CN215431426U - 一种小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，属于铸造技术领域。包括多个排气管型腔，还包括浇口杯、直浇道、横浇道、竖浇道、内浇口和冒口；所述浇口杯设置在所述垂直浇注系统的顶端，底部与所述直浇道连接；所述横浇道水平设置，中部与所述直浇道连接；所述竖浇道竖直对称分布在直浇道的两侧，顶部与所述横浇道连接；所述排气管型腔分上下两层分布，位于上层的所述排气管型腔通过所述内浇口与所述竖浇道的中部连接，位于下层的所述排气管型腔通过所述内浇口与所述竖浇道的底部连接；所述冒口设置在所述排气管型腔的顶部。本实用新型所采用的垂直浇注系统，能够提高型板利用率，提高型腔布设数量、工艺出品率及金属的有效利用率。

Description

一种小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统

技术领域

本实用新型属于铸造技术领域，具体涉及一种小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统。

背景技术

随着环保要求的不断提高，汽车发动机尾气排放温度越来越高，耐热钢排气管在乘用车中已普遍应用。目前耐热钢排气管多采用水平铸造工艺，即多个铸造型腔在型板中水平分布，但对于小型薄壁耐热钢排气管来说，因轮廓尺寸小、重量轻，采用水平铸造时，对型板的利用率低。因此，如果能够采用垂直铸造工艺，即多个型腔垂直分布在不同的高度，将大大提高型板的利用率，提高出品率。

在浇铸过程中，如果钢液以不同（不均匀）的流速充满型腔，则会影响各型腔内铸件的一致性，铸件也极易出现起夹、表面针孔、缩松等铸造缺陷。因此，对于垂直浇注系统来说，就需要确保位于不同高度的型腔所注入的钢液具有相同的流速。

经检索，未发现有针对小型薄壁耐热钢排气管垂直浇注系统的现有技术，但有针对其他小型铸件的垂直浇注系统，如专利文献CN202951839U提出一种用于小型铸件的浇注系统结构，该结构的浇口杯连接两侧横浇道，两侧横浇道各连接一个直浇道，每个直浇道在上部和下部再次连接横浇道共四道横浇道，此四道横浇道两末端分别连接两个冒口，冒口下部连接冒口颈；该浇注系统垂直两层分布，能够提高型板利用率，但浇注时钢液从冒口位置（顶部）注入型腔，这样注入极易混入空气造成铸造缺陷，并且该浇注系统也未考虑钢液流速的问题，极易出现因流速不均匀造成的铸造缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种垂直浇注系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种垂直浇注系统，包括多个排气管型腔，还包括浇口杯、直浇道、横浇道、竖浇道、内浇口和冒口；

所述浇口杯设置在所述垂直浇注系统的顶端，底部与所述直浇道连接；

所述横浇道水平设置，中部与所述直浇道连接；

所述竖浇道竖直对称分布在直浇道的两侧，顶部与所述横浇道连接；

所述排气管型腔分上下两层分布，位于上层的所述排气管型腔通过所述内浇口与所述竖浇道的中部连接，位于下层的所述排气管型腔通过所述内浇口与所述竖浇道的底部连接；

所述冒口设置在所述排气管型腔的顶部。

进一步的，所述内浇口连接所述排气管型腔的下部。

进一步的，所述横浇道由多节浇道互相平行交错连接而成。

进一步的，连接于同一所述竖浇道两侧的所述排气管型腔呈180度旋转对称。

进一步的，所述垂直浇注系统还包括连接所述冒口与所述竖浇道的辅助浇道。

进一步的，所述辅助浇道与所述竖浇道连接的一端比另一端低。

与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：

本实用新型所采用的垂直浇注系统，能够提高型板利用率，提高型腔布设数量，提高工艺出品率，提高金属的有效利用率。

本实用新型为等压等流浇注系统，在浇注过程中，各型腔都能够保持恒定的压头和相同的充型速度，能够保证各型腔同时充满，避免出现起夹、表面针孔、缩松、冷隔等铸造缺陷，确保所铸造的排气管物理性能可靠。

本实用新型的横浇道由多节浇道互相平行交错连接而成，能够平稳钢液流速，提高挡渣效果，避免因杂物在铸件上形成渣孔；本实用新型的钢液从型腔的底部平稳注入，避免在注入时冲击型壁和型芯，避免产生涡流和喷溅，同时不卷入气体，并利于型腔内的空气排出。

本实用新型还在竖浇道与冒口之间设置辅助浇道，辅助浇道与竖浇道连接的一端比另一端低，这样在浇注过程中，前期钢液从排气管型腔的底部注入，后期钢液能够通过辅助浇道注入冒口内。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

图1：本实用新型实施例1的结构示意图之一；

图2：本实用新型实施例1的结构示意图之二；

图3：本实用新型实施例2的结构示意图；

其中：1-排气管型腔，2-浇口杯，3-直浇道，4-横浇道，5-竖浇道，6-内浇口，7-冒口，8-辅助浇道。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例和附图进一步清楚阐述本实用新型的内容，但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例1：

本实施例的目的是提供一种小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，具体参阅图1、图2。

本实施例所采用的壳型线模板有效面积为600mm*650mm，对于小型薄壁耐热钢排气管，垂直浇筑时采用8件/模的型板布局，即设置了8个排气管型腔1，上下两层分布，每层设置4个排气管型腔1。

浇口杯2设置在垂直浇注系统的顶端，底部与直浇道3连接；横浇道4水平设置，中部与直浇道3连接；竖浇道5竖直对称分布在直浇道3的两侧，顶部与横浇道4连接；排气管型腔1分布在竖浇道5的两侧，位于上层的排气管型腔1通过内浇口6与竖浇道5的中部连接，位于下层的排气管型腔1通过内浇口6与竖浇道5的底部连接；排气管型腔1的顶部设置有冒口7。

为确保排气管型腔1在垂直浇注系统中定位一致，连接于同一竖浇道5两侧的排气管型腔1呈180度旋转对称（旋转轴为竖浇道5）。

本实施例横浇道4内钢液从中间向两侧分流，同时，为平稳钢液流速，提高挡渣效果，横浇道4由多节浇道互相平行交错连接而成。

本实施例的内浇口6连接在型腔的下部，能够使钢液从底部平稳注入排气管型腔1，能够避免钢液在注入时冲击型壁和型芯，避免产生涡流和喷溅，同时不卷入气体，并利于型腔内的空气排出。

垂直浇注系统因型腔分布在不同高度的平面上，各层型腔内浇道（内浇口）至浇口杯液面的垂直距离不相等，为了使处在不同平面上的型腔充满时间相同，就需要浇注系统各层的内浇道（内浇口）以等流充填，要求各型腔都保持恒定的压头和相同的充型速度，以保证各型腔同时充满。

为确保本实用新型在浇注时能够实现等压等流，本实施例内浇口6的截面积满足如下公式：

公式中𝐹_内表示待计算的内浇口截面积，𝐺表示型内钢液总重量（包括浇冒口系统重量），𝑡表示浇注系统充型时间，𝜌表示钢液密度，𝜇表示流量损耗系数，𝑔表示重力加速度，𝐻表示该内浇口的平均静压头高度。

同时本实施例横浇道4的截面积满足如下公式：

公式中𝐹_横表示横浇道的截面积，𝐹_内𝑖表示第𝑖个内浇口的截面积，𝑛表示内浇口的数量。

本实施例中横浇道4内钢液从中部流向两侧的竖浇道5后流入内浇口6，因此，用于计算的内浇口6数量应为横浇道4一侧内钢液所流向的内浇口6数量（也即与一侧竖浇道5连接的内浇口6数量），该数量为4（即𝑛值为4），包括上部的两个内浇口6和下部的两个内浇口6。

实施例2：

参阅图3，本实施例所提供的小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统与实施例相比做了以下改进：竖浇道5与冒口7之间还设置有辅助浇道8。

辅助浇道8与竖浇道5连接的一端比另一端低，这样在浇注过程中，前期钢液通过内浇口6注入排气管型腔1的底部，后期钢液通过辅助浇道8注入冒口7内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，包括多个排气管型腔，其特征在于：所述垂直浇注系统还包括浇口杯、直浇道、横浇道、竖浇道、内浇口和冒口；

所述浇口杯设置在所述垂直浇注系统的顶端，底部与所述直浇道连接；

所述横浇道水平设置，中部与所述直浇道连接；

所述竖浇道竖直对称分布在直浇道的两侧，顶部与所述横浇道连接；

所述排气管型腔分上下两层分布，位于上层的所述排气管型腔通过所述内浇口与所述竖浇道的中部连接，位于下层的所述排气管型腔通过所述内浇口与所述竖浇道的底部连接；

所述冒口设置在所述排气管型腔的顶部。

2.根据权利要求1所述的小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，其特征在于：所述内浇口连接所述排气管型腔的下部。

3.根据权利要求2所述的小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，其特征在于：所述横浇道由多节浇道互相平行交错连接而成。

4.根据权利要求3所述的小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，其特征在于：连接于同一所述竖浇道两侧的所述排气管型腔呈180度旋转对称。

5.根据权利要求4所述的小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，其特征在于：所述垂直浇注系统还包括连接所述冒口与所述竖浇道的辅助浇道。

6.根据权利要求5所述的小型薄壁耐热钢排气管的垂直浇注系统，其特征在于：所述辅助浇道与所述竖浇道连接的一端比另一端低。

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