[发明专利]一种腰形保温冒口

说明书

技术领域

本发明属于铸造领域，特别是涉及一种在铸造工艺中使用的腰形暗保温冒口。

背景技术

在铸造工序中，金属液浇注入铸型后，由于冷却凝固，由液态转为固态，产生体积收缩。当体积收缩得不到金属液补充时，在凝固后，铸件内模数较大的部位会产生缩孔和缩松。对于那些体积收缩较大的铸造合金，这种缺陷经常发生。缩孔和缩松会降低铸件的致密性、减小铸件的有效截面积，使力学性能大大降低，因此必须设法控制凝固，防止缺陷产生。使用冒口，是目前在铸造行业中控制凝固、补偿收缩的最有效、最普及的工艺措施。

冒口的最主要作用是补缩，以防止部件产生缩孔。冒口还有以下作用：

1)排气作用。浇注时型腔内的大量气体通过冒口顺利地排出型外；

2)集渣作用。由于冒口通常设在铸件顶部，熔渣上浮聚集在冒口中；

3)冒口可以作为液态金属注满型腔的标志等。

冒口要达到补缩铸件的目的，必须满足以下基本条件：

1)必须在有效的补缩距离之内；

2)冒口的模数必须大于铸件的模数，即冒口的凝固时间一定要比铸件的凝固时间长；

3)冒口内要有足够量的金属液供给补缩铸件用；

4)冒口与铸件间的补缩通道，在凝固期间要保证畅通。

冒口根据其顶部是否被型砂所覆盖可以分成明冒口和暗冒口，明冒口因为需要从外面添加覆盖剂，所以为圆柱管形或者圆锥管形，暗冒口因为在砂型内部不需要外加覆盖剂，所以在顶部只留有出气孔。

普通砂型冒口由于散热能力较强，冒口金属的热传导和热辐射损失大，凝固速度快，其补缩效率仅为10％～14％，绝大部分冒口金属实际上是一种无功消耗。为了提高补缩效率，最有效的措施是对冒口金属进行保温，由此产生了保温冒口，所谓保温冒口由具有良好的蓄热性和耐火性的材料制成，采用保温冒口可以减少热损失，延长金属液凝固时间，扩大补缩通道，把不直接发生补缩作用的金属量减少到很低限度，从而提高补缩效率和工艺出品率。

现有保温冒口中的腰形暗冒口，包括侧壁和顶壁，在顶壁上设有出气孔，一般采用等壁厚结构，出气孔位于最高位置。浇注时，金属液进入型腔，型腔内的大量气体通过暗冒口的出气孔地排出型外，在气体排出过程中，一则型腔内的气体受金属液的排挤冲入暗冒口，因为暗冒口的出气孔较小所以会产生远高于外界大气压的高压，再则型腔内的气体受热膨胀更提高了暗冒口内的气压，虽然说气体压力是各方向相同的，但是因为气体流动的主要方向是向上的，所以暗冒口的顶壁尤其是出气孔位置和腰形长边部位要承受远大于侧壁的气体压力，而采用上述等壁厚结构，暗冒口各部位的抗折强度是相同的，因而存在出气孔周围和顶壁的腰形长边部位容易开裂甚至脱落影响铸件质量的问题，如果采用壁厚较厚的冒口又浪费材料。

公开号为CN1748905A的专利文献公开了一种纤维复合型保温冒口套生产工艺，用6号石英砂700～860公斤为主料，加入硅酸铝纤维棉碎料50～90公斤，矿棉碎料30～60公斤，纸张碎料30～60公斤，以食用淀粉30～90公斤作为粘结剂，将上述原料按比例称量倒入搅拌桶内搅拌并加入适量的水打成浆料，然后用真空吸滤成型，用窑炉余热在300℃以下烘干，成为内在颗粒均匀有立体网状结构，具有质量轻、耐高温、保温性能强的纤维复合型保温冒口套。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种腰形保温冒口，在顶壁的腰形长边部位及出气孔两侧采用加固结构，从而提高保温冒口顶壁的局部抗折强度。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种腰形保温冒口，包括侧壁和顶壁，顶壁上设有出气孔，所述顶壁在出气孔的两侧形成有向下凸出的条状凸起。

设置条状凸起提高了顶壁的腰形长边部位及出气孔周围的局部抗折强度，使得保温冒口在使用过程中不会出现顶壁开裂或者脱落的问题，并且因为条状凸起是向下凸出的，并且冒口顶壁呈腰形，出气孔高位并不突出，这样型腔内的气体在排出过程中大部分会先到达顶壁条状凸起阻碍后分至条状凸起两侧，再沿条状凸起两侧向出气孔位置流动直至排出，这样在一定程度上延长了气体在保温冒口内的停留时间，可以起到增加冒口内气体压力和减小冒口内气体与外界气体热交换效率的作用，前者可以增加冒口内金属液的补缩压力，后者可以延长冒口中金属液凝固时间，两者都可以提高冒口的补缩效率。