包括用于注浇液注浇引流和挡渣的浇口杯、与所述浇口杯连通用于对注浇液进行引流的直浇道以及与所述直浇道连通用于对导向器补缩的弧形横浇道；所述弧形横浇道的输出端与导向器的L型轮盘模壳连通；所述直浇道的下部设有用于从导向器底部直接对叶片进行充型的进浇机构，所述进浇机构与导向器的叶片模壳连通。
进一步地，所述进浇机构包括与所述直浇道下部连通的用于将注浇液分流并挡渣和对注浇液在所述叶片模壳内凝固收缩起抑制作用的米字型内浇道以及与所述米字型内浇道的输出端分别连通的底部环形浇道；所述底部环形浇道分别与导向器的叶片模壳自由端连通。
进一步地，所述米字型内浇道的输出端处于所述叶片模壳的自由端之间。
进一步地，所述直浇道的底端设有用于过滤注浇液的集渣包。
进一步地，所述弧形横浇道的输出端设置内浇口，所述L型轮盘模壳上与所述内浇口的连接端的模壳内腔径向尺寸大于所述导向器相应位置的厚度尺寸，且所述连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小。
进一步地，所述弧形横浇道以所述直浇道为中心轴周向均匀布设，所述弧形横浇道的数量至少为四个。
进一步地，所述直浇道的横截面积大于所述弧形横浇道的横截面积。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述叶片竖直型导向器的底注式浇注方法，借助叶片模壳作为内浇道，将注浇液从所述叶片模壳的自由端由下向上进行充型及补缩，同时将注浇液从L型轮盘模壳的自由端由上向下进行补缩，完成叶片竖直型导向器的注浇。
进一步地，将注浇液通过弧形横浇道引流到所述L型轮盘模壳的自由端进行补缩；设置所述L型轮盘模壳上与所述弧形横浇道的连接端的模壳内腔径向尺寸大于所述导向器相应位置的厚度尺寸，且设置所述连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小，将注浇液引流到L型轮盘模壳的自由端对L型轮盘流道面进行补缩，补缩完成后切掉L型轮盘上的多余部分得到叶片竖直型导向器。
进一步地，将注浇液通过直浇道引流到导向器的底部，再通过米字型内浇道对注浇液进行分流以及抑制注浇液在叶片模壳内的凝固收缩，最后注浇液汇入底部环形浇道对所述叶片模壳的自由端注浇。
本发明具有以下有益效果：
本发明的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，利用与浇口杯连通的直浇道以及直浇道下部设置的进浇机构使注浇液从下往上对导向器充型及补缩，整个浇注系统充型平稳。同时上述进浇机构与导向器的叶片模壳连通，借助叶片模壳内腔作为内浇道直接对叶片进行充型及补缩，有效降低了叶片欠铸及疏松而产生的报废率。上述底注式浇注系统中，结构厚大的导向器叶片不仅作为铸件，而且起到了内浇道的作用，并同时利用与浇口杯连通的弧形横浇道对导向器进行补缩，使L型轮盘流道面也得到了有效地补缩，减少了流道面疏松缺陷。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是传统导向器的俯视示意图；
图2是叶片竖直型导向器的结构示意图；
图3是叶片竖直型导向器的俯视示意图；
图4是本发明优选实施例的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统的结构示意图；
图5是本发明优选实施例的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统的截面图。
附图标记说明：
1、浇口杯；2、直浇道；3、弧形横浇道；4、内浇口；5、L型轮盘模壳；6、叶片模壳；7、米字型内浇道；8、集渣包；9、底部环形浇道；10、叶片；11、L型轮盘。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图4、图5，本发明的优选实施例提供了一种叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，包括用于注浇液注浇引流和挡渣的浇口杯1、与浇口杯1连通用于对注浇液进行引流的直浇道2以及与直浇道2连通用于对导向器补缩的弧形横浇道3；弧形横浇道3的输出端与导向器的L型轮盘模壳5连通；直浇道2的下部设有用于从导向器底部直接对叶片进行充型的进浇机构，进浇机构与导向器的叶片模壳6连通。
上述叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，注浇液首先沿直浇道2流至进浇机构，由进浇机构对叶片直接进行充型，同时结构厚大的叶片起到内浇道的作用，使注浇液对L型轮盘充型。另外，对叶片与L型轮盘充型结束后，一部分注浇液通过直浇道2及进浇机构对导向器进行补缩，另一部分注浇液通过弧形横浇道3流至L型轮盘模壳5对L型轮盘流道面进行直接补缩。
上述叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，利用与浇口杯1连通的直浇道2以及直浇道2下部设置的进浇机构使注浇液从下往上对导向器充型及补缩，整个浇注系统充型平稳。同时上述进浇机构与导向器的叶片模壳6连通，借助叶片模壳6的内腔作为内浇道直接对叶片进行充型及补缩，有效降低了叶片欠铸及疏松而产生的报废率。上述底注式浇注系统中，结构厚大的导向器叶片不仅作为铸件，而且起到了内浇道的作用，并同时利用与浇口杯1连通的弧形横浇道3对导向器进行补缩，使L型轮盘流道面也得到了有效地补缩，减少了流道面疏松缺陷。
优选地，进浇机构包括与直浇道2下部连通的用于将注浇液分流并挡渣和对注浇液在叶片模壳6内凝固收缩起抑制作用的米字型内浇道7以及与米字型内浇道7的输出端分别连通的底部环形浇道9；底部环形浇道9分别与导向器的叶片模壳6自由端连通。上述进浇机构首先利用米字型内浇道7将注浇液分流，并在分流过程中起到排渣的作用；然后使注浇液通过底部环形浇道9流至导向器的叶片模壳6，并从叶片模壳6的自由端流入，对叶片直接充型，直至导向器充型结束。上述进浇机构实现了对叶片的直接充型和补缩，降低了叶片欠铸及疏松的缺陷，提高生产效率；同时，叶片不仅作为铸件，而且起到内浇道的作用，使L型轮盘流道面也得到了有效地充型及补缩，减少流道面疏松报废率。另外，米字型内浇道7对铸件的凝固收缩起到了很好的抑制作用，限制了铸件的变形，减少了铸件尺寸超差量，有效地保证了整个导向器铸件的圆度，保证了铸件的尺寸稳定性。
优选地，米字型内浇道7的输出端处于叶片模壳6的自由端之间。上述对于米字型内浇道7的输出端位置与叶片模壳6的自由端位置做了进一步限定，避免注浇液由米字型内浇道7直接进入叶片模壳6，影响导向器的充型及补缩。
优选地，直浇道2的底端设有用于过滤注浇液的集渣包8。上述直浇道2的底端设置集渣包8，能够对注浇液进行第一次集渣处理，注浇液再通过米字型内浇道7进行第二次排渣，有效地解决了铸件的夹渣问题，降低了铸件夹渣报废率。
优选地，弧形横浇道3的输出端设置内浇口4，L型轮盘模壳5上与内浇口4的连接端的模壳内腔径向尺寸大于导向器相应位置的厚度尺寸，且连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小。上述设置L型轮盘模壳5在与内浇口4的连接端模壳内腔径向尺寸比导向器相应位置的厚度尺寸大且连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小，即在L型轮盘的蜡模与弧形横浇道3的蜡模的连接端布设仿形蜡模补贴，上述仿形蜡模补贴的厚度尺寸沿远离连接端的方向逐渐减小。上述仿形蜡模补贴的截面呈三角形，能够对流道面进行补缩，使整个铸件实现了顺序凝固。上述设置使实际制作的导向器上内浇口4处的L型轮盘壁厚偏大，需要对其进行切割操作以得到成品。
优选地，弧形横浇道3通过其输出端连通的内浇口4与导向器的L型轮盘模壳5连通。上述弧形横浇道3通过末端的内浇口4对导向器的L型轮盘进行直接补缩，避免L型轮盘的流道面疏松。
优选地，弧形横浇道3以直浇道2为中心轴周向均匀布设，弧形横浇道3的数量至少为四个。上述弧形横浇道3用于对导向器的L型轮盘进行直接补缩，弧形横浇道3以直浇道2为中心轴周向均匀分布，便于对L型轮盘补缩均匀，保证导向器的圆度以及其尺寸稳定性。更优选地，弧形横浇道3的数量为四个，如附图4所示。
优选地，直浇道2的横截面积大于弧形横浇道3的横截面积。上述直浇道2的横截面积比弧形横浇道3的横截面积稍大，更利于注浇液先流入直浇道2，以通过底部环形浇道9注入叶片模壳6，从下往上对导向器进行充型及补缩，使导向器稳定充型，避免产生疏松及欠铸的缺陷。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述叶片竖直型导向器的底注式浇注系统对应的导向器成型用蜡树结构。上述叶片竖直型导向器的底注式浇注系统成型于蜡树结构，上述蜡树结构同样采用了所述浇注系统的结构组合方式。
优选地，L型轮盘的蜡模上与所述弧形横浇道3的蜡模的连接端布设仿形蜡模补贴，仿形蜡模补贴的厚度尺寸沿远离连接端的方向逐渐减小。上述仿形蜡模补贴的设置更利于对流道面进行补缩，使整个铸件实现了顺序凝固。上述设置使实际制作的导向器上内浇口4处的L型轮盘壁厚偏大，需要对其进行切割操作以得到成品。更优选地，仿形蜡模补贴的截面为三角形。
根据本发明的另一方面，还提供了上述叶片竖直型导向器的底注式浇注方法，借助叶片模壳6作为内浇道，将注浇液从叶片模壳6的自由端由下向上进行充型及补缩，同时将注浇液从L型轮盘模壳5的自由端由上向下进行补缩，完成叶片竖直型导向器的注浇。
上述底注式浇注方法中借助叶片模壳6作为内浇道直接对其进行充型及补缩，有效降低了叶片欠铸及疏松而产生的报废率。同时，充型后对L型轮盘模壳5流道面进行补缩，减少了流道面疏松缺陷。
优选地，将注浇液通过弧形横浇道3引流到L型轮盘模壳5的自由端进行补缩；设置L型轮盘模壳5上与弧形横浇道3的连接端的模壳内腔径向尺寸大于导向器相应位置的厚度尺寸，且设置连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小，将注浇液引流到L型轮盘模壳5的自由端对L型轮盘流道面进行补缩，补缩完成后切掉L型轮盘上的多余部分得到叶片竖直型导向器。上述浇注方法将L型轮盘模壳5上与弧形横浇道3的连接端的模壳内腔径向尺寸设置大于导向器相应位置的厚度，即在L型轮盘的蜡模与弧形横浇道3的蜡模的连接端布设仿形蜡模补贴，上述仿形蜡模补贴的厚度尺寸沿远离连接端的方向逐渐减小，能够对流道面进行补缩，使整个铸件实现了顺序凝固。上述设置使实际制作的导向器上内浇口4处的L型轮盘壁厚偏大，需要对其进行切割操作以得到成品。
优选地，将注浇液通过直浇道2引流到导向器的底部，再通过米字型内浇道7对注浇液进行分流以及抑制注浇液在叶片模壳6内的凝固收缩，最后注浇液汇入底部环形浇道9对叶片模壳6的自由端注浇。上述浇注方法首先利用米字型内浇道7将注浇液分流，并在分流过程中起到排渣的作用；然后使注浇液通过底部环形浇道9流至导向器的叶片模壳6，并从叶片模壳6的自由端流入，对叶片直接充型，直至导向器充型结束。上述浇注方法实现了对叶片的直接充型和补缩，降低了叶片欠铸及疏松的缺陷，提高生产效率；同时，叶片不仅作为铸件，而且起到内浇道的作用，使L型轮盘流道面也得到了有效地充型及补缩，减少流道面疏松报废率。另外，米字型内浇道7对铸件的凝固收缩起到了很好的抑制作用，限制了铸件的变形，减少了铸件尺寸超差量，有效地保证了整个导向器铸件的圆度，保证了铸件的尺寸稳定性。
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 (10)
1.一种叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
包括用于注浇液注浇引流和挡渣的浇口杯(1)、与所述浇口杯(1)连通用于对注浇液进行引流的直浇道(2)以及与所述直浇道(2)连通用于对导向器补缩的弧形横浇道(3)；
所述弧形横浇道(3)的输出端与导向器的L型轮盘模壳(5)连通；
所述直浇道(2)的下部设有用于从导向器底部直接对叶片进行充型的进浇机构，所述进浇机构与导向器的叶片模壳(6)连通。
2.根据权利要求1所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
所述进浇机构包括与所述直浇道(2)下部连通的用于将注浇液分流并挡渣和对注浇液在所述叶片模壳(6)内凝固收缩起抑制作用的米字型内浇道(7)以及与所述米字型内浇道(7)的输出端分别连通的底部环形浇道(9)；所述底部环形浇道(9)分别与导向器的叶片模壳(6)自由端连通。
3.根据权利要求2所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
所述米字型内浇道(7)的输出端处于所述叶片模壳(6)的自由端之间。
4.根据权利要求1所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
所述直浇道(2)的底端设有用于过滤注浇液的集渣包(8)。
5.根据权利要求1所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
所述弧形横浇道(3)的输出端设置内浇口(4)，所述L型轮盘模壳(5)上与所述内浇口(4)的连接端的模壳内腔径向尺寸大于所述导向器相应位置的厚度尺寸，且所述连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
所述弧形横浇道(3)以所述直浇道(2)为中心轴周向均匀布设，所述弧形横浇道(3)的数量至少为四个。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注系统，其特征在于，
所述直浇道(2)的横截面积大于所述弧形横浇道(3)的横截面积。
8.一种叶片竖直型导向器的底注式浇注方法，其特征在于，
借助叶片模壳(6)作为内浇道，将注浇液从所述叶片模壳(6)的自由端由下向上进行充型及补缩，同时将注浇液从L型轮盘模壳(5)的自由端由上向下进行补缩，完成叶片竖直型导向器的注浇。
9.根据权利要求8所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注方法，其特征在于，
将注浇液通过弧形横浇道(3)引流到所述L型轮盘模壳(5)的自由端进行补缩；设置所述L型轮盘模壳(5)上与所述弧形横浇道(3)的连接端的模壳内腔径向尺寸大于所述导向器相应位置的厚度尺寸，且设置所述连接端的模壳内腔径向尺寸外大内小，将注浇液引流到L型轮盘模壳(5)的自由端对L型轮盘流道面进行补缩，补缩完成后切掉L型轮盘上的多余部分得到叶片竖直型导向器。
10.根据权利要求8所述的叶片竖直型导向器的底注式浇注方法，其特征在于，
将注浇液通过直浇道(2)引流到导向器的底部，再通过米字型内浇道(7)对注浇液进行分流以及抑制注浇液在叶片模壳(6)内的凝固收缩，最后注浇液汇入底部环形浇道(9)对所述叶片模壳(6)的自由端注浇。
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