CN116921644A - 一种基于连通器原理的立式离心铸造模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于连通器原理的立式离心铸造模具，属于离心铸造技术领域，包括底座、型芯和模筒，底座下部中心处设有凹槽，模筒安装在底座上，型芯通过紧固螺栓固定在模筒上，型芯和模筒之间形成有盘、环类铸件的铸造型腔，铸造型腔的顶部开设有通气孔，型芯的中部为浇道和漏斗形浇注口。本发明实现了在较低转速下保证充型完整的目的，一定程度上可改善铸件晶粒粗大的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于离心铸造技术领域，具体涉及一种基于连通器原理的立式离心铸造模具。
背景技术
立式离心铸造是一种常用的铸造成型技术，其原理是熔融的金属液在离心力和重力共同作用下，快速填充于模具内部，可以显著改善金属液的流动能力，提高铸件补缩能力，适用于制造一些高度不大的盘、环类铸件。大多数立式离心铸造模具为单模筒结构，金属液在模筒中仅靠离心力实现向上充型，且自由成型，这就需要离心铸造机有更高的转速，带来大量的能量消耗和生产风险。无法向上充型的金属液堆积在模具底部，液体内部热量无法及时散出，使冷却速度减小，造成铸件内层晶粒粗化。
发明内容
本发明意在提供一种基于连通器原理的立式离心铸造模具，实现了在较低转速下保证充型完整的目的，一定程度上可改善铸件晶粒粗大的缺陷。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于连通器原理的立式离心铸造模具，包括模筒、型芯和底座，所述底座下部中心处设有定心凹槽，所述模筒安装在所述底座上，所述型芯通过紧固螺栓固定在所述模筒上，所述型芯和所述模筒之间形成有盘、环类铸件的铸造型腔，所述铸造型腔的顶部开设有通气孔，所述型芯的中部设有浇道和漏斗形浇注口。
进一步的，所述通气孔数量根据铸件大小和充型时间确定。
进一步的，所述模筒内层涂有耐火涂料。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用连通器的原理，改善了立式离心铸造中金属液的充型能力，在较低转速下也可保证充型完整，降低能源消耗和安全风险。
(2)本发明可改善筒铸件内层晶粒粗大的缺陷。常用单模筒结构模具离心铸造的铸件，由于部分金属液无法向上充型而聚集在模具下部，导致金属液内部热量难以散出使得冷却速度减小，铸件内层晶粒相比于外层晶粒较粗大，本发明在提高充型能力的基础上，避免金属液堆积，提高铸件内侧散热效率，使内层晶粒得到细化。
附图说明
图1为本发明实施例提供的立式离心铸造模具的正视图；
图2为本发明实施例提供的立式离心铸造模具的俯视图；
图3为型芯与模筒的连接示意图；
图4为底座示意图；
图5为现有普通离心铸造的充型效果图；
图6为本发明实施例提供的立式离心铸造模具的充型效果图；
图7为现有普通离心铸造铸件的晶粒尺寸图；
图8为使用本发明实施例提供的立式离心铸造模具铸件晶粒尺寸图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：1、模筒；2、型芯；201、紧固螺栓；202、通气孔；3、底座；301、定心凹槽；4、浇注口；5、浇道；6、型腔。
如图1－图4所示的，一种基于连通器原理的立式离心铸造模具，包括模筒1、型芯2和底座3，底座3下部中心处设有定心凹槽301，可实现与离心铸造机的连接。模筒1安装在底座3上，模筒1内层涂有耐火涂料。型芯2为一体化设计，结构简单，外端通过紧固螺栓201固定在模筒1上，型芯2和模筒1之间形成有盘、环类铸件的铸造型腔6。铸造型腔6的顶部开设有若干个大小一致的通气孔202，通气孔202数量根据铸件大小和充型时间确定，若铸件尺寸较大，需要更高要求的通气条件，可适当增加通气孔202数量，一方面促进金属液充型，另一方面可满足形成连通器的开口条件。型芯2的中部设有浇道5和漏斗形浇注口4，漏斗形浇注口4有利于金属液的浇注。模筒1与压紧的型芯2形成铸造型腔6，型芯2、浇道5、底部通道和通气孔202构成连通器，在离心浇注过程中，熔融的金属液从浇注口4流入浇道5，在离心力的作用下途经底部通道后进入型腔6，完全凝固后铸件为筒形结构。金属液在充型过程中受连通器效应的影响，促进了金属液的向上流动充型，且金属液底部和顶部分别受离心力和大气压力影响，保证了筒形铸件的成型，达到了在较低转速下保证充型质量的目的。
如图5所示，对离心铸造进行模拟，结果显示在离心转速1000rpm时，普通离心铸造铸件凝固完成后，铸件基本形成筒形结构。如图6所示，本发明基于连通器原理的立式离心铸造模具在离心转速500rpm条件下，金属液充型完整，凝固后铸件形成筒形结构。
如图7所示，普通离心铸造铸件的平均晶粒尺寸达到150μm。相比之下，如图8所示，使用本发明基于连通器原理的立式离心铸造模具的铸件平均晶粒尺寸大约为75μm，可见本发明基于连通器原理的立式离心铸造模具可有效增强铸件微观组织致密度。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (3)
1.一种基于连通器原理的立式离心铸造模具，其特征在于：包括模筒(1)、型芯(2)和底座(3)，所述底座(3)下部中心处设有定心凹槽(301)，所述模筒(1)安装在所述底座(3)上，所述型芯(2)通过紧固螺栓(201)固定在所述模筒(1)上，所述型芯(2)和所述模筒(1)之间形成有盘、环类铸件的铸造型腔(6)，所述铸造型腔(6)的顶部开设有通气孔(202)，所述型芯(2)的中部设有浇道(5)和漏斗形浇注口(4)。
2.根据权利要求1所述的基于连通器原理的立式离心铸造模具，其特征在于：所述通气孔(202)数量根据铸件大小和充型时间确定。
3.根据权利要求1所述的基于连通器原理的立式离心铸造模具，其特征在于：所述模筒(1)内层涂有耐火涂料。
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