CN111633184B - 火电球铁低压内缸的铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明火电球铁低压内缸的铸造工艺，涉及球铁铸造技术领域，尤其涉及火电球铁低压内缸的铸造工艺。本发明火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注方式为底注式；铸造用的火电球铁低压内缸型芯结构分为上半型芯和下半型芯，两个型芯经底注式浇注后分别铸造出上半和下半两个半型内缸，两半内缸经加工后装配在一起，组成一个整体的低压内缸结构。本发明的技术方案解决了现有技术中的稳定性差，废品率高，铸造难度极大，制造成本高，适用范围小，无法实现量产等问题。

Description

火电球铁低压内缸的铸造工艺

技术领域

本发明火电球铁低压内缸的铸造工艺，涉及球铁铸造技术领域，尤其涉及火电球铁低压内缸的铸造工艺。

背景技术

目前国内外火电发电机组中使用的低压内缸，绝大部分是钢结构件，而钢结构件无法制造出低压内缸理论需要的蜗壳流线型结构，只能制造出与理论曲线近似的结构，从而影响机组的发电效率，同时钢结构件不稳定，使用过程中会出现变形漏气现象，降低火电机组的发电效率。

为解决钢结构件的以上缺点，国外生产企业设计了球铁低压内缸，并实现了应用，球铁低压内缸铸造出了理论计算所需要的蜗壳流线型结构，发电效率明显提高，且结构稳定，使用过程中无变形漏气现象。

但球铁低压内缸结构复杂，铸造工艺的稳定性差，废品率高，铸造难度极大，制造成本高，只能在个别机组中使用，无法实现量产，因此制造瓶颈阻碍了球铁低压内缸的广泛应用。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的火电球铁低压内缸的铸造工艺，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的稳定性差，废品率高，铸造难度极大，制造成本高，适用范围小，无法实现量产等技术问题，而提供一种火电球铁低压内缸的铸造工艺。本发明主要将低压内缸分为上半和下半两部分进行单独铸造，加工后装配在一起，从而起到工艺稳定性高，制造成本低，操作相对简单可实现量产的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注方式为底注式；铸造用的火电球铁低压内缸型芯结构分为上半型芯和下半型芯，两个型芯经底注式浇注后分别铸造出上半和下半两个半型内缸，两半内缸经加工后装配在一起，组成一个整体的低压内缸结构；

进一步地，上半型芯包括：上半上型、上半中型组件、上半下型、上半片状芯组件、上半蜗壳芯、上半进气管外芯、上半进气管内芯、冷铁和冒口；上半中型组件装于上半下型的上部；上半进气管内芯装于上半中型组件的中部，并嵌于上半下型上端面上的芯头内；在上半进气管内芯的外部两侧对称装上两个上半进气管外芯；上半蜗壳芯装于上半进气管内芯的上部，在其外部对称装上两组上半片状芯组件；上半上型装于上半中型组件的上部，将上半片状芯组件、上半蜗壳芯、上半进气管内芯和上半进气管外芯封装于上半中型组件和上半下型内部；上半上型和上半中型组件及上半下型的内部设置有三组直浇道和内浇道；上半上型上设置有至少6个冒口；在上半蜗壳芯及上半片状芯组件的下部浇注腔体处设置有多个冷铁；

进一步地，下半型芯包括：下半上型、下半中型组件、下半下型、下半片状芯组件、下半蜗壳芯、下半进气管芯型组件、冷铁和冒口；下半中型组件装于下半下型的上部；下半进气管芯型组件装于下半中型组件的中部，并嵌于下半下型上端面的芯头内；下半蜗壳芯装于下半中型组件的中部，位于下半进气管芯型组件的上部，在其外部对称装上两组下半片状芯组件；下半上型装于下半中型组件的上部，将下半蜗壳芯、下半片状芯组件和下半进气管芯型组件封装于下半中型组件和下半下型内部；下半下型和下半中型组件及下半下型的内部设置有2-4组直浇道直浇道和2-4组内浇道；下半下型上设置有至少6个冒口，在下半蜗壳芯及下板片状芯组件的下部浇注腔体处设置有多个冷铁。

进一步地，上半中型组件包括：上半中型A、上半中型B和上半中型C；由下至上依次装于上半下型的上部，组成一个整体的型芯结构，其内表面形状与上半片状芯组件和上半进气管外芯的整体外表面形状相同。

进一步地，上半片状芯组件由三对半弧形的上半片状芯A、上半片状芯B和上半片状芯C组成；三对上半片状芯A、上半片状芯B和上半片状芯C由内之外依次对称装于上半蜗壳芯的两侧；一对上半片状芯A合并后形成的内部型装与上半蜗壳芯的外部形状相同；相邻的上半片状芯A、上半片状芯B和上半片状芯C之间预留2mm的间隙以防上芯时出现剐蹭；最外侧的上半片状芯C与上半中型组件预留60mm的间隙，上芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

进一步地，下半中型组件包括：下半中型A和下板中型B；由下至上依次装于下半下型的上部，组成一个整体的型芯结构，其内表面形状与下半片状芯组件和下半进气管芯型组件的整体外表面形状相同。

进一步地，下半片状芯组件由三对半弧形的下半片状芯A、下部片状芯B和下部片状芯C组成；三对下半片状芯A、下部片状芯B和下部片状芯C由内之外依次对称装于下半蜗壳芯的两侧；一对下半片状芯A合并后形成的内部型装与下半蜗壳芯的外部形状相同；相邻的下半片状芯A、下部片状芯B和下部片状芯C之间预留2mm的间隙以防下芯时出现剐蹭；最外侧的下部片状芯C与下半中型组件预留60mm的间隙，下芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

进一步地，下半进气管芯型组件包括下半进气管芯A和下半进气管芯B相对设置，合并后中部组成一个下半蜗壳芯的嵌入定位芯头。

进一步地，火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注系统；其特征在于：所述的浇注系统包括：上半型浇注系统和下半型浇注系统；

进一步地，上半型浇注系统设计有3个直浇道和3组内浇道，每个直浇道单独给各自的内浇道供给铁水，阻流截面为直浇道，各截面比为直浇道：横浇道：内浇道＝1:1.2～1.5:3.0～5.0；其中1组内浇道设计在气缸最底部的进气管端面，另外2组内浇道设计在次底部的电调端最外侧气道底部，铁水经铸件底部上升至中分面，为实现三部分铁水交汇时，不产生紊流和倒流现象，浇注时需错时浇注，进气管浇注箱铁水先浇注10～20秒后，另外2个浇注箱开始浇注；

进一步地，下半型浇注系统的内浇道全部设计在出气管端面，铁水经铸件底部上升至中分面，根据铁水量情况设计2～4个直浇道和2～4组内浇道，下半型的出气管通常在同一平面，或平面高度差较小，产生紊流和倒流现象较轻，对铁水的影响可以忽略，可不需要错时浇注。

本发明的设计思路为：

一、浇注方向的设计：

低压气缸的壁厚主要为中分面的厚大壁厚(100～350mm)和毛坯面的较薄壁厚(40～60mm)，薄壁位置铁水凝固时可实现同时凝固，厚壁位置模数较大(大于等于3cm)，凝固时可通过石墨膨胀实现自补缩，故浇注方向对气缸的缩松缺陷影响较小。

其他方面，当中分面朝下浇注时，内浇道需布置在两侧中分面端面，铁水由两侧中分面端面进入型腔，最终汇集在毛坯顶部，铁水前端的氧化渣将分散在毛坯外表面，需要打磨消缺才能满足外观及磁粉探伤检验要求，会耗费大量的人工打磨成本。同时合箱时先装配砂芯，砂芯装配完成后再装配砂型，装配后若型芯间的壁厚出现偏差，调整壁厚则会非常困难，故型芯间壁厚均匀性难以控制。另铁水浇注时，砂芯因受铁水浮力上浮，需要将砂芯与砂型把和后焊接在一起防止其上浮，把合和焊接工作量较大，合箱操作过程复杂。

而中分面朝上浇注时，内浇道由进(出)气管及两侧电调端圆弧面进入型腔，铁水前端的氧化渣分散在龙门挡及中分面表面，该表面全部为加工面，加工过程中可将氧化渣加工去除，不需要额外的人工打磨消缺工作。同时合箱时先装配砂型，然后装配砂芯，壁厚出现偏差时可调整芯头间隙保证壁厚尺寸，型芯间壁厚的均匀性可以得到较好的控制。且砂芯可依靠上箱砂型压实，不需要与砂型把合焊接，即可效防止其在浇注时上浮，合箱操作过程简单。

通过对两种浇注方向的比较分析，本发明的低压气缸的浇注方向选定为中分面朝上浇注。

二、型芯结构设计：

气缸的内腔结构较复杂，每个气道间均由隔板隔开，隔板与轴线非平行而存在夹角，故无法实现理想的内腔全部整体制芯的制芯方式，而需要将每个气道的砂芯单独制芯，合箱时将其逐个装配在一起。

现有的型芯结构设计，内腔气道以外的结构，设计成了3个整体芯，内腔气道的砂芯结构设计为环形，3个整体芯组合完成后，将环形芯装配在整体芯之上。而环形气道芯对芯骨的尺寸精度及结构强度要求较高，芯骨的制造难度大，制造成本高，芯骨的强度检验难度大，强度稍有不足时，砂芯装配过程中环形芯表面就会出现裂纹，而较大的裂纹则无法修复，浇注过程中铁水会进入裂纹间隙造成砂眼缺陷，严重时环状芯出现变形，造成铸件壁厚出现不足的情况。

本发明将气缸内腔的砂芯设计为层片状，取消了传统的整体芯设计，每个内腔气道及其外侧结构部分单独出芯，层片状芯的宽度与气道宽度相当，整体结构为悬臂状，芯头设计在中分面，芯头高度为500mm，芯头内预设芯骨，依靠芯头的定位及支撑，将层片状芯定位在预定位置。合箱时先装配砂型，然后将层片状芯逐一装配在砂型中，层片状芯的装配顺序为先装配最中间的蜗壳芯，然后按照由内向外的顺序逐一装配蜗壳芯两侧的层片状芯，层片状芯之间预留2mm的间隙，以防下芯时出现剐蹭，最外侧芯与外型预留60mm的间隙，下芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

层片状芯对芯铁的结构及强度要求不高，不需要尺寸精度高、结构强度大的专用芯铁，芯铁成本较低。同时型芯装配过程中，型芯之间的壁厚可方便测量，壁厚不合适时，即可通过调整芯头间隙来控制壁厚尺寸，以保证铸件壁厚的均匀性。另外无需额外的防飘芯措施，可利用上型施加在芯头的压力完全可将其压实，无需将砂芯与与砂型把和焊接，减少了操作过程中的不确定性。

三、浇注系统的设计：

浇注方式均设计为底注式，为保证型腔内的温度均匀，减少铁水浇注过程中出现紊流和倒流现象，上半设计3个直浇道和3组内浇道，每个直浇道单独给各自的内浇道供给铁水，阻流截面为直浇道，各截面比为直浇道：横浇道：内浇道＝1:1.2～1.5:3.0～5.0。其中1组内浇道设计在气缸最底部的进气管端面，另外2组内浇道设计在次底部的电调端最外侧气道底部，铁水经铸件底部上升至中分面，为实现三部分铁水交汇时，不产生紊流和倒流现象，浇注时需错时浇注，进气管浇注箱铁水先浇注10～20秒后，另外2个浇注箱开始浇注。

下半内浇道全部设计在出气管端面，铁水经铸件底部上升至中分面，根据铁水量情况设计2～4个直浇道和2～4组内浇道，下半的出气管通常在同一平面，或平面高度差较小，产生紊流和倒流现象较轻，对铁水的影响可以忽略，可不需要错时浇注。

四、冷铁设计：

气缸薄壁位置壁厚较薄，凝固过程中可迅速结壳，实现同时凝固，可不使用冷铁激冷。中分面壁厚大于100mm，模数大于3cm，虽无法实现同时凝固，但在铁水碳当量大于4.5，型砂抗压强度大于3MPa的情况下，依靠铁水自身的石墨化膨胀和砂型的刚度保证，也可实现无缩松。内腔气道位置的龙门挡加工面，因石墨化膨胀不足以抵消铁水的收缩量，故无法实现同时凝固，故需要设计冷铁激冷。冷铁材质为石墨，厚度为被激冷厚度的0.8～1.2倍，冷铁之间的间隙为30～40mm，造型时冷铁之间的型砂需使用木板将其紧实，否则会在冷铁缝之间出现缩松缺陷。

五、冒口的设计：

球铁气缸无需冒口的补缩，但铁水凝固过程中，会产生液态收缩，型芯间隙之间，也会进入铁水，冒口内需要储存铁水总量的2.5％左右的铁水，以补充液态收缩和型芯间隙。冒口设计在中分面，根据铁水量不同数量设计为6～10个，通过薄片状的冒口板与铸件相连，板状冒口与铸件相连位置的厚度不大于40mm，以便其在铁水液态收缩结束后迅速凝固，中分面所在的厚大部位石墨化膨胀时不会胀至冒口之中，减弱铁水的自补缩效果。同时板冒口在浇注铁水时，能起到排除型腔内气体的作用。

六、化学成分的设计：

铁水经中频炉熔炼，炉前成分合格后翻至球化包内，翻包过程中进行球化和一次孕育，然后铁水由浇包翻至定量浇注箱内，翻箱过程中实现二次孕育，铁水在浇注箱内静置2分钟待氧化渣完全上浮至表面后开始浇注，浇注温度控制在1340～1360℃之间，浇注时间控制在120～300秒之间，浇注时间超过300秒铸件表面会出现冷隔缺陷，炉前和成品的成分设计如下表：

成分

C

Si

Mn

S

P

Mg

炉前

3.5～3.7

1.4～1.8

≤0.2

≤0.02

≤0.04

/

成品

3.6～3.8

2.2～2.4

≤0.2

≤0.02

≤0.04

0.035～0.050

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的火电球铁低压内缸的铸造工艺，铸造工艺对造型合箱操作要求简单，操作过程可测量且可控，可有效实现铸件铸造质量的稳定性；

2、本发明提供的火电球铁低压内缸的铸造工艺，铸造工艺不需要冒口的补缩和大量冷铁的激冷，在保证型砂强度的前提下，可实现低成本的铸造；

3、本发明提供的火电球铁低压内缸的铸造工艺，铸造工艺使铁水表面的浮渣分散在加工面，粗加工过程中将其加工去除，取消了人工打磨消缺过程，缩短了制造周期。

综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的稳定性差，废品率高，铸造难度极大，制造成本高，适用范围小，无法实现量产等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明上半型芯俯视图；

图2为图1的AB-AB视图；

图3为图1的AA-AA视图；

图4为本发明上半结构铸造工艺俯视图；

图5为图4的AF-AF视图；

图6为图4的AG-AG视图；

图7为本发明下半型芯俯视图；

图8为图7的B-B视图；

图9为图7的A-A视图；

图10为本发明下半结构铸造工艺俯视图；

图11为图10的C-C视图；

图12为图10的D-D视图。

图中：1、上半上型 2、直浇道 3、冒口 4、上半片状芯组件 41、上半片状芯C 42、上半片状芯B 43、上半片状芯A 5、上半蜗壳芯 6、上半中型组件 61、上半中型C 62、上半中型B 63、上半中型A 7、冷铁 8、内浇道 9、上半下型 10、上半进气管外芯 11、上半进气管内芯12、浇注腔体 13、下半上型 14、下半片状芯组件 141、下部片状芯C 142、下部片状芯B143、下半片状芯A 15、下半蜗壳芯 16、下半中型组件 161、下板中型B 162、下半中型A 17、下半下型 18、下半进气管芯型组件 181、下半进气管芯A 182、下半进气管芯B。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图所示，本发明提供了一种火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注方式为底注式；铸造用的火电球铁低压内缸型芯结构分为上半型芯和下半型芯，两个型芯经底注式浇注后分别铸造出上半和下半两个半型内缸，两半内缸经加工后装配在一起，组成一个整体的低压内缸结构；

上半型芯包括：上半上型1、上半中型组件6、上半下型9、上半片状芯组件4、上半蜗壳芯5、上半进气管外芯10、上半进气管内芯11、冷铁7和冒口3；上半中型组件6装于上半下型9的上部；上半进气管内芯11装于上半中型组件6的中部，并嵌于上半下型9上端面上的芯头内；在上半进气管内芯11的外部两侧对称装上两个上半进气管外芯10；上半蜗壳芯5装于上半进气管内芯的上部，在其外部对称装上两组上半片状芯组件4；上半上型1装于上半中型组件6的上部，将上半片状芯组件4、上半蜗壳芯5、上半进气管内芯11和上半进气管外芯10封装于上半中型组件6和上半下型9内部；上半上型1和上半中型组件6及上半下型的内部设置有三组相通的直浇道2和内浇道8；上半上型1上设置有至少6个冒口3，冒口3与上半型芯内的浇注腔体12相通；在上半蜗壳芯5及上半片状芯组件4的下部浇注腔体处设置有多个冷铁7；

下半型芯包括：下半上型13、下半中型组件16、下半下型17、下半片状芯组件14、下半蜗壳芯15、下半进气管芯型组件18、冷铁7和冒口3；下半中型组件16装于下半下型17的上部；下半进气管芯型组件18装于下半中型组件16的中部，并嵌于下半下型17上端面的芯头内；下半蜗壳芯15装于下半中型组件16的中部，位于下半进气管芯型组件18的上部，在其外部对称装上两组下半片状芯组件14；下半上型13装于下半中型组件16的上部，将下半蜗壳芯15、下半片状芯组件14和下半进气管芯型组件18封装于下半中型组件16和下半下型17内部；下半下型17和下半中型组件16及下半下型的内部设置有2-4组直浇道直浇道2和2-4组内浇道8；下半下型17上设置有至少6个冒口3，在下半蜗壳芯15及下板片状芯组件的下部浇注腔体处设置有多个冷铁7。

上半中型组件6包括：上半中型A63、上半中型B62和上半中型C61；由下至上依次装于上半下型9的上部，组成一个整体的型芯结构，其内表面形状与上半片状芯组件4和上半进气管外芯10的整体外表面形状相同。

上半片状芯组件4由三对半弧形的上半片状芯A43、上半片状芯B42和上半片状芯C41组成；三对上半片状芯A43、上半片状芯B42和上半片状芯C41由内之外依次对称装于上半蜗壳芯5的两侧；一对上半片状芯A43合并后形成的内部型装与上半蜗壳芯5的外部形状相同；相邻的上半片状芯A43、上半片状芯B42和上半片状芯C41之间预留2mm的间隙以防上芯时出现剐蹭；最外侧的上半片状芯C41与上半中型组件6预留60mm的间隙，上芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

下半中型组件16包括：下半中型A162和下板中型B161；由下至上依次装于下半下型17的上部，组成一个整体的型芯结构，其内表面形状与下半片状芯组件14和下半进气管芯型组件18的整体外表面形状相同。

下半片状芯组件14由三对半弧形的下半片状芯A143、下部片状芯B142和下部片状芯C141组成；三对下半片状芯A143、下部片状芯B142和下部片状芯C141由内之外依次对称装于下半蜗壳芯15的两侧；一对下半片状芯A143合并后形成的内部型装与下半蜗壳芯15的外部形状相同；相邻的下半片状芯A143、下部片状芯B142和下部片状芯C141之间预留2mm的间隙以防下芯时出现剐蹭；最外侧的下部片状芯C141与下半中型组件16预留60mm的间隙，下芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

下半进气管芯型组件18包括下半进气管芯A181和下半进气管芯B182相对设置，合并后中部组成一个下半蜗壳芯15的嵌入定位芯头。

火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注系统；其特征在于：所述的浇注系统包括：上半型浇注系统和下半型浇注系统；

所述的上半型浇注系统设计有3个直浇道2和3组内浇道8，每个直浇道2单独给各自的内浇道8供给铁水，阻流截面为直浇道，各截面比为直浇道：横浇道：内浇道＝1:1.2～1.5:3.0～5.0；其中1组内浇道8设计在气缸最底部的进气管端面，另外2组内浇道8设计在次底部的电调端最外侧气道底部，铁水经铸件底部上升至中分面，为实现三部分铁水交汇时，不产生紊流和倒流现象，浇注时需错时浇注，进气管浇注箱铁水先浇注10～20秒后，另外2个浇注箱开始浇注；

所述的下半型浇注系统的内浇道8全部设计在出气管端面，铁水经铸件底部上升至中分面，根据铁水量情况设计2～4个直浇道2和2～4组内浇道8，下半型的出气管通常在同一平面，或平面高度差较小，产生紊流和倒流现象较轻，对铁水的影响可以忽略，可不需要错时浇注。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种火电球铁低压内缸的铸造工艺；其特征在于，所述的火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注方式为底注式；铸造用的火电球铁低压内缸型芯结构分为上半型芯和下半型芯，两个型芯经底注式浇注后分别铸造出上半和下半两个半型内缸，两半内缸经加工后装配在一起，组成一个整体的低压内缸结构；

所述的上半型芯包括：上半上型(1)、上半中型组件(6)、上半下型(9)、上半片状芯组件(4)、上半蜗壳芯(5)、上半进气管外芯(10)、上半进气管内芯(11)、冷铁(7)和冒口(3)；上半中型组件(6)装于上半下型(9)的上部；上半进气管内芯(11)装于上半中型组件(6)的中部，并嵌于上半下型(9)上端面上的芯头内；在上半进气管内芯(11)的外部两侧对称装上两个上半进气管外芯(10)；上半蜗壳芯(5)装于上半进气管内芯(11)的上部，在其外部对称装上两组上半片状芯组件(4)；上半上型(1)装于上半中型组件(6)的上部，将上半片状芯组件(4)、上半蜗壳芯(5)、上半进气管内芯(11)和上半进气管外芯(10)封装于上半中型组件(6)和上半下型(9)内部；上半上型(1)和上半中型组件(6)及上半下型的内部设置有三组直浇道(2)和内浇道(8)；上半上型(1)上设置有至少6个冒口(3)；在上半蜗壳芯(5)及上半片状芯组件(4)的下部浇注腔体处设置有多个冷铁(7)；

所述的下半型芯包括：下半上型(13)、下半中型组件(16)、下半下型(17)、下半片状芯组件(14)、下半蜗壳芯(15)、下半进气管芯型组件(18)、冷铁(7)和冒口(3)；下半中型组件(16)装于下半下型(17)的上部；下半进气管芯型组件(18)装于下半中型组件(16)的中部，并嵌于下半下型(17)上端面的芯头内；下半蜗壳芯(15)装于下半中型组件(16)的中部，位于下半进气管芯型组件(18)的上部，在其外部对称装上两组下半片状芯组件(14)；下半上型(13)装于下半中型组件(16)的上部，将下半蜗壳芯(15)、下半片状芯组件(14)和下半进气管芯型组件(18)封装于下半中型组件(16)和下半下型(17)内部；下半下型(17)和下半中型组件(16)及下半下型的内部设置有2-4组直浇道(2)和2-4组内浇道(8)；下半下型(17)上设置有至少6个冒口(3)，在下半蜗壳芯(15)及下板片状芯组件的下部浇注腔体处设置有多个冷铁(7)。

2.根据权利要求1所述的火电球铁低压内缸的铸造工艺，其特征在于，所述的上半中型组件(6)包括：上半中型A(63)、上半中型B(62)和上半中型C(61)；由下至上依次装于上半下型(9)的上部，组成一个整体的型芯结构，其内表面形状与上半片状芯组件(4)和上半进气管外芯(10)的整体外表面形状相同。

3.根据权利要求1所述的火电球铁低压内缸的铸造工艺，其特征在于，所述的上半片状芯组件(4)由三对半弧形的上半片状芯A(43)、上半片状芯B(42)和上半片状芯C(41)组成；三对上半片状芯A(43)、上半片状芯B(42)和上半片状芯C(41)由内之外依次对称装于上半蜗壳芯(5)的两侧；一对上半片状芯A(43)合并后形成的内部型装与上半蜗壳芯(5)的外部形状相同；相邻的上半片状芯A(43)、上半片状芯B(42)和上半片状芯C(41)之间预留2mm的间隙以防上芯时出现剐蹭；最外侧的上半片状芯C(41)与上半中型组件(6)预留60mm的间隙，上芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

4.根据权利要求1所述的火电球铁低压内缸的铸造工艺，其特征在于，所述的下半中型组件(16)包括：下半中型A(162)和下板中型B(161)；由下至上依次装于下半下型(17)的上部，组成一个整体的型芯结构，其内表面形状与下半片状芯组件(14)和下半进气管芯型组件(18)的整体外表面形状相同。

5.根据权利要求1所述的火电球铁低压内缸的铸造工艺，其特征在于，所述的下半片状芯组件(14)由三对半弧形的下半片状芯A(143)、下部片状芯B(142)和下部片状芯C(141)组成；三对下半片状芯A(143)、下部片状芯B(142)和下部片状芯C(141)由内之外依次对称装于下半蜗壳芯(15)的两侧；一对下半片状芯A(143)合并后形成的内部型装与下半蜗壳芯(15)的外部形状相同；相邻的下半片状芯A(143)、下部片状芯B(142)和下部片状芯C(141)之间预留2mm的间隙以防下芯时出现剐蹭；最外侧的下部片状芯C(141)与下半中型组件(16)预留60mm的间隙，下芯完成后将该间隙使用树脂砂填实，以防铁水浇注时砂芯向外侧移位。

6.根据权利要求1所述的火电球铁低压内缸的铸造工艺，其特征在于，所述的下半进气管芯型组件(18)包括下半进气管芯A(181)和下半进气管芯B(182)相对设置，合并后中部组成一个下半蜗壳芯(15)的嵌入定位芯头。

7.一种火电球铁低压内缸的铸造工艺的浇注系统；其特征在于：所述的浇注系统包括：上半型浇注系统和下半型浇注系统；

所述的上半型浇注系统设计有3个直浇道(2)和3组内浇道(8)，每个直浇道(2)单独给各自的内浇道(8)供给铁水，阻流截面为直浇道，各截面比为直浇道：横浇道：内浇道＝1:1.2～1.5:3.0～5.0；其中1组内浇道(8)设计在气缸最底部的进气管端面，另外2组内浇道(8)设计在次底部的电调端最外侧气道底部，铁水经铸件底部上升至中分面，为实现三部分铁水交汇时，不产生紊流和倒流现象，浇注时需错时浇注，进气管浇注箱铁水先浇注10～20秒后，另外2个浇注箱开始浇注；

所述的下半型浇注系统的内浇道(8)全部设计在出气管端面，铁水经铸件底部上升至中分面，根据铁水量情况设计2～4个直浇道(2)和2～4组内浇道(8)，下半型的出气管通常在同一平面，或平面高度差较小，产生紊流和倒流现象较轻，对铁水的影响可以忽略，可不需要错时浇注。