CN112846087A - 过滤式浇口杯和砂箱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种过滤式浇口杯和砂箱，涉及浇口杯的技术领域。本申请的过滤式浇口杯，包括杯体和过滤板，杯体具有内孔；过滤板沿内孔轴线方向设于内孔的内表面，并将内孔分为第一腔室和第二腔室，其中，第一腔室具有进液口，第二腔室具有出液口，进液口和出液口分别设于杯体的两端，过滤板在远离进液口的一端设有多个过滤孔。本申请在杯体内增设有过滤板，能够利用过滤板上的过滤孔来过滤液态金属中的渣，用于减少夹渣、夹杂缺陷的发生概率，提升铸件的合格率。且本申请可以缓冲液态金属的进流速度，调整流速，降低紊流，避免冲砂，有效减少一次渣、缓解二次夹渣缺陷，对于解决铸件的夹渣缺陷有明显的作用。

Description

过滤式浇口杯和砂箱

技术领域

本申请涉及浇口杯的技术领域，具体而言，涉及一种过滤式浇口杯和砂箱。

背景技术

大型铸件产生不合格品的主要原因之一是夹杂缺陷，夹杂缺陷在铸造生产中会造成大量的质量、成本、效率问题。

浇口杯是浇注系统中非常重要的一个部件，但是现有技术中，浇口杯在浇注过程中，无法清除大量的液态金属中的渣等夹杂物，使得夹渣、夹杂缺陷的发生概率较高，铸件的合格率较低。

发明内容

本申请的目的是提供一种过滤式浇口杯和砂箱，其能够利用过滤板上的过滤孔来过滤液态金属中的渣等夹杂物，用于减少夹渣、夹杂缺陷的发生概率，提升铸件的合格率。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种过滤式浇口杯，包括：杯体和过滤板，所述杯体具有内孔；所述过滤板沿所述内孔轴线方向设于所述内孔的内表面，并将所述内孔分为第一腔室和第二腔室，其中，所述第一腔室具有进液口，所述第二腔室具有出液口，所述进液口和所述出液口分别设于所述杯体的两端，所述过滤板在远离所述进液口的一端设有多个过滤孔。

于一实施例中，所述内孔的内表面上设有第二固定凹槽，所述过滤板包括：固定板和过滤网，所述固定板连接于所述内孔的内表面，所述固定板上设有第一固定凹槽；所述过滤网能拆卸地设于所述第一固定凹槽和所述第二固定凹槽内；其中，所述过滤孔设于所述过滤网上。

于一实施例中，所述过滤网的材质为砂，所述固定板和所述杯体的材质为金属。

于一实施例中，所述内孔贯穿所述杯体，形成所述杯体的入口端和出口端；所述入口端被所述过滤板分为所述进液口和设于所述第二腔室的第二口，所述出口端被所述过滤板分为所述出液口和设于所述第一腔室的第一口。

于一实施例中，所述内孔为截面尺寸渐变孔，所述内孔在所述入口端的截面尺寸大于所述内孔在所述出口端的截面尺寸。

于一实施例中，所述内孔在所述入口端的截面尺寸中最大长度为250-350mm；所述内孔在所述出口端的截面尺寸中最大长度为300-400mm；所述杯体的高度为400-500mm；所述杯体的最大壁厚为50-60mm。

于一实施例中，所述杯体的宽度沿所述第一腔室指向所述第二腔室的方向依次成递减设置。

于一实施例中，所述过滤式浇口杯还包括：耐火涂料层，所述耐火涂料层设于所述杯体的内表面、所述过滤板的外表面和/或所述过滤孔的内表面。

于一实施例中，所述过滤式浇口杯还包括：起吊件，所述起吊件设于所述杯体的外表面。

第二方面，本发明实施例提供一种砂箱，包括：箱本体和过滤式浇口杯，所述箱本体具有铸件直浇道；所述过滤式浇口杯为上述的过滤式浇口杯，所述过滤式浇口杯设于所述箱本体，且所述出液口与所述铸件直浇道对接。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请在杯体内增设有过滤板，能够利用过滤板上的过滤孔来过滤液态金属中的渣，用于减少夹渣、夹杂缺陷的发生概率，提升铸件的合格率。

本申请的过滤板为沿杯体内孔的轴线方向设置，从而令被浇注的液态金属，先通过进液口进入第一腔室，再通过过滤板上的过滤网进入第二腔室，最后通过出液口通入铸件直浇道，故本申请可以缓冲液态金属的进流速度，调整流速，降低紊流，避免冲砂，有效减少一次渣、缓解二次夹渣缺陷，对于解决铸件的夹渣缺陷有明显的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的结构示意图。

图2为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的剖视图。

图3为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的剖视图。

图4为本申请一实施例示出的砂箱的结构示意图。

图5为本申请一实施例示出的砂箱的俯视图。

图6为本申请一实施例示出的砂箱的剖视图。

图7为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的剖视图。

图8为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的俯视图。

图9为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的爆炸示意图。

图10为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯的剖视图。

图标：1-砂箱；10-箱本体；110-铸件直浇道；120-内腔；130-第一表面；20-过滤式浇口杯；200-杯体；201-内孔；202-入口端；203-出口端；204-第二固定凹槽；205-第二表面；300-过滤板；310-过滤孔；311-第四表面；320-固定板；321-第一固定凹槽；330-过滤网；301-第三表面；210-第一腔室；211-进液口；212-第一口；220-第二腔室；221-出液口；222-第二口；400-耐火涂料层；500-起吊件；510-封板。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的结构示意图。一种过滤式浇口杯20包括：杯体200和过滤板300，杯体200具有内孔201；过滤板300沿内孔201轴线方向设于内孔201的内表面，并将内孔201分为第一腔室210和第二腔室220，其中，第一腔室210具有进液口211(请参照图2)，第二腔室220具有出液口221(请参照图2)，进液口211和出液口221分别设于杯体200的两端，过滤板300在远离进液口211的一端设有多个过滤孔310。过滤孔310可以是圆孔、三角形孔、方形孔、五边形孔、六边形孔或者异形孔。

本实施例在杯体200内增设有过滤板300，从而能够利用过滤板300上的过滤孔310来过滤液态金属中的渣，减少夹渣、夹杂缺陷的发生概率，提升铸件的合格率和质量，降低铸件的制造成本。

再者本实施例的过滤板300为沿杯体200内孔201的轴线方向设置，从而令被浇注的液态金属，先通过进液口211进入第一腔室210，再通过过滤板300上的过滤孔310进入第二腔室220，最后通过出液口221通入铸件直浇道110，故本申请可以缓冲液态金属的进流速度，调整流速，降低紊流，避免冲砂，有效减少一次渣、缓解二次夹渣缺陷，对于解决铸件的夹渣缺陷有明显的作用。其中，液态金属可以是铁水、铝液、铜液等。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的剖视图。内孔201贯穿杯体200，形成杯体200的入口端202和出口端203；入口端202被过滤板300分为进液口211和设于第二腔室220的第二口222，出口端203被过滤板300分为出液口221和设于第一腔室210的第一口212。本实施例中，第一口212和第二口222均为开口设置。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的剖视图。本实施例在图2所示实施例的基础上，第一口212和第二口222处设有封板510成封闭设置。封板510的设置，可以用于限制液态金属的流向。

其中，封板510可以是和杯体200一体成型的，也可以是通过焊接等方式固定的，还可以是通过螺栓连接等方式可拆卸式连接的。

于一其他的实施例中，封板510可以只设于第一口212内或者只设于第二口222内。

请参照图4，其为本申请一实施例示出的砂箱1的结构示意图。一种砂箱1包括：箱本体10和过滤式浇口杯20，将箱本体10的上表面称作第一表面130，过滤式浇口杯20设于第一表面130(箱本体10的上表面)。其中，过滤式浇口杯20与箱本体10可以是紧贴放置，也可以是一体成型的，也可以是通过焊接等方式固定的，还可以是通过螺栓连接等方式可拆卸式连接的。

其中，将第一腔室210指向第二腔室220的方向定义为向右，以正X方向；将箱本体10指向过滤式浇口杯20的方向定义为向上，以正Z方向表示；将杯体200的宽度方向定义为前后方向，并以正Y方向表示向前。

本实施例中，杯体200内孔201的轴线方向为Z方向。于一其他的实施例中，杯体200内孔201的轴线方向也可以是倾斜设置。

请参照图5，其为本申请一实施例示出的砂箱1的俯视图。请参照图6，其为本申请一实施例示出的砂箱1的剖视图。本实施例中，过滤式浇口杯20可以是图1或者图2所示实施例的过滤式浇口杯20。第一口212和第二口222均为开口设置。

箱本体10具有铸件直浇道110和内腔120，铸件直浇道110贯穿第一表面130与内腔120相通。

由于入口端202设于出口端203的上方，杯体200的出口端203与第一表面130紧贴，第一口212被第一表面130封闭，出液口221与铸件直浇道110对接。其中，铸件直浇道110的开口小于出液口221的开口，则出液口221部分被第一表面130封闭。

于一操作过程中，令液态金属先通过进液口211进入第一腔室210，由于第一口212被第一表面130封闭，液态金属会通过过滤板300上的过滤孔310进入第二腔室220，最后通过出液口221通入铸件直浇道110，通过铸件直浇道110进入内腔120。故本申请结构独特，可以缓冲液态金属的进流速度，调整流速，降低紊流，避免冲砂，可以对大型铸件浇注过程中的液态金属起到净化作用、从而减少夹渣、夹杂缺陷的发生。

过滤式浇口杯20还包括：起吊件500，起吊件500设于杯体200的外表面。其中，起吊件500为两个吊耳，两个吊耳分别设于杯体200的左右两侧，两个吊耳为用于提升的吊点结构，利于过滤式浇口杯20和箱本体10之间的分离，利于后序清理工作。

于一操作过程中，待浇注完成后，可以利用起吊件500，直接将过滤式浇口杯20吊起，进行后序清理，节约人力、物力。

请参照图7，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的剖视图。内孔201为截面尺寸渐变孔，内孔201在入口端202的截面尺寸大于内孔201在出口端203的截面尺寸，即内孔201的截面尺寸由上至下依次递减，形成一个类似锥体的形状，并令内孔201的内侧面为一斜面。如此设置，可以进一步缓冲液态金属的进流速度，降低紊流，避免冲砂，使得过滤更为充分，减少夹渣、夹杂缺陷的发生。

本实施例中，内孔201在入口端202的截面尺寸中最大长度L1(沿X方向)为250-350mm；内孔201在出口端203的截面尺寸中最大长度L2(沿X方向)为300-400mm；杯体200的高度(沿Z方向)为400-500mm。

由于内孔201为截面尺寸渐变孔，杯体200的壁厚由上至下依次递减，杯体200在入口端202的壁厚T1大于杯体200在出口端203的壁厚T2，杯体200在入口端202的壁厚T1为最大壁厚为50-60mm。

请参照图8，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的俯视图。杯体200的宽度(沿Y方向)沿第一腔室210指向第二腔室220(沿正X方向)的方向依次成递减设置。即杯体200的宽度从左至右依次递减，形成一个类似梨型的形状。于一实施例中，杯体200的左端为半圆柱形，右端为半圆柱形，且右端的直径小于左端的直径。

其中，过滤板300相对靠左设置，使得第一腔室210沿X方向的最大长度L3小于使得第二腔室220沿X方向的最大长度L4。如此设置，可以进一步缓冲液态金属的进流速度，降低紊流，避免冲砂，使得过滤更为充分，减少夹渣、夹杂缺陷的发生。

其中，第一腔室210沿X方向的最大长度L3与第二腔室220沿X方向的最大长度L4可以根据需要进行设计，只需保证第一腔室210和第二腔室220的容积比为(1.1-1.2)∶1即可。

于一其他的实施例中，在杯体200内另外设置直浇道、横浇道和内浇道，但是不仅制作困难，而且容易因为直浇道、横浇道、内浇道间的截面比不合适，而导致铁水在型腔里的进流速度过快，使得铁水在型腔内出现翻滚现象，产生大量二次渣，过快的进流速度对砂箱1(铸型)和砂芯的冲击作用相对较大，导致砂箱1(铸型)和砂芯破碎，铸件出现夹砂缺陷。

本实施例通过对内孔201截面尺寸的设计、杯体200的宽度设计以及过滤板300的位置设计，从而可以控制液态金属的进流速度在一合适范围内，无需另外设置直浇道、横浇道和内浇道，制作简单，且可以很好地控制液态金属的流速，使得过滤更为充分，减少夹渣、夹杂缺陷的发生。

请参照图9，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的爆炸示意图。内孔201的内表面上设有第二固定凹槽204，过滤板300包括：固定板320和过滤网330，固定板320连接于内孔201的内表面，固定板320上设有第一固定凹槽321；过滤网330能拆卸地设于第一固定凹槽321和第二固定凹槽204内。其中，过滤孔310设于过滤网330上。过滤网330的材质为砂，固定板320和杯体200的材质为金属。固定板320与杯体200可以是一体成型的，也可以是通过焊接等方式固定的。第二固定凹槽204可以设有一个，也可以设有两个，分别设于内孔201的两相对的内表面上。本实施例中，过滤孔310设有3行，每行5个，15个过滤孔都设于过滤网330的底部。

于一实施例中，第二固定凹槽204槽深由上至下递减，过滤网330为长方体形状的蜂窝式过滤网330，过滤网330用树脂砂块制成，长为300mm，宽为200mm，厚度50mm。其中，面积为每平方厘米的过滤网330，可以过滤10kg液态金属(例如：铁水)，长为300mm，宽为200mm的过滤网330总共可以过滤6000kg液态金属(例如：铁水)。其中，可以根据需要过滤的液态金属的重量，设计过滤网330的尺寸。

于一实施例中，过滤网330上设有均匀分布的过滤孔310(请参照图10)，过滤孔310的直径可以是30±2mm；相邻两个过滤孔310的中心距为50±2mm。

于一其他的实施例中，杯体200、固定板320和过滤网330均是采用树脂砂造型的方法制成，在浇注结束后，杯体200内剩余铁水与过滤式浇口杯20凝固后成为一体，要将过滤式浇口杯20取下清理，需先将过滤式浇口杯20的树脂砂型打散，再将剩余铁水与箱本体10等浇注系统打断分开，对后序清理造成很大困难，且无法反复使用。

而本实施例中，单杯体200或者杯体200连通固定板320可以采用砂铸成型，用铁等金属材料制成的，过滤板300由过滤网330和固定板320可拆卸地连接在一起，则过滤网330是可以更换的，且过滤网330为砂制的，从而可以节省成本，延长本过滤式浇口杯20的使用寿命，从而可以重复使用，节省成本，且在后序清理过程中，还可以采用起吊件500，使用更为便利。

请参照图10，其为本申请一实施例示出的过滤式浇口杯20的剖视图。过滤式浇口杯20还包括：耐火涂料层400，耐火涂料层400设于过滤式浇口杯20内与液态金属直接接触的表面。耐火涂料层400由具有与耐火泥同样性能、其粒度组成适宜于涂覆的耐火材料组成，可以是耐火隔热保温陶瓷涂料等，从而可以对过滤式浇口杯20起保护作用,延长过滤式浇口杯20的使用寿命，令其可以反复使用不影响浇注。

过滤式浇口杯20内与液态金属直接接触的表面包括杯体200的内表面、过滤板300的外表面和/或过滤孔310的内表面。其中，将杯体200的内表面称作第二表面205，将过滤板300的外表面称作第三表面301，将过滤孔310的内表面称作第四表面311。过滤板300的外表面包括固定板320的左表面、固定板320的右表面、过滤网330的左表面和过滤网330的右表面。

本实施例中，耐火涂料层400均匀覆盖于第二表面205、第三表面301和第四表面311。于一其他的实施例中，耐火涂料层400只涂覆于第二表面205和第三表面301。于一其他的实施例中，耐火涂料层400只涂覆于第三表面301和第四表面311。

于一操作过程中，先将杯体200连通固定板320利用砂铸成型，用铁等金属材料制成，在通过树脂砂造型的方法制成过滤网330，然后将过滤网330安装在第一固定凹槽321和第二固定凹槽204后，再将耐火涂料均匀涂覆于杯体200的内表面、过滤板300的外表面和过滤孔310的内表面，待耐火涂料干后可以形成耐火涂料层400，如此即可将过滤式浇口杯20制作完成，制作过程较为简单，制作成本较低。之后可以将本过滤式浇口杯20放置于箱本体10上，进行浇注。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过滤式浇口杯，其特征在于，包括：

杯体，具有内孔；以及

过滤板，沿所述内孔轴线方向设于所述内孔的内表面，并将所述内孔分为第一腔室和第二腔室，

其中，所述第一腔室具有进液口，所述第二腔室具有出液口，所述进液口和所述出液口分别设于所述杯体的两端，所述过滤板在远离所述进液口的一端设有多个过滤孔。

2.根据权利要求1所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述内孔的内表面上设有第二固定凹槽，所述过滤板包括：

固定板，连接于所述内孔的内表面，所述固定板上设有第一固定凹槽；以及

过滤网，能拆卸地设于所述第一固定凹槽和所述第二固定凹槽内；

其中，所述过滤孔设于所述过滤网上。

3.根据权利要求2所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述过滤网的材质为砂，所述固定板和所述杯体的材质为金属。

4.根据权利要求1至3任一项所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述内孔贯穿所述杯体，形成所述杯体的入口端和出口端；

所述入口端被所述过滤板分为所述进液口和设于所述第二腔室的第二口，所述出口端被所述过滤板分为所述出液口和设于所述第一腔室的第一口。

5.根据权利要求4所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述内孔为截面尺寸渐变孔，所述内孔在所述入口端的截面尺寸大于所述内孔在所述出口端的截面尺寸。

6.根据权利要求5所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述内孔在所述入口端的截面尺寸中最大长度为250-350mm；

所述内孔在所述出口端的截面尺寸中最大长度为300-400mm；

所述杯体的高度为400-500mm；

所述杯体的最大壁厚为50-60mm。

7.根据权利要求5所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述杯体的宽度沿所述第一腔室指向所述第二腔室的方向依次成递减设置。

8.根据权利要求1所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述过滤式浇口杯还包括：

耐火涂料层，设于所述杯体的内表面、所述过滤板的外表面和所述过滤孔的内表面。

9.根据权利要求1所述的过滤式浇口杯，其特征在于，所述过滤式浇口杯还包括：

起吊件，设于所述杯体的外表面。

10.一种砂箱，其特征在于，包括：

箱本体，具有铸件直浇道；以及

过滤式浇口杯，为权利要求1至9任一项所述的过滤式浇口杯，所述过滤式浇口杯设于所述箱本体，且所述出液口与所述铸件直浇道对接。

Images