CN217666236U - 船用舵机铸件的浇铸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船用舵机铸件的浇铸系统，直浇道的输出端与横浇道连接，横浇道与内浇道的一端连接，内浇道的另一端与砂型的型腔配合，铁芯穿过砂型的内腔后，在砂型和铁芯之间形成型腔，直浇道的输入端至与横浇道连接的输出端的内径逐渐减小；内浇道包括：第一流道、第一缓冲弯曲部、第二流道、第二缓冲弯曲部、第三流道,第一流道的一端与横浇道连接，第一流道的另一端与第一缓冲弯曲部的一端连接，第一缓冲弯曲部的另一端与第二流道的一端连接，第二流道的另一端与第二缓冲弯曲部的一端连接，第二缓冲弯曲部的另一端与第三流道的一端连接，第三流道的另一端与砂型配合。本实用新型有利于提升产品的浇铸质量。

Description

船用舵机铸件的浇铸系统

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，具体涉及一种船用舵机铸件的浇铸系统。

背景技术

RV1350船用舵机的铸件材质是EN-GJS-500-14，属于高硅固溶强化铁素体型球铁，要求有较高的屈服强度、延伸率和常温冲击功，因碳当量较高易出现石墨开花、漂浮的问题，并且铸件不允许有夹渣气孔和缩孔缩松等铸造缺陷。

对于目前的浇铸系统而言，其由直浇道、横浇道、内浇道以及具有型腔的砂型构成，直浇道的输出端与横浇道连接，横浇道与内浇道连接，内浇道与具有型腔的砂型配合，上述结构的浇铸系统，横浇道与内浇道均是平直的状态，当铁水通过直浇道以及横浇道到达内浇道之间，铁水迅速地流过内浇道进入到砂型的型腔中，由于铁水的流水过快，一方面造成铁水将一些渣气卷入到型腔内，导致铸件上出现气孔，另一方面在型腔内的铁水沸腾得较为剧烈导致形成气孔，并且铁水对砂型形成冲击，使一些型砂进入到铁水中，增加了夹渣的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种船用舵机铸件的浇铸系统，本实用新型有利于提升产品的浇铸质量。

解决上述技术问题的技术方案如下：

船用舵机铸件的浇铸系统，包括直浇道、横浇道、内浇道、具有内腔的砂型以及铁芯，直浇道的输出端与横浇道连接，横浇道与内浇道的一端连接，内浇道的另一端与砂型的型腔配合，铁芯穿过砂型的内腔后，在砂型和铁芯之间形成型腔，直浇道的输入端至与横浇道连接的输出端的内径逐渐减小；

内浇道包括：第一流道、第一缓冲弯曲部、第二流道、第二缓冲弯曲部、第三流道,第一流道的一端与横浇道连接，第一流道的另一端与第一缓冲弯曲部的一端连接，第一缓冲弯曲部的另一端与第二流道的一端连接，第二流道的另一端与第二缓冲弯曲部的一端连接，第二缓冲弯曲部的另一端与第三流道的一端连接，第三流道的另一端与砂型配合。

进一步，还包括用于缓冲铁水的缓冲管道，缓冲管道与横浇道连接后，缓冲管道的输入口与直浇道的输出口相对应。

进一步，还包括用于降低铁水流速以及过滤杂质的过滤组件，过滤组件位于横浇道和内浇道之间。

进一步，所述横浇道包括入口段、限流段、横浇道本体，入口段与直浇道连接，入口段还与限流段的一端连接，限流段的另一端与横浇道本体连接，横浇道本体以及入口段内孔的横截面积均大于限流段内孔的横截面积。

进一步，第三流道的一端至该第三流道与砂型配合的另一端的内径逐渐增大。

进一步，铁芯包括铁芯本体、锆英粉涂层、石墨涂层，铁芯本体的外周面上涂覆形成锆英粉涂层，锆英粉涂层的表面涂覆形成石墨涂层。

本实用新型中，直浇道的输入端至与横浇道连接的输出端的内径逐渐减小；这种结构可以避免将空气卷入到铁水中，或者减少卷入的空气量，铁水在固化后，避免或减少了形成缩孔的机率。通过第一缓冲弯曲部和第二缓冲弯曲部，进一步使铁水的流速降低，从而在降低位于型腔内的铁水的飞溅，同时降低了铁水对砂型的冲击，避免或减少型砂脱落，从而减少铸件夹渣气孔和缩孔缩松的目的。

采用上述结构的浇注系统，目前已生产出四种舵机铸件，这些舵机铸件均已通过用户验收，粗加工后的情况良好，因此，通过对浇注系统的改造，使产品得到了用户肯定。

附图说明

图1为本实用新型的船用舵机铸件的浇铸系统的立体图；

图2为本实用新型的船用舵机铸件的浇铸系统在另一个方向的立体图；

图3为直浇道与横浇道以及内浇道的结构图；

图4为铁芯的剖面图；

图5为浇铸获得的船用舵机铸件的结构图；

附图中的标记：

直浇道1，横浇道2，入口段2a，限流段2b，横浇道本体2c，内浇道3，第一流道3a，第一缓冲弯曲部3b，第二流道3c，第二缓冲弯曲部3d，第三流道3e，砂型4，铁芯5，铁芯本体5a，锆英粉涂层5b，石墨涂层5c，缓冲管道6，过滤组件7，第一冷铁8，第二冷铁9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

针对背景技术中的浇铸系统，为减少铸件夹渣气孔和缩孔缩松倾向，本实施例对浇注系统进行了改进，并使用铸造凝固模拟软件对铸件充型和凝固过程进行多次模拟。本实施例的浇注系统具体的技术方案如下：

如图1至图5所示，本实施例中的船用舵机铸件的浇铸系统，包括直浇道1、横浇道2、内浇道3、具有内腔的砂型4、以及铁芯5，直浇道1的输出端与横浇道2连接，横浇道2与内浇道3的一端连接，内浇道3的另一端与砂型4的型腔配合，铁芯5穿过砂型4的内腔后，在砂型4和铁芯5之间形成型腔。铁水依次通过直浇道1、横浇道2、内浇道3进入到型腔中，在型腔中固化后，获得船用舵机铸件。

本实施例中，直浇道1的输入端至与横浇道2连接的输出端的内径逐渐减小；这种结构可以避免将空气卷入到铁水中，或者减少卷入的空气量，铁水在固化后，避免或减少产生缩孔。

所述横浇道2包括入口段2a、限流段2b、横浇道本体2c，入口段2a与直浇道1连接，入口段2a还与限流段2b的一端连接，限流段2b的另一端与横浇道本体2c连接，限流段2b位于内浇道3输入端口的上游，横浇道本体2c以及入口段2a内孔的横截面积均大于限流段2b内孔的横截面积。

当铁水到达限流段2b时，由于横浇道本体2c以及入口段2a内孔的横截面积均大于限流段2b内孔的横截面积，铁水受限流段2b的截面积减小的影响，使得铁水流速下降，以及使铁水携带的熔渣更容易上浮，可以阻止大部分熔渣进入到横浇道本体2c中，进而有助于提升船用舵机铸件的质量。

内浇道3包括第一流道3a、第一缓冲弯曲部3b、第二流道3c、第二缓冲弯曲部3d、第三流道3e,第一流道3a的一端与横浇道2连接，第一流道3a的另一端与第一缓冲弯曲部3b的一端连接，第一缓冲弯曲部3b的另一端与第二流道3c的一端连接，第二流道3c的另一端与第二缓冲弯曲部3d的一端连接，第二缓冲弯曲部3d的另一端与第三流道3e的一端连接，第三流道3e的另一端与砂型4配合。

通过第一缓冲弯曲部3b和第二缓冲弯曲部3d，进一步使铁水的流速降低，从而在降低位于型腔内的铁水的飞溅，同时降低了铁水对砂型的冲击，避免或减少型砂脱落，从而减少铸件夹渣气孔和缩孔缩松的目的。

本实施例中，优选的结构是，第三流道3e的一端至该第三流道3e与砂型4配合的另一端的内径逐渐增大。这种变径的结构由于从一端至另一端的截面积在逐渐增大，对于铁水而言，使铁水的压力获得降低，因此，这种结构不但可以降低铁水进入型腔的流速，而且由于压力降低可以降低铁水的紊流。

本实施例不限于上述结构，例如：

(a)，浇注系统还包括用于缓冲铁水的缓冲管道6，缓冲管道6与横浇道2连接后，缓冲管道6的输入口与直浇道1的输出口相对应。缓冲管道6与直浇道1均与横浇道2的入口段2a连接，且分别位于入口段2a的两侧。

由于为了避免卷入空气，改进后的直浇道1的输入端至与横浇道2连接的输出端的内径逐渐减小，因此，铁水从直浇道1到达入口段2a时，其压力有所上升，由此，本实施例中为了避免改进的直浇道1带来后续铁水在型腔中飞溅的影响，使缓冲管道6布置成与直浇道1相对应的结构，直浇道1内的铁水进入到入口段2a中之后，通过自由落体的方式进入到缓冲管道6内得到缓冲，避免铁水直接进入到限流段2b内，缓冲后的铁水再从缓冲管道6进入到限流段2b内，这样有助于降低铁水的流速和压力。

(b)，浇注系统还包括用于降低铁水流速以及过滤杂质的过滤组件7，过滤组件7位于横浇道2和内浇道3之间。由于铁水中不可避免地存在熔渣等杂质，本实施例中，将过滤组件7与横浇道本体2c进行连接，这样，过滤组件7位于限流段2b的下游，过滤组件7由壳体以及安装在壳体内的滤网组成，滤网对杂质和气体均具有阻挡作用，因此，可以滤除杂质，同时对铁水的流速还起到了减速的作用，进一步降低了铁水在型腔中的紊流。

(c)，由于铁芯5在型腔内会直接与铁水接触，为了便于后续取出铁芯5，同时为了防止铁水渗透导致铁芯5被抱死，本实施例中，铁芯5的结构优先采用：铁芯5包括铁芯本体5a、锆英粉涂层5b、石墨涂层5c，在铁芯本体5a的外周面上涂覆形成锆英粉涂层5b，锆英粉涂层5b的表面涂覆形成石墨涂层5c。锆英粉是一种耐高温涂料，具有隔离铁芯和液态铁水的作用，可以防止铁水渗透而造成铁芯被抱死，石墨具有光滑的特性，因此，通过石墨涂层5c的作用，在对铁芯5施加轴向的作用力时，可使成型的铸件与铁芯5之间形成相对滑动的作用，从而便于取出铁芯5。

(d)，浇注系统还包括若干的冷铁，两邻两个冷铁之间间隔布置，两个冷铁之间的间隔空间采用型砂填充，砂型4的外周面由圆柱面以及锥面组成，本实施例中，冷铁分为第一冷铁8和第二冷铁9，其中，第一冷铁8与呈腰形，第一冷铁8的内表面与砂型4的圆柱面配合，第二冷铁9的一部分呈腰形，该腰形的部分与砂型4的圆柱面配合，第二冷铁9的另一部分呈锥形，该锥形的部分与砂型4的锥面配合。

采用上述浇注系统获得的两批阶梯试块，并且浇注阶梯试块经过UT和PT探伤合格，再检验本体金相和试块的机械性能(抗拉、屈服、延伸和冲击)，均为合格。

Claims (6)

1.船用舵机铸件的浇铸系统，包括直浇道(1)、横浇道(2)、内浇道(3)、具有内腔的砂型(4)以及铁芯(5)，直浇道(1)的输出端与横浇道(2)连接，横浇道(2)与内浇道(3)的一端连接，内浇道(3)的另一端与砂型(4)的型腔配合，铁芯(5)穿过砂型(4)的内腔后，在砂型(4)和铁芯(5)之间形成型腔，其特征在于：

直浇道(1)的输入端至与横浇道(2)连接的输出端的内径逐渐减小；

内浇道(3)包括：第一流道(3a)、第一缓冲弯曲部(3b)、第二流道(3c)、第二缓冲弯曲部(3d)、第三流道(3e),第一流道(3a)的一端与横浇道(2)连接，第一流道(3a)的另一端与第一缓冲弯曲部(3b)的一端连接，第一缓冲弯曲部(3b)的另一端与第二流道(3c)的一端连接，第二流道(3c)的另一端与第二缓冲弯曲部(3d)的一端连接，第二缓冲弯曲部(3d)的另一端与第三流道(3e)的一端连接，第三流道(3e)的另一端与砂型(4)配合。

2.根据权利要求1所述的船用舵机铸件的浇铸系统，其特征在于，还包括用于缓冲铁水的缓冲管道(6)，缓冲管道(6)与横浇道(2)连接后，缓冲管道(6)的输入口与直浇道(1)的输出口相对应。

3.根据权利要求1所述的船用舵机铸件的浇铸系统，其特征在于，还包括用于降低铁水流速以及过滤杂质的过滤组件(7)，过滤组件(7)位于横浇道(2)和内浇道(3)之间。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的船用舵机铸件的浇铸系统，其特征在于，所述横浇道(2)包括入口段(2a)、限流段(2b)、横浇道本体(2c)，入口段(2a)与直浇道(1)连接，入口段(2a)还与限流段(2b)的一端连接，限流段(2b)的另一端与横浇道本体(2c)连接，横浇道本体(2c)以及入口段(2a)内孔的横截面积均大于限流段(2b)内孔的横截面积。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的船用舵机铸件的浇铸系统，其特征在于，第三流道(3e)的一端至该第三流道(3e)与砂型(4)配合的另一端的内径逐渐增大。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的船用舵机铸件的浇铸系统，其特征在于，铁芯(5)包括铁芯本体(5a)、锆英粉涂层(5b)、石墨涂层(5c)，铁芯本体(5a)的外周面上涂覆形成锆英粉涂层(5b)，锆英粉涂层(5b)的表面涂覆形成石墨涂层(5c)。

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