CN217290306U - 一种用于发动机缸体铸件的浇注系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发动机缸体铸件的浇注系统，包括用于将液态金属引入铸型的型腔而在铸型内开设的引流通道，引流通道包括：横浇道，形成于铸型内的底部；注入浇道，用于将浇注口的液态金属引流至横浇道；输出浇道，在铸型内自下而上延伸布置，且输出浇道的底端与横浇道连通；内浇道，至少具有用于将横浇道与铸型的型腔连通的第一内浇道和用于将输出浇道与铸型的型腔连通的第二内浇道。该浇注系统，在满足发动机缸体铸件浇注要求的前提下，大大降低了发动机缸体铸件出现缺陷的可能性。

Description

一种用于发动机缸体铸件的浇注系统

技术领域

本实用新型涉及铸件浇注技术领域，更具体地说，涉及一种用于发动机缸体铸件的浇注系统。

背景技术

一般来说，重型发动机缸体普遍采用铸造成型，在铸造成型过程中，需要通过浇注系统来完成，但采用现有的浇注系统生产发动机缸体铸件过程中经常会出现气孔、渣孔、缩孔、砂眼等缺陷，初期不合格率很高。其中，浇注系统是将液态金属引入铸型的型腔而在铸型内开设的通道；渣孔是指由于型腔内杂质或液体内的低熔点物质进入型腔引起的孔洞，形状不规则，深度较浅，孔内表面光滑并有光泽、色彩，近似于釉质的物质；砂眼是指砂粒在铸件内部或表面形成的小孔；气孔主要产生于铸件内部、表面或近表面，呈大小不等的圆形、长形及不规则形，有单个的，也有聚集成片的，孔壁光滑，有时覆一层氧化皮。

综上所述，如何解决浇注系统所生产的发动机缸体铸件容易出现缺陷的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于发动机缸体铸件的浇注系统，以解决浇注系统所生产的发动机缸体铸件容易出现缺陷的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于发动机缸体铸件的浇注系统，包括用于将液态金属引入铸型的型腔而在铸型内开设的引流通道，所述引流通道包括：

横浇道，形成于所述铸型内的底部；

注入浇道，用于将浇注口的液态金属引流至所述横浇道；

输出浇道，在所述铸型内自下而上延伸布置，且所述输出浇道的底端与所述横浇道连通；

内浇道，至少具有用于将所述横浇道与所述铸型的型腔连通的第一内浇道和用于将所述输出浇道与所述铸型的型腔连通的第二内浇道。

可选地，所述第一内浇道的数量为多个且沿所述横浇道的延伸方向间隔布置。

可选地，所述第一内浇道的高度低于所述横浇道的高度。

可选地，所述输出浇道的数量为多个，每个所述输出浇道上设置有至少一个所述第二内浇道，且当所述输出浇道上设置多个所述第二内浇道时，所述第二内浇道在该输出浇道自下而上依次间隔布置。

可选地，所述注入浇道包括依次连接的主干浇道、分配浇道和若干分支浇道；所述主干浇道用于将浇注口的液态金属引流至所述分配浇道；所述分配浇道具有与所述分支浇道的浇道入口一一对应连通的浇道出口；所述分支浇道的浇道出口与所述横浇道连通。

可选地，所述内浇道还包括设置于所述分支浇道的第三内浇道。

可选地，所述第三内浇道的数量为多个且在所述分支浇道的延伸方向自上而下依次布置。

可选地，所述主干浇道与所述分配浇道的连接位置的底部还设置有浇道窝。

可选地，所述分配浇道的浇道出口与所述分支浇道的浇道入口通过集渣包连通，所述集渣包的中部位置形成有与所述分配浇道的浇道出口连通的进料口，所述集渣包的底部位置形成有与所述分支浇道的浇道入口连通的出料口。

可选地，所述集渣包的出料口对应与所述分支浇道的浇道入口连通的位置还设置有过滤器。

可选地，所述主干浇道、所述分配浇道、所述过滤器和所述分支浇道的最小流道截面依次递减。

可选地，所述分支浇道、所述横浇道和所述输出浇道的最小流道截面依次递增，且所述第一内浇道的最小流道截面大于所述横浇道的最小流道截面，所述第二内浇道的最小流道截面大于所述输出浇道的最小流道截面。

相比于背景技术介绍内容，上述用于发动机缸体铸件的浇注系统，包括用于将液态金属引入铸型的型腔而在铸型内开设的引流通道，引流通道包括：横浇道，形成于铸型内的底部；注入浇道，用于将浇注口的液态金属引流至横浇道；输出浇道，在铸型内自下而上延伸布置，且输出浇道的底端与横浇道连通；内浇道，至少具有用于将横浇道与铸型的型腔连通的第一内浇道和用于将输出浇道与铸型的型腔连通的第二内浇道。该浇注系统，在实际应用过程中，液态金属通过注入浇道引流至横浇道，通过横浇道上设置的第一内浇道向铸型的型腔的底层注入液态金属，自随着液态金属的继续注入，横浇道内的液态金属通过输出浇道自下而上输送并由第二内浇道向铸型的型腔中层和/或顶层注入液态金属，最终完成铸造过程。整个浇注过程中，液态金属自底部呈阶梯式注入，对型、芯的冲击力小，金属氧化小，有利于型腔内气体排出，防止了缩陷、气孔等缺陷的产生，同时提高上层铁水温度，保证铸件充型平稳和均衡凝固，在满足发动机缸体铸件浇注要求的前提下，大大降低了发动机缸体铸件出现缺陷的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的浇注系统的结构示意图。

其中，图1中：

主干浇道1、浇道窝2、分配浇道3、集渣包4、过滤器5、分支浇道6、横浇道7、第一内浇道8、输出浇道9、第二内浇道10、第三内浇道11。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种用于发动机缸体铸件的浇注系统，以解决浇注系统所生产的发动机缸体铸件容易出现缺陷的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种用于发动机缸体铸件的浇注系统，包括用于将液态金属引入铸型的型腔而在铸型内开设的引流通道，引流通道包括：横浇道7，形成于铸型内的底部；注入浇道，用于将浇注口的液态金属引流至横浇道7；输出浇道9，在铸型内自下而上延伸布置，且输出浇道9的底端与横浇道7连通；内浇道，至少具有用于将横浇道7与铸型的型腔连通的第一内浇道8和用于将输出浇道9与铸型的型腔连通的第二内浇道10。

该浇注系统，在实际应用过程中，液态金属通过注入浇道引流至横浇道，通过横浇道上设置的第一内浇道向铸型的型腔的底层注入液态金属，随着液态金属的继续注入，横浇道内的液态金属通过输出浇道自下而上输送并由第二内浇道向铸型的型腔中层和/或顶层注入液态金属，最终完成铸造过程。整个浇注过程中，液态金属自底部呈阶梯式注入，对型、芯的冲击力小，金属氧化小，有利于型腔内气体排出，防止了缩陷、气孔等缺陷的产生，同时提高上层铁水温度，保证铸件充型平稳和均衡凝固，在满足发动机缸体铸件浇注要求的前提下，大大降低了发动机缸体铸件出现缺陷的可能性。

在一些具体的实施方案中，上述第一内浇道8的数量具体可以为多个且沿横浇道7的延伸方向间隔布置。通过间隔布置的第一内浇道8，可以对铸型的型腔底部均匀注入液态金属，更有助于实现铸件充型平稳和均衡凝固。

进一步的实施方案中，上述第一内浇道8的高度优选设计成低于横浇道7的高度。这样布置，使得横浇道具有浮渣作用，有助于减少渣孔的产生。

在一些具体的实施方案中，输出浇道9的数量为多个，每个输出浇道9上设置有至少一个第二内浇道10，且当输出浇道9上设置多个第二内浇道10时，第二内浇道10在该输出浇道9自下而上依次间隔布置。通过将输出浇道9设计成多个，且每个输出浇道9上设置有至少一个第二内浇道10，使得浇注更加均衡，更加有助于铸件冲型平稳。

需要说明的是，第二内浇道10优选布置在输出浇道9的中间部位，利于氧化夹杂和其他非金属夹杂的上浮，减少渣孔、砂眼缺陷。比如，输出浇道9上设置两个自下而而布置的第二内浇道10，由于两个第二内浇道10布置在中间部位，高温金属液在型腔上部，有利于补缩及排气，不宜产生缩陷、气孔等缺陷；同时内浇道进行了分散，分底(对应第一内浇道)、中(对应两个第二内浇道中靠下的一个)、高(对应两个第二内浇道中靠上的一个)三个阶梯，有三层内浇道与铸件相连，减少了铁水对同一部位的冲刷，减少砂眼、气孔等缺陷。

在一些具体的实施方案中，注入浇道具体可以包括依次连接的主干浇道1、分配浇道3和若干分支浇道6；主干浇道1用于将浇注口的液态金属引流至分配浇道3；分配浇道3具有与分支浇道6的浇道入口一一对应连通的浇道出口；分支浇道6的浇道出口与横浇道7连通。通过将注入浇道布置成上述结构形式，更加有助于金属液体均匀引入横浇道，从而有利于使得铸件充型平稳。

进一步的实施方案中，上述内浇道还可以包括设置于分支浇道6的第三内浇道11。通过设计第三内浇道11，可以充分利用分支浇道6实现阶梯注入。

更进一步的实施方案中，第三内浇道11的数量可以为多个且在分支浇道6的延伸方向自上而下依次布置。通过设计多个第三内浇道11使得阶梯性注入更加明显。

需要说明的是，当分支浇道6的延伸方向上设计有多个第三内浇道11时，第三内浇道11一般优选在分支浇道6的中间位置布置，且靠上的第三内浇道11的出料口优选设计成朝上倾斜布置，靠下的第三内浇道11的出料口优选设计成朝下倾斜的布置，通过这种设计方式，在满足液态金属平稳注入的基础上，更加有助于满足浮渣撇渣的效果。

在一些更具体的实施方案中，上述主干浇道1与分配浇道3的连接位置的底部还可以设置有浇道窝2。通过浇道窝2可改善金属液的流动状况，缩短主干浇道1与分配浇道3拐弯处的高度紊流区，具有缓冲铁水作用，防止冲砂等缺陷的产生。

在一些更具体的实施方案中，上述分配浇道3的浇道出口与分支浇道6的浇道入口可以通过集渣包4连通，集渣包4的中部位置形成有与分配浇道3的浇道出口连通的进料口，集渣包4的底部位置形成有与分支浇道6的浇道入口连通的出料口。通过集渣包4可以将夹渣等夹杂物实现上浮，减少夹杂等进入铸件，减少砂眼、渣孔缺陷。

进一步的实施方案中，上述集渣包4的出料口对应与分支浇道6的浇道入口连通的位置还设置有过滤器5。通过增加过滤器5，阻挡捕捉吸附有效去除氧化夹杂和其他非金属夹杂，减少夹杂物的产生。其中，过滤器5的具体结构形式可以采用泡沫过滤片，也可以采用本领域技术人员常用的其他过滤器结构，在此不做更具体的限定。

进一步的实施方案中，上述主干浇道1、分配浇道3、过滤器5和分支浇道6优选设计成最小流道截面依次递减的结构形式。通过将注入浇道设计成上述最小流道截面依次递减的结构形式，能够实现铁水的逐层充满，既有利于撇渣，同时也防止气体的卷入，产生气孔缺陷。

在一些更具体的实施方案中，上述分支浇道6、横浇道7和输出浇道9的最小流道截面优选设计成依次递增的结构形式，且第一内浇道8的最小流道截面大于横浇道7的最小流道截面，第二内浇道10的最小流道截面大于输出浇道9的最小流道截面。通过设计成上述结构形式，实现当浇注到一定高度后，铁水从第二内浇道流入，提高铁水温度，防止气孔的产生，并更好地实现顺序凝固。配合前述注入浇道设计成上述最小流道截面依次递减的结构，使得整个引流通道的引流过程，能够实现先阻流到达铸型的型腔底部，而后再开放引流到达铸型的型腔的中上部，有助于保证冲型平稳。

此外，通过确定了各部分截流面积的比例大小，应用本设计可以防止浇注过程中气体的卷入，防止浇注过程中冲砂，减少铸件气孔、砂眼缺陷。

为了本领域技术人员更好的理解本申请的技术方案，下面结合具体的实施方式进行举例说明：

本浇注系统各单元截面积设计采用先封闭，再开放，阻流截面设置在注入浇道，在阻流截面之前采用封闭式设计，即主干浇道1的最小流道截面>分配浇道3的最小流道截面>过滤器5的最小流道截面>分支浇道6的最小流道截面，其中，主干浇道1的最小流道截面为分支浇道6的最小流道截面的1.5-1.6倍，主干浇道1的最小流道截面为过滤器5的最小流道截面的1.4-1.5倍，分配浇道3的最小流道截面的1.3-1.4倍，从而实现铁水的逐层充满，既有利于撇渣，同时也防止气体的卷入，产生气孔缺陷。在阻流截面之后，采用开放式设计，即第一内浇道8的最小流道截面>横浇道7的最小流道截面>分支浇道6的最小流道截面，其中横浇道7的最小流道截面为分支浇道6的最小流道截面的1.1-1.2倍，第一内浇道8的最小流道截面为分配浇道3的最小流道截面的1.2-1.25倍，实现充型平稳，且输出浇道9的最小流道截面为分支浇道6的最小流道截面的1.3倍，且第二内浇道10为分支浇道6的0.8倍，实现当浇注到一定高度后，铁水从第二内浇道10流入，提高铁水温度，防止气孔的产生，并更好地实现顺序凝固。

另外，本申请还具有多级撇渣滤渣设计：集渣包4是第一级撇渣设计，因分支浇道6是截流面积，铁水在此处受到阻挡，又因夹杂物的密度小于铁水密度，使夹杂能够上浮，实现第一级撇渣。过滤器5是第二级滤渣设计，阻挡捕捉吸附有效去除氧化夹杂和其他非金属夹杂。实现二级过滤，进一步提高铁水的纯净度。横浇道7的高度设计高于底层第一内浇道8，实现浮渣撇渣功能，输出浇道9是第四级撇渣设计，第二内浇道10高度低于输出浇道9的最高点，可以利于铁水中夹渣的上浮，易于撇渣。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。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原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种用于发动机缸体铸件的浇注系统，包括用于将液态金属引入铸型的型腔而在铸型内开设的引流通道，其特征在于，所述引流通道包括：

横浇道(7)，形成于所述铸型内的底部；

注入浇道，用于将浇注口的液态金属引流至所述横浇道(7)；

输出浇道(9)，在所述铸型内自下而上延伸布置，且所述输出浇道(9)的底端与所述横浇道(7)连通；

内浇道，至少具有用于将所述横浇道(7)与所述铸型的型腔连通的第一内浇道(8)和用于将所述输出浇道(9)与所述铸型的型腔连通的第二内浇道(10)。

2.如权利要求1所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述第一内浇道(8)的数量为多个且沿所述横浇道(7)的延伸方向间隔布置。

3.如权利要求2所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述第一内浇道(8)的高度低于所述横浇道(7)的高度。

4.如权利要求1所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述输出浇道(9)的数量为多个，每个所述输出浇道(9)上设置有至少一个所述第二内浇道(10)，且当所述输出浇道(9)上设置多个所述第二内浇道(10)时，所述第二内浇道(10)在该输出浇道(9)自下而上依次间隔布置。

5.如权利要求1所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述注入浇道包括依次连接的主干浇道(1)、分配浇道(3)和若干分支浇道(6)；所述主干浇道(1)用于将浇注口的液态金属引流至所述分配浇道(3)；所述分配浇道(3)具有与所述分支浇道(6)的浇道入口一一对应连通的浇道出口；所述分支浇道(6)的浇道出口与所述横浇道(7)连通。

6.如权利要求5所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述内浇道还包括设置于所述分支浇道(6)的第三内浇道(11)。

7.如权利要求6所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述第三内浇道(11)的数量为多个且在所述分支浇道(6)的延伸方向自上而下依次布置。

8.如权利要求5所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述主干浇道(1)与所述分配浇道(3)的连接位置的底部还设置有浇道窝(2)。

9.如权利要求5所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述分配浇道(3)的浇道出口与所述分支浇道(6)的浇道入口通过集渣包(4)连通，所述集渣包(4)的中部位置形成有与所述分配浇道(3)的浇道出口连通的进料口，所述集渣包(4)的底部位置形成有与所述分支浇道(6)的浇道入口连通的出料口。

10.如权利要求9所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述集渣包(4)的出料口对应与所述分支浇道(6)的浇道入口连通的位置还设置有过滤器(5)。

11.如权利要求10所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述主干浇道(1)、所述分配浇道(3)、所述过滤器(5)和所述分支浇道(6)的最小流道截面依次递减。

12.如权利要求11所述的用于发动机缸体铸件的浇注系统，其特征在于，所述分支浇道(6)、所述横浇道(7)和所述输出浇道(9)的最小流道截面依次递增，且所述第一内浇道(8)的最小流道截面大于所述横浇道(7)的最小流道截面，所述第二内浇道(10)的最小流道截面大于所述输出浇道(9)的最小流道截面。

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