[实用新型]生产小型圆环HT200铸件DISA线上的浇冒口系统

说明书

技术领域

本实用新型属于铸铁工艺技术领域，具体涉及一种生产小型圆环HT200铸件DISA线上的浇冒口系统，该浇冒口系统可以大幅度提高铸件的出品率。

背景技术

铸造是将熔融的金属浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状的性能的零件的过程，现有的铸件尤其是小型铸钢件通常在凝固完成后由于浇注系统的补缩不足，在铸件的厚壁处、两壁相交处及热节处形成缩松缩孔缺陷，缩松缺陷是一种重要的铸造缺陷，由于降低了承载载荷面的面积，它的存在会严重削弱铸件的强度和硬度，相对于大型铸件，小型铸件由于凝固较快更容易形成缩松缺陷，这会影响铸件的形状和使用性能，降低工件的成品率。

小型铸件在铸造成型过程中引入冒口是一种有效消除缩松缩孔缺陷，提高铸件质量的有效手段之一。但是合理的冒口设计(冒口模数和安放位置的选择)是优异工艺设计的关键环节。实验试错法无法有效地对铸件的缩松缩孔缺陷进行预测，大量的实验不仅延长了铸件工艺的研发周期，同时也浪费了大量的人力、物力、财力，使中国的铸造企业在国际中的竞争力降低。

用铸造方法生产金属构件是最为常用的工业方法之一，其中铸铁铸件占铸件总重量的一半以上。现代铸造业普遍采用自动化生产线生产铸件，其中DISA生产线是用于大批量生产小型铸铁件的常用设备。DISA生产线采用压缩空气挤压造型，砂型紧实度好，生产效率高，适于生产结构中等复杂，精确度要求高的球铁和灰铁铸件。

但是DISA线设备也存在一些不足，DISA线设备限定铸造工艺只能垂直分型，且只有一个分型面，浇口位置固定在一个小范围内。DISA线设备的特点决定了其铸造工艺的特殊性。DISA线铸造工艺的特点是铸件分层排布，为了保证铸件质量的均一性和稳定性，要求充型时各层铸件同时充满；为了提高生产效率，要求浇注系统和冒口系统紧凑排列，所以铸造厂往往把冒口与浇注系统融合在一起设计。

当前采用DISA线的铸造企业一般是按照DISA公司给出的设计方法进行浇注系统设计，采用类似铸铁冒口设计经验方法设计冒口，缺乏严格的科学性，因此生产出的铸件常常出现缩孔缩松等缺陷，且工艺出品率很低(一般在50％左右)。本实用新型所研究的某小型圆环HT200铸件是一种灰铸铁铸件，在实际浇注中出现了这样的情况，工艺出品率偏低(57％)，且容易出现缩松缺陷。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种生产小型圆环HT200铸件DISA线上的浇冒口系统及其设计方法。该浇冒口系统及设计方法可以有效消除缩松缺陷，且能够显著提高铸造工艺的工艺出品率。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种生产小型圆环HT200铸件DISA线上的浇冒口系统，包括冒口、冒口颈和浇注系统，所述浇注系统包括直浇道、横浇道和内浇道，横浇道的左右两边均连接有直浇道，在左侧的直浇道上分上下层布置四件铸件，每层两件铸件，且以左侧的直浇道为轴线对称分布，在右侧的直浇道的左边分上下层布置两件铸件；每个铸件通过相应的内浇道与相应的直浇道相通，其特征在于各浇道的横截面均为等腰梯形，每个内浇道与水平方向的夹角为30°，左右两侧相同层的内浇道的横截面积相同；每侧下层直浇道的横截面积为该侧下层总内浇道横截面积的1.2倍，每侧上层直浇道的横截面积为该侧上下两层总内浇道横截面积的1.2倍；以浇口杯为中心，每侧的横浇道的横截面积为该侧上层直浇道横截面积的1.3倍；所述冒口通过冒口颈安放在铸件的均衡段上。

一种上述的生产小型圆环HT200铸件DISA线上的浇冒口系统的设计方法，该方法通过均衡凝固技术来确定冒口和冒口颈的模数和形状以及冒口的安放位置，同时配合等压等流量方法设计的浇注系统，保证在浇注过程中每个型腔能够同时充满，并且冒口可以实现铸件在凝固过程中石墨化膨胀后的有限补缩。

与现有技术相比，本实用新型的突出优越性为：

1)在保证消除铸件缩松缩孔缺陷的前提下，将冒口和浇注系统的设计尺寸减小，使得铸件的工艺出品率由原来的57％提高到了77.12％；

2)原铸造工艺是将冒口和浇注系统合为一体进行设计计算，无法将冒口的有效补缩作用体现出来，设计的尺寸主要凭靠经验来获得，缺乏科学性，虽然经过多次实验调整，仍无法消除铸件中心的缩松缺陷，工艺出品率很低。本实用新型浇冒口系统是将铸件的浇注系统和冒口分开设计计算，计算结果清晰、准确度高，且利用数值模拟技术进行评估和优化，大大提高了设计的科学性和严谨性。