CN113523194A - 错时浇注结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种铸造领域的浇注控制结构，公开了一种错时浇注结构，包括箱体和堵头；所述堵头可活动的设置于所述箱体内并将所述箱体分为第一腔体和第二腔体；所述第一腔体上设置有第一通孔和第二通孔；所述第二通孔上连接设置有进流通道并将所述进流通道和所述第一腔体相连通；所述第一通孔连接内浇道，浇注前，所述堵头封堵所述内浇道的内浇口；所述进流通道和所述内浇道的一侧分别与铸件型腔相连通；浇注时，所述铸件型腔的浇注液上升至所述内浇道的高度时，所述堵头向所述第二腔体的方向活动，使所述内浇道和所述第一空腔相连通；本发明结构简单，成本低，提高浇注过程中的精准度，降低铸件冷隔、缩松风险及夹渣问题。

Description

错时浇注结构

技术领域

本发明涉及一种铸造领域的浇注控制结构，尤其涉及一种大型铸件的阶梯式浇注系统的浇注。

背景技术

现有技术中，为了解决大型铸件因浇注问题产生的冷隔、缩松等缺陷，多采用阶梯式浇注系统，即在铸件的不同高度、不同部位设置多个浇注系统，浇注系统从上往下分别为一级浇注系统、二级浇注系统、三级浇注系统等等。但阶梯浇注系统多存在铁水不能平稳的进入型腔的问题。目前采用的解决方法是同时用两个以上的浇注系统，每个浇注系统的直浇道口处设置一个浇口盆，或者所有浇注系统都接入同一个浇口盆的不同进流点。通过浇注工在不同的时间挑堵使分布在不同高度的浇注系统在型腔液面高度达到相应高度时开始进流，但操作方法要求高、难度大，且不能精确控制到型腔液面刚好达到相应进流点时，相应进流点开始进流。另外，多个浇注系统、甚至多个浇口盆的设计增加了操作的难度和生产成本。

发明内容

基于此，本发明克服了现有技术中阶梯式浇注系统浇注控制不精确、操作难度大、生产成本高的问题，提供了一种应用于阶梯式浇注系统的错时浇注结构，所述错时浇注结构通过在型腔液面达到相应进流点高度时，进流点自动开始进流的方式，有效解决了多个浇注系统、多个浇口盆带来的操作困难、生产成本高、浇注过程控制差的问题。

具体地，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明公开一种错时浇注结构，包括箱体和堵头；所述堵头可活动的设置于所述箱体内并将所述箱体分为第一腔体和第二腔体；所述第一腔体上设置有第一通孔和第二通孔；所述第二通孔上连接设置有进流通道并将所述进流通道和所述第一腔体相连通；所述第一通孔连接内浇道，浇注前，所述堵头封堵所述内浇道的内浇口；所述进流通道和所述内浇道的一侧分别与铸件型腔相连通；浇注时，所述铸件型腔的浇注液上升至所述内浇道的高度时，所述堵头向所述第二腔体的方向活动，使所述内浇道和所述第一空腔相连通。

在其中一个实施例中，所述第一通孔为同心孔，设置于所述第一腔体的两侧，两侧的所述第一通孔上分别连接设置有所述内浇道，一侧所述的内浇道上连接有横浇道，另一侧所述的内浇道上连接有所述铸件型腔。

在其中一个实施例中，所述错时浇注结构还包括堵头顶杆，所述堵头顶杆的一端与所述堵头相顶接。

在其中一个实施例中，所述堵头顶杆为螺纹杆，所述第一腔体的底部设置有与所述堵头顶杆相配合的内螺纹。

在其中一个实施例中，所述第一腔体的腔室沿朝向底部方向逐渐变小。

在其中一个实施例中，所述第一腔体上设置有开口，所述堵头的顶面高度高出所述开口15mm～30mm，并套设至所述开口。

在其中一个实施例中，所述第二腔体的大小大于所述堵头的大小。

在其中一个实施例中，所述堵头为空腔结构，材质为陶瓷材料。

在其中一个实施例中，所述箱体的材质为陶瓷材料。

另一方面，本发明公开一种阶梯式浇注系统，使用如上所述的错时浇注结构，尤其适用于在两级以上的阶梯式浇注系统中。

本发明的错时浇注结构结构简单，成本低，易制作；使用本发明提供的错时浇注结构简化了阶梯式浇注系统和水口盆结构，同时有效简化造型操作。利用本发明的错时浇注结构于阶梯式浇注系统进行浇注时，不需要进行较为危险的多次挑堵操作，浇注安全性高，操作简单，对浇注工的技能水平要求低；且可以自动控制内浇道的进流时间，避免了人工控制的时间偏差，提高浇注过程中的精准度，避免人工控制的阶梯式浇注系统因进流时间偏差无法完美发挥阶梯式浇注系统优势的问题，降低了铸件产生冷隔、缩松的风险及因人工控制进流点过早进流导致铁水倒灌产生铸件夹渣的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中错时浇注结构的使用状态示意图；

图2为A放大示意图；

图3为本发明实施例中错时浇注结构的示意图；

图4本发明实施例中堵头和堵头顶杆的结构示意图。

附图标记说明：

第一腔体-110，第二腔体-120，第一通孔-130，第二通孔-140，堵头-200，铸件型腔-300，进流通道-400，堵头顶杆-500，一级直浇道-610；一级横浇道-710；一级内浇道-810；二级直浇道-620；二级横浇道-720；二级内浇道-820。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施例公开一种错时浇注结构，如图1所示，该结构用于两级的阶梯浇注系统，在本实施例中该阶梯浇注系统包括一级内浇道810和二级内浇道820并对应连接一级横浇道710和二级横浇道720，一级横浇道710和二级横浇道720分别连接有一级直浇道610和二级直浇道620。

在该阶梯浇注系统中的较高部位进流点的内浇道，具体的，在一级内浇道810上连接设置有本发明的错时浇注结构，更进一步的说明，本发明的错时浇注结构在造型过程时提前预埋在砂型中。结合图2，本实例中的错时浇注结构包括了箱体和堵头，从图2中可看出，箱体包括了第一腔体110和第二腔体120两部分，第一腔体110和第二腔体120相扣合成为一个整体的箱体。其中，第一腔体110位于第二腔体120的下方，具体的，第一腔体110是一个与第二腔体120扣合连接的位置处开设有开口的长方体的箱体结构，第一腔体110的内壁设置有一定的倾斜度，使得第一腔体110的腔室大小从开口位置向底部逐渐变小。更进一步的，倾斜角度可以为1°～3°，优选的，使用陶瓷材料进行箱体的制作，而第一腔体110的内壁优选摩擦系数小的光滑瓷面。第一腔体110的以上结构，可以有效在第一腔体中容纳堵头200并固定堵头，同时方便后期浇注过程中堵头向上移动。

进一步的，结合图3，第一腔体110上设置有第一通孔130和第二通孔140，其中，第一通孔130是设置在第一腔体110两侧的同心孔，两侧的第一通孔130分别连接有一级内浇道810。具体的，结合图1和图2可知，两侧的一级内浇道810的一侧连接第一通孔的同时，其中一侧的一级内浇道810的另一侧连通铸件型腔300，其中一侧的一级内浇道810的另一侧连接一级横浇道710。

进一步的，在第一通孔130的下方设置有第二通孔140，第二通孔140设置有一个，设置在靠近铸件型腔300一侧，第二通孔140上连接设置有进流通道400，进流通道400的另一侧连接铸件型腔300，进流通道400通过第二通孔140将铸件型腔300和第一腔体110相连通。具体的，进流通道400可以为内瓷管，在浇注过程中，浇注液的高度上升至进流通道400的高度时，浇注液通过进流通道400进入腔体110。根据以上内容，第一通孔130的直径和一级内浇道810的直径相同，第二通孔140的直径和进流通道400的直径相同。

进一步的，结合图2和图4，堵头200是一个上方设置有开口的立方体的箱体结构，优选陶瓷材料制作，堵头200外表面的里面也是倾斜面，倾斜角度和第一腔体110的内壁倾斜角度相同，堵头200的外表面也是选择摩擦系数小的光滑瓷面进行制作。堵头200套设在第一腔体110内，且装配至第一腔体110内的堵头能够完全封堵第一通孔130，同时，堵头200的底部位于第二通孔140的上方，从而避免影响浇注液通过进流通道400进入第一腔体110。具体的，堵头200在套设第一腔体110时，堵头200高出第一腔体110顶面30mm，以方便堵头200从第一腔体110中的取出和位置调整。堵头200的箱体为空腔结构设计，从而减小其本身受到的向下的重力，增加了其受到的浇注液向上的浮力，以便在浇注液浮力的作用下顺利朝向第二腔体120进行上浮。堵头200的作用有两种状态，具体为，其一在浇注过程中液面高度未达到一级内浇道810进流点高度时，堵头200封堵一级内浇道810的内浇口，防止进流并倒灌进型腔；其二为，在浇注液达到一级内浇道810的进流点高度时堵头200上浮容纳至第二腔体120，使浇注液开始从内浇口开始进流。

进一步的，结合图4，本发明错时浇注结构还包括堵头顶杆500，与堵头200配合使用.堵头顶杆500为一个螺纹杆，优选碳素钢进行制作。为达到堵头顶杆500的使用效果，进一步的，在第一腔体110的底部设置与堵头顶杆500相匹配的内螺纹。具体的，在造型时，将堵头顶杆500穿过第一腔体110上设置的内螺纹，并使堵头顶杆500顶接堵头200，因此，装配后的堵头顶杆500正好与堵头200的底部相接触。进一步的，为实现堵头顶杆500和堵头200的配合，堵头顶杆500穿过第一腔体110上的内螺纹并可以进行上下移动，因此，堵头顶杆500的另一端设置横杆；横杆可以用于旋拧堵头顶杆500使其进行上下移动。堵头顶杆500可以防止堵头200在套设装配时卡紧过度而无法活动，具体的，在铸件型腔300中的浇注液的高度达到一级内浇道810的进流点高度时，堵头顶杆500受热膨胀，堵头顶杆500在垂直于堵头的方向上的受热膨胀会给予堵头200足够向上的作用力，从而使堵头200松动，以便堵头在铁水浮力作用下进行上浮。

进一步的，为了使上浮的堵头200有一定的容纳空间，设置第二腔体120进行上浮堵头的容纳，第二腔体120是朝向第一腔体110设置有开口的立方体箱体结构，第二腔体120的内腔长宽高的尺寸都要大于堵头的尺寸，优选的，第二腔体的材质也是选用陶瓷材料制作。

从上述内容可知，造型时，将错时浇注结构设置在两级以上的阶梯浇注系统中，本实施例中，错时浇注结构连接了两级阶梯浇注系统，其中通过进流通道400连接铸件型腔，同时连接了较高部位进流点的第一内浇道，进行浇注的过程中，浇注液通过第二内浇道进入铸件型腔，当铸件型腔中的浇注液达到进流通道的进流位置时，浇注液通过进流通道进入错时浇注结构的第一腔体内，铸件型腔内的液面进一步上升，当高度进一步上升至第一内浇道的高度时，堵头顶杆迅速被加热膨胀，堵头顶杆在竖直方向上的受热膨胀给堵头一个较大的向上的力的作用，使堵头松动，堵头在铁水浮力作用下上浮进入第二腔体内，第一内浇道与铸件型腔相连通并开始进流。可见，本发明技术方案中的堵头的打开非人为操作，浇注安全性高，操作简单；同时，第一内浇道的进流是通过自动来实现，避免人工控制的时间偏差，有效的发挥了阶梯浇注系统的浇注优势，降低了生产浇注中的冷隔、缩松和夹渣等问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种错时浇注结构，其特征在于，

包括箱体和堵头；

所述堵头可活动的设置于所述箱体内并将所述箱体分为第一腔体和第二腔体；

所述第一腔体上设置有第一通孔和第二通孔；

所述第二通孔上连接设置有进流通道并将所述进流通道和所述第一腔体相连通；

所述第一通孔连接内浇道，浇注前，所述堵头封堵所述内浇道的内浇口；

所述进流通道和所述内浇道的一侧分别与铸件型腔相连通；

浇注时，所述铸件型腔的浇注液上升至所述内浇道的高度时，所述堵头向所述第二腔体的方向活动，使所述内浇道和所述第一空腔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述第一通孔为同心孔，设置于所述第一腔体的两侧，两侧的所述第一通孔上分别连接设置有所述内浇道，一侧所述的内浇道上连接有横浇道，另一侧所述的内浇道上连接有所述铸件型腔。

3.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述错时浇注结构还包括堵头顶杆，所述堵头顶杆的一端与所述堵头相顶接。

4.根据权利要求3所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述堵头顶杆为螺纹杆，所述第一腔体的底部设置有与所述堵头顶杆相配合的内螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述第一腔体的腔室沿朝向底部方向逐渐变小。

6.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述第一腔体上设置有开口，所述堵头的顶面高度高出所述开口15mm～30mm，并套设至所述开口。

7.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述第二腔体的大小大于所述堵头的大小。

8.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述堵头为空腔结构，材质为陶瓷材料。

9.根据权利要求1所述的一种错时浇注结构，其特征在于，所述箱体的材质为陶瓷材料。

10.一种阶梯式浇注系统，其特征在于，使用如权利要求1-9所述的任一错时浇注结构。

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