CN206605009U - 环形铸件用浇注系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种环形铸件用浇注系统，属于铸造技术领域。所述环形铸件用浇注系统，用于放置在环形铸件型腔的中部，包括直浇道，所述直浇道的下部沿圆周方向设置有若干内浇道，各内浇道上均设置有过滤器。本实用新型的环形铸件用浇注系统，既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率，使得整个铸造系统的生产能力得到提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及铸造技术领域，尤其涉及一种环形铸件用浇注系统。
背景技术
铸造是将金属液浇注到与零件形状相适应的铸件型腔中，待其冷却凝固后以获得零件或毛坯的方法。铸造件中常见的缺陷有渣孔、气孔、砂眼、冷隔等。铸造生产中常采用过滤器过滤净化金属液，以有效地滤除掉金属液中的熔渣，简化浇注系统，防止渣孔缺陷，提高铸件力学性能，减小铸件机加工余量。
现有的环形铸件用浇注系统一般由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成，过滤器通常放置于直浇道或横浇道内，金属液在通过过滤器时，过滤器会使金属液的速度和温度变得更加均匀，趋于层流状态，起到调整金属液流态的作用。发明人研究发现，由于过滤器设置在直浇道或横浇道，距离铸件型腔有一定的距离，在此过程中，金属液又会出现紊流现象，增加金属液卷气进而形成二次氧化夹杂的倾向，在流入铸件型腔时产生涡流和喷溅现象，降低产品合格率；另外，发明人还发现，现有技术中通常将直浇道设置在铸件型腔的侧面，对于大型的环形铸件来说，不仅补缩效果差，而且增加了砂芯尺寸和砂铁比，铸件的出品率低。
实用新型内容
本实用新型提供一种既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率的环形铸件用浇注系统。
为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：
一种环形铸件用浇注系统，用于放置在环形铸件型腔的中部，包括直浇道，所述直浇道的下部沿圆周方向设置有若干内浇道，各内浇道上均设置有过滤器。
进一步的，各内浇道上均设置有冒口，其中：
所述过滤器相对于所述冒口更加远离所述直浇道；
或者，所述冒口相对于所述过滤器更加远离所述直浇道；
或者，所述过滤器位于所述冒口的内部。
进一步的，所述冒口为暗冒口和/或大气压力冒口。
进一步的，所述冒口为暗侧冒口，所述暗侧冒口的颈部开口用作为连接环形铸件型腔的内浇口，所述过滤器位于所述暗侧冒口的颈部，所述内浇道连接在所述暗侧冒口和直浇道之间。
进一步的，所述过滤器与环形铸件型腔的距离为10～200mm。
进一步的，所述过滤器与金属液流动方向的夹角为0～180°。
进一步的，所述过滤器为泡沫陶瓷过滤器，所述过滤器的孔隙密度为15～30ppi。
进一步的，所述过滤器通过设置在管路上的沟槽固定，所述过滤器与沟槽之间设置有耐火棉或耐火胶泥。
进一步的，所述过滤器与沟槽的搭接尺寸为所述过滤器总长的1/8～1/10。
进一步的，所述环形铸件型腔的内腔表面温度控制在20～140℃之内。
本实用新型具有以下有益效果：
一方面，本实用新型的环形铸件用浇注系统通过在内浇道上合理设置过滤器，当金属液通过过滤器时，能够过滤部分金属熔渣，调整金属液的流速，使金属液平稳充满环形铸件型腔，避免冲击型壁和型芯，防止产生涡流和喷溅，减少了金属液卷气进而形成二次氧化夹杂的倾向，能够避免了产生渣孔、冷隔、缩松和缩孔等缺陷，降低产品废品率。
另一方面，本实用新型的环形铸件用浇注系统将直浇道设置在环形铸件型腔的中部，并且在直浇道的圆周方向上设置若干用于连接直浇道与环形铸件型腔的内浇道，能够在合理的空间布置下实现运用一个直浇道对环形铸件各部位均匀充型，减少砂铁比、降低砂芯尺寸，可增大补缩量，极大地提高了铸件的出品率。采用本实用新型的环形铸件用浇注系统，能够使得整个铸造系统的生产能力得到提升。
综上，本实用新型既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率，同时能够降低能耗和原材料消耗，提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型环形铸件用浇注系统实施例一的俯视结构示意图；
图2为本实用新型环形铸件用浇注系统实施例二的剖面结构示意图，其中(a)、(b)、(c)分别为过滤器不同安装位置的剖面结构示意图；
图3为本实用新型的过滤器安装方式的结构示意图；
图4为本实用新型的过滤器安装方式的结构示意图，其中，过滤器与金属液水平流动方向的夹角为0°或180°。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型提供一种环形铸件用浇注系统，用于放置在环形铸件型腔4的中部，如图1至图4所示，包括直浇道1，直浇道1的下部沿圆周方向设置有若干内浇道2，各内浇道2上均设置有过滤器3。
本实用新型的环形铸件用浇注系统通过在内浇道2上合理设置过滤器3，当金属液通过过滤器3时，能够过滤部分金属熔渣，调整金属液的流速，使金属液平稳充满环形铸件型腔4，避免冲击型壁和型芯，防止产生涡流和喷溅，减少了金属液卷气进而形成二次氧化夹杂的倾向，能够避免产生渣孔、冷隔、缩松和缩孔等缺陷，降低产品废品率。
此外，本实用新型的环形铸件用浇注系统将直浇道1设置在环形铸件型腔4的中部，并且在直浇道1的圆周方向上设置若干用于连接直浇道1与环形铸件型腔4的内浇道2，能够在合理的空间布置下实现运用一个直浇道1对环形铸件各部位均匀充型，减少砂铁比、降低砂芯尺寸，可增大补缩量，极大地提高了铸件的出品率。采用本实用新型的环形铸件用浇注系统，能够使得整个铸造系统的生产能力得到提升。
因此，本实用新型既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率，同时能够降低能耗和原材料消耗，提高生产效率。
优选的，各内浇道2上可以均设置有冒口5，内浇道2上的过滤器3可以比冒口5更靠近直浇道1，如图2中的(b)所示，也可以将过滤器3设置在冒口5内，如图2中的(c)所示，然而为了保证储存足够的金属液，提高补缩效果，有效降低直浇道1内金属液的冲击力，使得金属液的速度更加均匀，优选的，过滤器3相对于冒口5更加远离直浇道1，如图2中的(a)所示。另外，冒口5和过滤器3在内浇道2上的安装位置，还可以采用本领域技术人员能够想到的其它安装位置，均不影响本实用新型技术方案的实现。
进一步的，冒口5可以采用暗冒口和/或大气压力冒口。暗冒口与明冒口相比保温效果好，能够避免金属液在充满铸件之前流出，可以充分利用石墨化膨胀和刚性铸件型腔条件下铸件内部产生的压力使铸件致密，提高铸件质量；采用顶部设置有细砂芯或锥顶砂的大气压力冒口，浇注后冒口5表面结壳，外界大气压力仍可通过砂芯的孔隙作用在内部金属液面上，从而增加冒口的补缩压力。
更进一步的，为了便于去除铸件残余部分，提高铸件质量和生产效率。冒口5采用暗侧冒口，暗侧冒口的颈部开口用作为连接环形铸件型腔4的内浇口，过滤器3位于暗侧冒口的颈部，内浇道2连接在暗侧冒口和直浇道1之间。另外，过滤器3与环形铸件型腔4的距离优选为10～200mm。该位置设计使得过滤器3位于内浇口处，容易在过滤器3处形成应力集中点，便于铸件残余部分去除，提高生产效率。
为了增加金属液与过滤器3的接触面积，提高过滤效果，如图3、4所示，将过滤器3与金属液流动方向(图中箭头为金属液的流动方向)的夹角α设计为0～180°，其中，图4为过滤器3与金属液水平流动方向的夹角为0°或180°。
作为本实用新型的一种改进，过滤器3优选采用泡沫陶瓷过滤器，也可以采用纤维过滤网或者直孔过滤器，其中，过滤器3的孔隙密度为15～30ppi，图1所示实施例一采用的过滤器3的孔隙密度为20-30ppi。泡沫陶瓷过滤器在对金属液进行整流的同时可过滤小截面的熔渣，控制金属液的平均充型线速度在0.1～0.4m/s，过滤效果好，有利于浇注充型，同时过滤器3不易被堵塞，使用寿命长。另外，泡沫陶瓷过滤器材质采用耐火材料，如氧化锆、碳化硅或氧化铝等。
进一步的，如图3、4所示，为了防止过滤器3在浇注过程中在内浇道2中左右浮动而造成过滤效果的降低，过滤器3优选通过设置在管路上的沟槽2-1固定，其中，图1所示的实施例一中沟槽2-1设置在内浇道2上，图2所示的实施例二中沟槽2-1设置在冒口5的颈部，过滤器3与沟槽2-1的搭接尺寸a为过滤器3总长L的1/8～1/10。并且为防止金属液不经过过滤器3的过滤，直接从过滤器3与沟槽2-1之间的间隙b进入环形铸件型腔4，即防止金属液的侧流，过滤器3与沟槽2-1之间均设置有耐火材料封堵金属液通过，如耐火棉或耐火胶泥等。此外，还可以通过控制过滤器3尺寸公差，使过滤器3和沟槽2-1之间的间隙控制在0.1～1mm以内，来减少金属液的侧流。
本实用新型中，将环形铸件型腔4的内腔表面温度优选控制在20～140℃范围内，该温度范围能够提高自然吸负压的效果，减少金属液氧化，降低氧化渣，同时大于室温时铸件型腔内液体降温慢，液体表面张力增加速率降低，有利于金属液内的气体上浮，气孔减少，铸件厚度越厚，将型腔内温度调节的越高，最好为60～120℃。
本实用新型的环形铸件用浇注系统在生产大型铸件时，废品率能够下降10～30％，并且本实用新型的环形铸件用浇注系统具有严格紧凑的结构设计，降低了砂铁比，所以铸造上述铸件时每吨铸件的砂用量减少了15～30％，综合生产能力提高了30％，综合能耗、材料损耗能降低了10～20％，综合成本降低了10～30％，相对于传统的浇注系统，采用本实用新型的环形铸件用浇注系统，废品率得到极大程度的降低。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种环形铸件用浇注系统，用于放置在环形铸件型腔的中部，其特征在于，包括直浇道，所述直浇道的下部沿圆周方向设置有若干内浇道，各内浇道上均设置有过滤器。
2.根据权利要求1所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，各内浇道上均设置有冒口，其中：
所述过滤器相对于所述冒口更加远离所述直浇道；
或者，所述冒口相对于所述过滤器更加远离所述直浇道；
或者，所述过滤器位于所述冒口的内部。
3.根据权利要求2所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述冒口为暗冒口和/或大气压力冒口。
4.根据权利要求2所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述冒口为暗侧冒口，所述暗侧冒口的颈部开口用作为连接环形铸件型腔的内浇口，所述过滤器位于所述暗侧冒口的颈部，所述内浇道连接在所述暗侧冒口和直浇道之间。
5.根据权利要求1-4任一所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述过滤器与环形铸件型腔的距离为10～200mm。
6.根据权利要求1-4任一所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述过滤器与金属液流动方向的夹角为0～180°。
7.根据权利要求1-4任一所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述过滤器为泡沫陶瓷过滤器，所述过滤器的孔隙密度为15～30ppi。
8.根据权利要求1-4任一所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述过滤器通过设置在管路上的沟槽固定，所述过滤器与沟槽之间设置有耐火棉或耐火胶泥。
9.根据权利要求8所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述过滤器与沟槽的搭接尺寸为所述过滤器总长的1/8～1/10。
10.根据权利要求1-4任一所述的环形铸件用浇注系统，其特征在于，所述环形铸件型腔的内腔表面温度控制在20～140℃之内。
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