CN114130954B - 一种具有集渣功能的浇注系统及集渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种具有集渣功能的浇注系统，包括横浇道和直浇道，直浇道上端用于承接浇口杯的金属液，下端与横浇道连通，在横浇道中部连通有若干内浇道；在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装有过滤组件，并在横浇道内部安装有盖板芯；盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口；在盖板芯下表面设有若干集渣槽；各集渣槽靠近内浇口的一侧的侧壁为竖直或斜向来液一侧的隔挡结构，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁为倾斜的引导结构。本发明创造中，由于过滤网对金属液中的夹渣物进行了过滤，再加上集渣槽对浇注过程产生的夹渣、浮砂再次过滤，因此，可有效提高铸件产品质量。

Description

一种具有集渣功能的浇注系统及集渣方法

技术领域

本发明创造属于铸造工艺技术领域，尤其是涉及一种具有集渣功能的浇注系统及集渣方法。

背景技术

在铝合金重力、反重力铸造生产过程中，为了保证铸件的质量，降低铝液中的杂质含量，现有技术中的重力铸造浇注系统中，通常采用精炼、除气的方法对铝液进行处理，为阻挡铝液中的杂质，还采用在浇注系统内放置过滤网，但实践证明在浇注系统内放置过滤网后，在浇注过程中仍不可避免的有氧化夹渣物进入铸型，这些夹渣物通常悬浮在金属液的上表面，很容易随着金属液进入铸型，具体原因在于，铝液通过直浇道进入橫浇道虽然通过滤网过滤，但是在浇注过程中由于落差的存在和紊流的出现仍会产生氧化夹渣，这些氧化夹渣会悬浮在横浇道的上面，同时浇注系统内的浮砂也随着铝液的流动和氧化夹渣一起通过内浇道进入铸件型腔，在铸件内部形成夹渣缺陷，这些缺陷会对铸件的组织、性能造成潜在的影响，也是造成铸件良品率偏低的主要原因，因此，需要对现有的浇注系统进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种具有集渣功能的浇注系统及集渣方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种具有集渣功能的浇注系统，

包括横浇道和直浇道，直浇道上端用于承接浇口杯的金属液，下端与横浇道连通，在横浇道中部连通有若干内浇道；

在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装有过滤组件，并在横浇道内部安装有盖板芯；盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口；在盖板芯下表面设有若干集渣槽；

各集渣槽靠近内浇口的一侧的侧壁为竖直或斜向来液一侧的隔挡结构，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁为倾斜的引导结构，即，集渣槽靠近内浇口一侧的侧壁与槽底表面间夹角为锐角，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁与槽底表面间的夹角为钝角。

进一步，所述横浇道两端分别连接有直浇道。

进一步，所述内浇道横截面呈扁平结构。

进一步，所述过滤组件包括过滤网。

一种用于浇注系统的集渣方法：

在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装过滤组件，并在横浇道内部安装盖板芯，盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口；在金属液流动过程中，过滤组件对金属液中夹渣物初步过滤，之后由盖板芯上的集渣槽收集夹渣和浮砂。

进一步，所述盖板芯采用陶瓷材料制作或和铸型相同材料制作。

进一步，所述盖板芯下表面设有若干集渣槽；各集渣槽靠近内浇口的一侧的侧壁为竖直或斜向来液一侧的隔挡结构，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁为倾斜的引导结构，使夹渣、浮砂沿引导结构顺利进入集渣槽，而难以从隔挡结构侧排出。

进一步，所述集渣槽采用四边形凹槽。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造中，通过横浇道上方设置盖板芯，有效减少浇注过程中金属液中氧化夹渣的产生，并可有效阻挡氧化夹渣进入铸件型腔，实现对进入橫浇道铝液表面的氧化夹渣和浮砂进行阻挡收集，由于过滤网对金属液中的夹渣物进行了过滤，再加上集渣槽对浇注过程产生的夹渣、浮砂再次过滤，因此，可有效提高铸件产品质量。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造中盖板芯部分的示意图；

图3为本发明创造实施例中盖板芯上集渣槽的示意图；

图4为现有技术中浇注系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，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发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种具有集渣功能的浇注系统，如图1至3所示，

包括横浇道4和直浇道1，直浇道共两个，布置在铸件2两端，直浇道上端用于承接浇口杯的金属液，下端与横浇道连通，在横浇道中部连通有若干内浇道3；在铸件的顶部气缸孔的隔板位置布置冒口5；在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装有过滤组件6，并在横浇道内部安装有盖板芯7；盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口8；在盖板芯下表面设有若干集渣槽9。

各集渣槽靠近内浇口的一侧的侧壁为竖直或斜向来液一侧的隔挡结构10，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁为倾斜的引导结构11。即，集渣槽靠近内浇口一侧的侧壁与槽底表面间夹角为锐角12，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁与槽底表面间的夹角为钝角13。

作为举例，上述横浇道两端分别连接有直浇道。上述内浇道横截面呈扁平结构。上述过滤组件包括过滤网。相比如图4所示的现有技术中的浇注系统，本发明创造中，在浇道内设置过滤组件的同时，还在横浇道上方安装有盖板芯。

如图1所示，以某发动机铝合金箱体产品为例，由于氧化夹渣和浮砂的密度小于铸造铝液的密度，因此氧化夹渣和浮砂会浮在铝液表面，进入橫浇道后会浮在橫浇道的上方，如果不进行集渣阻挡夹渣和浮砂会通过橫浇道进入内浇道后进入铸件型腔。盖板芯的集渣槽呈平行四边形结构，集渣槽相对于液流方向的前端呈锐角结构，后端呈钝角结构，其目的是浮渣一旦进入集渣槽会停留在集渣槽的锐角处不再流动，集渣槽的深度和铝液的用量成正比，盖板芯的高度须低于内浇口的高度，以保证铝液经过橫浇道集渣后再进入内浇口。

集渣槽的后端呈钝角结构有利于夹渣、浮砂顺利进入集渣槽，在每个内浇口前面布置集渣槽是有效阻挡夹渣、浮砂进入内浇口的重要环节。金属液从两端向中间流动，因此两端盖板芯上的集渣槽上的锐角和液流方向一致，但是中间盖板芯上的锐角以中间部位划分成两个不同的方向，分别和两端的液流方向一致，铸件上集渣槽的数量根据内浇口的数量来确定。

下面提供一种用于浇注系统的集渣方法：

在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装过滤组件，并在横浇道内部安装盖板芯，盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口；在金属液流动过程中，过滤组件对金属液中夹渣物初步过滤，之后由盖板芯上的集渣槽收集夹渣和浮砂。

通常，上述盖板芯采用陶瓷材料制作或采用和铸型相同的材料制作。上述集渣槽采用四边形凹槽。上述盖板芯下表面设有若干集渣槽；各集渣槽靠近内浇口的一侧的侧壁为竖直或斜向来液一侧的隔挡结构，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁为倾斜的引导结构，使夹渣、浮砂沿引导结构顺利进入集渣槽，而难以从隔挡结构侧排出。

在一个可选的实施例中，集渣槽的槽底14表面高于内浇口底面，一般情况下，集渣槽的槽底表面高于内浇口底面1-5mm，可以增加夹渣、浮砂的储存量，减少杂质进入内浇道。同时，在大量生产实践中发现，不仅铸件中杂质得到减少，使得产品质量提高，同时，铸造制得的产品气孔也大幅减少，追踪研究及不断改进盖板芯各部分结构后发现，集渣槽的槽底表面高于内浇口底面时，气孔缺陷得到有效消除。因此，对集渣槽结构进一步优化设计，即，将集渣槽的槽底高于内浇口底面，集渣槽槽底与金属液的液面间是存在间隙的，当金属液流过时，不仅将杂质隔挡驻留在集渣槽内，同时，杂质上方的空间内允许存积金属液中夹杂的气泡，因此，金属液内夹杂的气体可以得到有效释放，即使是气体体积较大，也主要会经盖板芯下表面进入内浇口，进而从冒口排出，而不会夹杂在金属液中进入铸件产品。这样的结构设计下，不仅集渣效果好，并且还可以进一步释放金属液中夹杂的气泡，随着金属液的流动，金属液中的气体集中释放到集渣槽内部空间，有效降低了气眼缺陷，达到大幅提升铸造产品质量的目的。

本发明创造中，通过横浇道上方设置盖板芯，有效减少浇注过程中金属液中氧化夹渣的产生，并可有效阻挡氧化夹渣进入铸件型腔，实现对进入橫浇道铝液表面的氧化夹渣和浮砂进行阻挡收集，由于过滤网对金属液中的夹渣物进行了过滤，再加上集渣槽对浇注过程产生的夹渣、浮砂再次过滤，因此，可有效提高铸件产品质量。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有集渣功能的浇注系统，其特征在于：

包括横浇道和直浇道，直浇道上端用于承接浇口杯的金属液，下端与横浇道连通，在横浇道中部连通有若干内浇道；

在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装有过滤组件，并在横浇道内部安装有盖板芯；盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口；在盖板芯下表面设有若干集渣槽；

各集渣槽靠近内浇口的一侧的侧壁为斜向来液一侧的隔挡结构，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁为倾斜的引导结构；集渣槽呈平行四边形结构，集渣槽相对于液流方向的前端呈锐角结构，后端呈钝角结构；其中

集渣槽靠近内浇口一侧的侧壁与槽底表面间夹角为锐角，而集渣槽异于内浇口一侧的侧壁与槽底表面间的夹角为钝角，且结合金属液从两端向中间流动方向，使两端盖板芯上集渣槽的锐角和液流方向一致，并使中间盖板芯上的锐角以中间部位划分成两个不同的方向，并分别和两端盖板芯处的液流方向一致；

集渣槽的槽底高于内浇口底面，使集渣槽槽底与金属液的液面间存在间隙，当金属液流过时，将杂质隔挡驻留在集渣槽内，同时杂质上方的空间内允许存积金属液中夹杂的气泡，当存积的气体体积大时，允许存积的气体经盖板芯下表面进入内浇口，从冒口排出。

2.根据权利要求1所述的一种具有集渣功能的浇注系统，其特征在于：所述横浇道两端分别连接有直浇道。

3.根据权利要求1所述的一种具有集渣功能的浇注系统，其特征在于：所述内浇道横截面呈扁平结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有集渣功能的浇注系统，其特征在于：所述过滤组件包括过滤网。

5.一种用于权利要求1中所述具有集渣功能的浇注系统的集渣方法，其特征在于：

在直浇道内、或直浇道与横浇道衔接位置安装过滤组件，并在横浇道内部安装盖板芯，盖板芯处于横浇道上侧，且盖板芯下缘低于内浇道下端的内浇口；在金属液流动过程中，过滤组件对金属液中夹渣物初步过滤，之后由盖板芯上的集渣槽收集夹渣和浮砂。

6.根据权利要求5所述的集渣方法，其特征在于：所述盖板芯采用陶瓷材料制作。