CN218574932U - 一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构及浇注系统 - Google Patents

Abstract

一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构及浇注系统，该冒口结构包括位于铸件型腔上端面的第一组冒口和第二组冒口，所述的铸件型腔的上端面具有对称设置的两个压脚板部，所述的第一组冒口和第二组冒口分别位于两个压脚板部的上端面上；所述的第一组冒口和第二组冒口均由多个小冒口组成，且每个冒口均位于压脚板部靠边缘位置；本申请具有能有效减少气孔、气缩孔等铸造缺陷，还能实现铁液补充的优点。

Description

一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构及浇注系统

技术领域

本申请涉及大型铸件铸造的技术领域，具体的涉及一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构及浇注系统。

背景技术

现代注塑机正向大型、精密、稳定可靠和高度自动化方向发展，新技术、新工艺、新材料广泛应用于注塑设备的设计、制造过程中；其中，模板铸件是注塑机的关键机械部件，是保证模具可靠闭紧和实现模具启闭动作的主要部件，它在工作中的状态很大程度上决定了塑料制件的质量。

大型注塑机用模板铸件是一种大型铸件，其结构如图1所示,该铸件整体的毛坯重量高达29030Kg，而浇注重量更是高达30640Kg，铸件的外形尺寸3000mm×2980mm×2130mm，最大壁厚245mm，最小壁厚110mm；该铸件的大致结构为具有一个较厚的底盘，底盘上具有一个凹槽，凹槽的槽壁向上隆起有锥形部和轴套部，其中的锥形部的上端为压脚板部；因为使用场景的需要，该铸件不允许有缩孔、缩松等铸造缺陷，特别是铸件顶部的压脚板部很容易出现大的气缩孔，其浇注难度很大。

由于铸件结构的因素,压脚板部位处于铸件浇注位置的最高部位、且根据铸件的结构其对应的铸型空腔体积必然是呈下大上小的“锥形”结构,因此浇注过程中因铸件高度高而产生的“烟囱效应”会更加明显,而铸型内热气体通过出气孔、冒口外排的同时会带动铁液往上走，从而造成铁液中很容易圈入气体；另外，由于该铸件需要大量的高温铁液、必然会对砂型或砂芯的热作用时间长,再加上铁液量大而造成的凝固缓慢,砂型或砂芯产生的气体也很容易聚集在压脚板部位而形成气孔、气缩孔等铸造缺陷。

实用新型内容

本申请针对现有技术的上述不足，提供一种能有效减少气孔、气缩孔等铸造缺陷，还能实现铁液补充的大型注塑机用模板铸件的冒口结构。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构，该冒口结构包括位于铸件型腔上端面的第一组冒口和第二组冒口，所述的铸件型腔的上端面具有对称设置的两个压脚板部，所述的第一组冒口和第二组冒口分别位于两个压脚板部的上端面上；所述的第一组冒口和第二组冒口均由多个小冒口组成，且每个冒口均位于压脚板部靠边缘位置。

采用上述结构，本申请通过在两个压脚板部上设置两组冒口，对该位置进行特定的冒口设定，形成多个小冒口结构，从而可以使得铁液在降温、凝固收缩过程中能够从此处的冒口获取补充的铁液、而且铁液浇注过程产生的高温气体还可以从这些冒口排出降低压脚板部圈气概率，同时利用石墨化膨胀得到更加致密性的铸体，进而提高整个大型注塑机模板的质量。

更进一步的，所述的第一组冒口和第二组冒口均含有六个小冒口，且每个小冒口均具有位于下部的收口部和位于上部的圆柱部；采用上述结构，可以将六个小冒口更加全面均匀的分别在压脚板部上，形成更加均衡的冒口布置位置，同时通过小冒口的结构实现铁液的补充作用，减少铸造缺陷。

更进一步的，所述的小冒口为内径为Φ90mm～Φ120mm的安全冒口,每组中每个小冒口的间距为150mm～200mm；采用上述结构，可以和压脚板部的上表面的面积相适配，使得冒口分布合理，实现更加理想的浇注效果。

进一步的，所述的两个压脚板部之间设置有过渡连接块，所述的过渡连接块的两端分别搭接于所述的两个压脚板部的上端面上；采用上述结构，可以改变铁液流动方向，减弱浇注过程中因铸件高度高而发生的“烟囱效应”,减缓铁液到达压脚板部位后的液面上升速度，有利于铸型内热气体通过出气孔、冒口的外排，减少气体圈入铁液和在压脚板部位的聚集，获得更加致密性和无气孔、气缩孔缺陷的铸体。

更进一步的，所述的过渡连接块与压脚板部位的搭接尺寸为20mm～30mm,过渡连接块的宽度尺寸为40mm～80mm,过渡连接块的高度为70mm～100mm；采用上述结构，可以更加合理的引导铁液改变流动方向，降低因铸件高度高而发生的“烟囱效应”,减缓铁液到达压脚板部位后的液面上升速度，有利于铸型内热气体通过出气孔、冒口的外排，减少气体圈入铁液和在压脚板部位的聚集，获得更加致密性和无气孔、气缩孔缺陷的铸体。

进一步的，所述的过渡连接块的中心位置上设置有一个安全冒口，所述的安全帽口与所述的第一组冒口和第二组冒口中的小冒口平行；采用上述结构，可以增加一个铸型内热气体外排的通道，进而减弱“烟囱效应”；同时，该冒口的设置还兼有补充铁液的功能，从而进一步提高铸件质量，保证连续生产中各铸件质量的一致性。

本申请还提供一种含有上述冒口结构的模板铸件的浇注系统，该系统包括分别位于铸件型腔两侧的两套浇注结构，两套浇注结构结构相同并反向设置，每套浇注结构均包括直浇道、横浇道和内浇道，所述的直浇道竖向垂直连接于横浇道的一端，所述的内浇道与横浇道之间设置有过渡浇道，所述的内浇道的一端与过渡浇道的下底面连通、另一端与铸件型腔的下底面连通。

采用上述结构，本申请针对特定模板铸件的结构，在其两侧均设置一条浇注结构，从而降低每一套浇注结构的铁液浇注量，从而可以使得每套浇注结构内的铁液冷却速度加快，提高凝固速度，降低砂型或砂芯产生的气体的聚集；而且本申请的两套铁液均从铸件型腔的底部进入，即从厚度最厚的地方进入，可以使得型腔尽快地充满；整个浇注结构的布置和进入型腔的位置都有特定的设置，内浇道与铸型腔的平台连通，因为此处的铸件的壁厚较厚，直接从此处进入铁液可以有效实现铁液平稳进入铸件型腔，从而有效避免了圈气、夹渣等铸造缺陷的出现。

进一步的，所述的每套浇注结构的内浇道均设置有四条，四条内浇道的尾端分散的连接于铸件型腔的底面，每套浇注结构中位于两外侧的两条内浇道的内径小于位于中间的两条内浇道的内径；采用该结构，可以从不同角度同时将铁液进驻至型腔内，提高铁液的填充速度，同时通过内径大小的控制来实现不同位置铁液的填充时间。

进一步的，所述的过渡浇道包括第一过渡浇道和第二过渡浇道，所述的第一过渡浇道位于第二过渡浇道的正上方，所述的第一过渡浇道的底面面积大于第二过渡浇道的底面面积；采用上述结构，使得横浇道内的铁液在进入内道之前经过过渡浇道，从而使得铁液的流速和方向发生改变，进而减缓铁液进入内浇道的流速，防止内浇道内铁液的流速过快引起夹渣等铸造缺陷。

进一步的，所述的铸件型腔上还设置有若干扁出气，所述的扁出气竖向垂直的设立于铸件型腔的上表面上；采用该结构，可以采在铁液浇注至铸件型腔之后，起到很好的排气作用，防止铸件内气泡的出现。

更进一步的，所述的直浇道的内径为Φ100mm，横浇道的横浇面呈上小下大的等腰梯形、其上底为70mm、下底为90mm、高为130mm；所述的第一过渡浇道呈长110mm、宽100mm和高20mm或者长190mm、宽110mm和高20mm的长方体形结构；所述的第二过渡浇道呈长100mm、宽60mm和高20mm或者长190mm、宽80mm和高20mm的长方体形结构；所述的内浇道中小内径的尺寸为Φ50mm、大内径的尺寸为Φ70mm；所述的扁出气的横截面的长30mm、宽60mm。

进一步的，所述的浇注结构中各组元截面积比为：ΣA_直∶ΣA_1#过渡∶ΣA_横∶ΣA_内＝1∶1.2∶1.3∶1.48，其中直为直浇道，1#过渡为第一过渡浇道，横为横浇道，内为内浇道；根据上述比例的限定，本申请只需计算出直浇道的截流面积ΣA_直，即可确定其余各组元截面积；通过上述限定，铁液从直浇道进入横浇道，由于过渡浇道截流面积比横浇道、内浇道小具有阻流缓冲功能，横浇道能在短时间充满，而瓷管内浇道内的铁液又能更加平稳流动，确保了铁液的质量，极大地提高铸件成品率。

附图说明

图1本申请模板铸件的结构示意图。

图2本申请模板铸件型腔上设置冒口结构后的结构示意图。

图3本申请图2侧视图的结构示意图。

图4本申请图3局部图的结构示意图。

图5本申请连接块上设置安全冒口后的结构示意图。

图6本申请图5侧视图的结构示意图。

图7本申请模板铸件的浇注系统第一角度的结构示意图。

图8本申请模板铸件的浇注系统第二角度的结构示意图。

图9本申请浇注结构第一角度的结构示意图。

图10本申请浇注结构第二角度的结构示意图。

图11本申请浇注结构俯视图的结构示意图。

图12本申请浇注结构仰视图的结构示意图。

如附图所示：a.铸件型腔，a1.压脚板部，a2.浇注结构，1.第一组冒口，2.第二组冒口，3.小冒口，31.收口部，32.圆柱部，4.过渡连接块，5.安全冒口，6.直浇道，7.横浇道，8.内浇道，9.过渡浇道，91.第一过渡浇道，92.第二过渡浇道，10.扁出气。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图，对本申请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优选实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本发明保护的范围；

此外要说明的是：当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在另一中间部件，通过中间部件固定。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在另一中间部件。当一个部件被认为是“设置于”另一个部件，它可以是直接设置在另一个部件上或者可能同时存在另一中间部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，本申请的铸件结构和浇注系统中的铸件型腔(铸件型腔内进入铁液最终凝固形成铸件)的结构相同，为了方便描述，因此在本申请中铸件具体局部结构和位置可以认为也是铸件型腔相同指代的结构和位置，反之亦然。

如附图2-3所示，本申请的一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构，该冒口结构包括位于铸件型腔a上端面的第一组冒口1和第二组冒口2，所述的铸件型腔a的上端面具有对称设置的两个压脚板部a1，所述的第一组冒口1和第二组冒口2分别位于两个压脚板部a1的上端面上；所述的第一组冒口1和第二组冒口2均由多个小冒口3组成，且每个小冒口3均位于压脚板部a1靠边缘位置(即沿着压脚板部上端面靠近边沿位置设置)。

采用上述结构，本申请通过在两个压脚板部上设置两组冒口，对该位置进行特定的冒口设定，形成多个小冒口结构，从而可以使得铁液在降温、凝固收缩过程中能够从此处的冒口获取补充的铁液、而且铁液浇注过程产生的高温气体还可以从这些冒口排出降低压脚板部圈气概率，同时利用石墨化膨胀得到更加致密性的铸体，进而提高整个大型注塑机模板的质量。

如附图2-3、5-6所示，本申请所述的第一组冒口1和第二组冒口2均含有六个小冒口3，且每个小冒口3均具有位于下部的收口部31(收口部即上大下小的锥形结构，越靠近铸件型腔越小)和位于上部的圆柱部32(中空圆柱，用于补液或者排气)；采用上述结构，可以将六个小冒口更加全面均匀的分别在压脚板部上，形成更加均衡的冒口布置位置，同时通过小冒口的结构实现铁液的补充作用，减少铸造缺陷。

作为示例，本申请所述的小冒口3为内径为Φ90mm～Φ120mm的安全冒口,每组中每个小冒口之间的间距为150mm～200mm；采用上述结构，可以和压脚板部的上表面的面积相适配，使得冒口分布合理，实现更加理想的浇注效果。

如附图5-6所示，本申请所述的两个压脚板部a1之间设置有过渡连接块4横向延伸的长条状；其可以由铸造用的型砂围成的横向通道，与铸件型腔连通，铁液自铸件型腔底部向上流动过程，至压脚板部位置则可以沿着该过渡连接块横向通道流动，从而实现对铁液流向的改变)，所述的过渡连接块4的两端分别搭接于所述的两个压脚板部a1的上端面上；采用上述结构，该过渡连接块的设置可以改变铁液流动方向，减弱浇注过程中因铸件高度高而发生的“烟囱效应”,减缓铁液到达压脚板部位后的液面上升速度，有利于铸型内热气体通过出气孔、冒口的外排，减少气体圈入铁液和在压脚板部位的聚集，获得更加致密性和无气孔、气缩孔缺陷的铸体。

作为示例，如附图4所示，本申请所述的过渡连接块4与压脚板部位a1的搭接尺寸为20mm～30mm(即附图4中的d，为二者相互叠加的长度),过渡连接块4的宽度尺寸为40mm～80mm(即过渡连接块横向的延伸宽度，与长度方向垂直方向),过渡连接块4的高度为70mm～100mm(即附图4中的h)；采用上述结构，可以更加合理的引导铁液改变流动方向，降低因铸件高度高而发生的“烟囱效应”,减缓铁液到达压脚板部位后的液面上升速度，有利于铸型内热气体通过出气孔、冒口的外排，减少气体圈入铁液和在压脚板部位的聚集，获得更加致密性和无气孔、气缩孔缺陷的铸体。

如附图5-6所示，本申请所述的过渡连接块4的中心位置上设置有一个安全冒口5(其形状尺寸与小冒口相同)，所述的安全帽口5与所述的第一组冒口1和第二组冒口2中的小冒口平行(即都是竖向垂直立于铸件型腔的上表面上)；采用上述结构，可以增加一个铸型内热气体外排的通道，进而减弱“烟囱效应”；同时，该冒口的设置还兼有补充铁液的功能，从而进一步提高铸件质量，保证连续生产中各铸件质量的一致性。

如附图7-12所示，本申请还提供一种含有上述冒口结构的浇注系统，该系统包括分别位于铸件型腔两侧的两套浇注结构a2，两套浇注结构的结构相同并反向设置(即两套浇注结构分别位于铸件型腔靠近两个压脚板部的两侧，两套浇注结构直浇道的设置方向相反)，每套浇注结构a2均包括直浇道6、横浇道7和内浇道8，所述的直浇道6竖向垂直连接于横浇道7的一端，所述的内浇道8与横浇道7之间设置有过渡浇道9，所述的内浇道8的一端与过渡浇道9的下底面连通、另一端与铸件型腔a的下底面连通。

采用上述结构，本申请针对特定模板铸件的结构，在其两侧均设置一条浇注结构，从而降低每一套浇注结构的铁液浇注量，从而可以使得每套浇注结构内的铁液冷却速度加快，提高凝固速度，降低砂型或砂芯产生的气体的聚集；而且本申请的两套铁液均从铸件型腔的底部进入，即从厚度最厚的地方进入，可以使得型腔尽快地充满；整个浇注结构的布置和进入型腔的位置都有特定的设置，内浇道与铸件型腔的平台连通，因为此处的铸件的壁厚较厚，直接从此处进入铁液可以有效实现铁液平稳进入铸件型腔，从而有效避免了圈气、夹渣等铸造缺陷的出现。

如附图7-12所示，本申请所述的每套浇注结构a2的内浇道8均设置有四条，四条内浇道8的尾端分散的连接于铸件型腔的下底面(即内浇道与过渡浇道的连接端是紧密排列的，另一端则呈向外分散状、彼此远离)，每套浇注结构a2中位于两外侧的两条内浇道8的内径小于位于中间的两条内浇道8的内径(即中间的两条粗、两侧两条细)；采用该结构，可以从不同角度同时将铁液进驻至型腔内，提高铁液的填充速度，同时通过内径大小的控制来实现不同位置铁液的填充时间。

如附图9-12所示，本申请所述的过渡浇道9包括第一过渡浇道91和第二过渡浇道92，所述的第一过渡浇道91位于第二过渡浇道92的正上方(彼此相互连通)，所述的第一过渡浇道91的底面面积大于第二过渡浇道92的底面面积；第一过渡浇道与横浇道的侧壁连通、且二者的下底面齐平，上端面横浇道更高；第二过渡浇道的上端面与第一过渡浇道的下端面齐平；采用上述结构，使得横浇道内的铁液在进入内浇道之前经过过渡浇道，从而使得铁液的流速和方向发生改变，进而减缓铁液进入内浇道的流速，防止内浇道内铁液的流速过快引起夹渣等铸造缺陷。

如附图7所示，本申请所述的铸件型腔a上还设置有若干扁出气10，所述的扁出气10竖向垂直的设立于铸件型腔a的上表面上；作为示例，具体如附图7所示，扁出气设置有16条，铸件型腔的四个角落每个角落设置三条，四个轴套的上端面各设置一个；采用该结构，可以采在铁液浇注至铸件型腔之后，起到很好的排气作用，防止铸件内气泡的出现。

作为示例，本申请所述的直浇道6的内径为Φ100mm(耐高温瓷管)，横浇道的横浇面呈上小下大的等腰梯形、其上底为70mm、下底为90mm、高为130mm；所述的第一过渡浇道呈长110mm、宽100mm和高20mm或者长190mm、宽110mm和高20mm的长方体形结构；所述的第二过渡浇道呈长100mm、宽60mm和高20mm或者长190mm、宽80mm和高20mm的长方体形结构；当所述的第一过渡浇道呈长110mm、宽100mm和高20mm，所述的第二过渡浇道呈长110mm、宽60mm和高20mm；当所述的第一过渡浇道呈长190mm、宽110mm和高20mm，所述的第二过渡浇道呈长190mm、宽80mm和高20mm；并且第一过渡浇道的长边与横浇道的侧壁连接、第二过渡浇道的长边与第一过渡浇道连接并等长；相当于铁液从横浇道流入扁平状的第一过渡浇道，然后在流入位置更低的第二过渡浇道，实现铁液流向的变化；所述的内浇道中小内径的尺寸为Φ50mm、大内径的尺寸为Φ70mm；其中面积大的第二过渡浇道可以和大内径的内径道连通、面积小的第二过渡浇道则与小内径的内浇道连通；所述的扁出气的横截面的长30mm、宽60mm。

作为示例，本申请所述的浇注结构中各组元截面积比为：ΣA_直∶ΣA_1#过渡∶ΣA_横∶ΣA_内＝1∶1.2∶1.3∶1.48，其中直为直浇道，1#过渡为第一过渡浇道，横为横浇道，内为内浇道；根据上述比例的限定，本申请只需计算出直浇道的截流面积ΣA_直，即可确定其余各组元截面积；通过上述限定，铁液从直浇道进入横浇道，由于过渡浇道截流面积比横浇道、内浇道小有阻流缓冲功能，横浇道能在短时间充满，而瓷管内浇道内的铁液又能更加平稳流动，确保了铁液的质量，极大地提高铸件成品率。

Claims (10)

1.一种大型注塑机用模板铸件的冒口结构，其特征在于：该冒口结构包括位于铸件型腔上端面的第一组冒口和第二组冒口，所述的铸件型腔的上端面具有对称设置的两个压脚板部，所述的第一组冒口和第二组冒口分别位于两个压脚板部的上端面上；所述的第一组冒口和第二组冒口均由多个小冒口组成，且每个冒口均位于压脚板部靠边缘位置。

2.根据权利要求1所述的大型注塑机用模板铸件的冒口结构，其特征在于：所述的第一组冒口和第二组冒口均含有六个小冒口，且每个小冒口均具有位于下部的收口部和位于上部的圆柱部。

3.根据权利要求2所述的大型注塑机用模板铸件的冒口结构，其特征在于：所述的小冒口为内径为Φ90mm～Φ120mm的安全冒口, 每组中每个小冒口的间距为150mm～200mm。

4.根据权利要求1所述的大型注塑机用模板铸件的冒口结构，其特征在于：所述的两个压脚板部之间设置有过渡连接块，所述的过渡连接块的两端分别搭接于所述的两个压脚板部的上端面上。

5.根据权利要求4所述的大型注塑机用模板铸件的冒口结构，其特征在于：所述的过渡连接块与压脚板部位的搭接尺寸为20mm～30mm, 过渡连接块的宽度尺寸为40mm～80mm,过渡连接块的高度为70mm～100mm。

6.根据权利要求4所述的大型注塑机用模板铸件的冒口结构，其特征在于：所述的过渡连接块的中心位置上设置有一个安全冒口，所述的安全冒口与所述的第一组冒口和第二组冒口中的小冒口平行。

7.含有权利要求1-6任一权利要求所述的冒口结构的模板铸件的浇注系统，其特征在于：该系统包括分别位于铸件型腔两侧的两套浇注结构，两套浇注结构结构相同并反向设置，每套浇注结构均包括直浇道、横浇道和内浇道，所述的直浇道竖向垂直连接于横浇道的一端，所述的内浇道与横浇道之间设置有过渡浇道，所述的内浇道的一端与过渡浇道的下底面连通、另一端与铸件型腔的下底面连通。

8.根据权利要求7所述的模板铸件的浇注系统，其特征在于：所述的每套浇注结构的内浇道均设置有四条，四条内浇道的尾端分散的连接于铸件型腔的底面，每套浇注结构中位于两外侧的两条内浇道的内径小于位于中间的两条内浇道的内径。

9.根据权利要求7所述的模板铸件的浇注系统，其特征在于：所述的过渡浇道包括第一过渡浇道和第二过渡浇道，所述的第一过渡浇道位于第二过渡浇道的正上方，所述的第一过渡浇道的底面面积大于第二过渡浇道的底面面积；所述的铸件型腔上还设置有若干扁出气，所述的扁出气竖向垂直的设立于铸件型腔的上表面上。

10.根据权利要求9所述的模板铸件的浇注系统，其特征在于：所述的直浇道的内径为Φ100mm，横浇道的横浇面呈上小下大的等腰梯形、其上底为70mm、下底为90mm、高为130mm；所述的第一过渡浇道呈长110mm、宽100mm和高20mm或者长190mm、宽110mm和高20mm的长方体形结构；所述的第二过渡浇道呈长100mm、宽60mm和高20mm或者长190mm、宽80mm和高20mm的长方体形结构；所述的内浇道中小内径的尺寸为Φ50mm、大内径的尺寸为Φ70mm；所述的扁出气的横截面的长30mm、宽60mm；所述的浇注结构中各组元截面积比为：ΣA_直∶ΣA_1#过渡∶ΣA_横∶ΣA_内=1∶1.2∶1.3∶1.48。

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