[实用新型]一种制动盘盘体及其铸造装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铸造装置，尤其涉及一种适用于高速列车铸钢制动盘盘体的铸造装置，及由此制得的制动盘盘体。

背景技术

制动盘盘体是高速列车的关键部件，在列车制动时起重要作用。由于其工作环境复杂恶劣，维修更换不便。要求制动盘产品必须有稳定的质量和较长的使用寿命。

大量研究表明，在材质一定的情况下，铸造制动盘盘体失效的主要原因是盘体中存在缩孔、缩松、砂孔、裂纹等铸造缺陷。

250km/h以上速度的高速列车，对制动盘盘体的质量提出了更高的要求，对缩孔、缩松、砂孔、气孔、渣孔、裂纹等铸造缺陷的容忍度进一步降低，同时，对材质中的气体及夹杂物的含量也做出了严格的限制。这都要求必须有相应合理的浇注系统和补缩系统来保证，因此，开发一种能够稳定生产高速列车铸钢及其他合金的制动盘盘体的铸造工艺是一个很迫切的问题。

公布号为CN102069148A的发明专利公开了一种高速机车用制动盘的铸造方法，包括如下步骤：凝固模拟、设计砂芯、芯盒制作、制芯、组芯、熔炼浇注、打箱落砂和清理，该发明采用无箱叠芯组合浇注的方式，一次造型浇注4-8件，生产效率高，但是生产的铸件仍然存在大量的铸造缺陷。

公告号为CN202097365U的实用新型专利公开了一种汽车制动盘铸造浇道机构，包括直浇道、横浇道、冒口和铸件，直浇道和横浇道之间设有集渣包I和集渣包II，横浇道和冒口之间设有集渣包III，该实用新型设计了三道集渣道，能滤去铁液中50%以上的夹渣，但是生产的铸件仍然存在大量的铸造缺陷。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种制动盘盘体的铸造装置，其包括浇注系统和补缩系统，所述浇注系统包括浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和整流过滤装置，所述补缩系统包括冒口和补贴，所述冒口中心置于铸件内侧壁至铸件几何中心的任一位置。采用底返引入金属液的方式进行底浇，其中金属液由整流过滤装置底部进入型腔。

当浇注系统和补缩系统的位置设计合理，且相互配合，才能有效地防止制动盘盘体在铸造过程中出现缺陷。浇注系统能有效确保金属液平稳均衡充型，排气顺畅，防止金属液在充型过程中因紊流飞溅和对型腔的冲蚀等原因而使铸件产生砂孔、渣孔、气孔等铸造缺陷，同时能强化铸件的顺序凝固趋势，提高冒口的补缩效率；补缩系统中的冒口与补贴配合能实现铸件的顺序凝固，同时确保其在凝固过程中实现完全补缩，防止铸件出现缩孔、缩松等缺陷，保证铸件性能各向同性，防止铸件发生变形。补缩系统的冒口中心置于铸件内侧壁至铸件几何中心的任一位置时，所制备的制动盘盘体中没有缩孔、缩松、砂孔、气孔、渣孔、裂纹等铸造缺陷。所有缩孔缩松都集中在冒口中，铸件内部均匀致密，没有缩孔缩松。

    优选的是，所述浇注系统还包括横浇道溢流段。横浇道溢流段是横浇道的延伸部分，用来收集最初阶段进入浇注系统中的金属液，这些金属液因冲刷清洗浇注系统而温度下降，同时变得不清洁，将其收集起来是为了避免该部分冷而不清洁的金属液进入型腔而影响铸件质量。

    在上述任一方案中优选的是，所述浇注系统还包括集渣溢流片和集渣排气棒。集渣溢流片用于收集充型时流程最长的冷而不清洁的金属液；集渣排气棒有利于充型时型腔的排气，防止气体在铸件内产生气孔。

    在上述任一方案中优选的是，所述浇口杯、直浇道、横浇道和横浇道溢流段依次相连，便于金属液在进入型腔前流通顺畅，能够平稳的进入内浇道，进而进入型腔；所述冒口与补贴相连，补贴与铸件相连，补贴可作为补缩通道，二者配合补偿铸件在凝固时的收缩，避免产生缩孔、缩松等缺陷。

    在上述任一方案中优选的是，所述内浇道置于冒口的下方和横浇道的上方。

    在上述任一方案中优选的是，内浇口置于所述冒口的底部，并与铸件相连。内浇口位于补缩铸件的冒口之下，与冒口连接为一体，提高补缩效率。

在上述任一方案中优选的是，所述整流过滤装置置于内浇道与横浇道之间。金属液在横浇道中稳定后，先进入整流过滤装置进行过滤，将夹渣、杂质等使铸件产生缺陷的物质过滤掉，然后进入内浇道，进而进入型腔，有效防止铸件产生渣孔、砂孔、裂纹等缺陷。

    在上述任一方案中优选的是，所述冒口的数量为一个，且冒口中心置于铸件几何中心的位置。

在上述任一方案中优选的是，所述冒口的数量为一个，且冒口中心置于距离铸件几何中心为10-15mm的位置。