[发明专利]耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构

说明书

本发明公开了一种耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构，涉及特种铸造技术领域，该结构通过由周围壳型向中心的向上倾斜的内吸口及直吸道的负压作用，可在无冒口的条件下通过钢液的反重力作用对铸件进行补缩，提高补缩效率，有效解决铸件内部缩孔缩松缺陷，防止铸件内漏，保证铸件质量。此结构设计保证了钢液的上升回落，使得充型阶段钢液能够顺利上升，凝固保压阶段钢液强化补缩，及泄压阶段直吸道内钢液迅速回落。该结构设计按照铸件、内吸口、直吸道的顺序凝固原则，强化了铸件的补缩能力。在铸件凝固补缩结束后泄压，直吸道内钢液回流，仅留很小的内吸口补缩颈，从而达到大幅度提高工艺出品率，降低废品率的目的。

技术领域

本发明涉及特种铸造技术领域，具体来说，本发明涉及一种耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构。

背景技术

随着汽车涡轮增压技术的发展，汽油发动机要求涡轮增压器的转速越来越高，废气进气量加大，这必然导致增压器涡壳工作温度加大，达1100℃以上，这对涡轮增压器涡壳所采用的耐高温材料提出极高要求。目前市场上的涡轮增压器涡壳的材质以中高硅钼球铁、高镍球铁为主，这类材料耐热温度800～900℃，已逐渐不适应新型节能型汽油发动机的技术质量要求。应用新型耐热钢材料替代耐高温铸铁生产汽车涡轮增压器涡壳已成为汽车制造业的发展方向和汽车结构轻量化、发动机小型化的必然选择。

由于耐热钢涡壳的结构复杂，呈三维曲面流线结构，质量仅几千克，涡壳主要壁厚4～5mm，且壁厚厚薄不均，铸件质量要求极高，不允许有任何铸造缺陷，要经过荧光PT、RT探伤检测；耐热钢材质的凝固收缩大，钢液流动性差，铸造工艺性能差，铸件易产生气孔、夹渣、缩孔缩松等铸造缺陷。采用传统重力铸造生产耐热钢涡壳，浇注温度在1600℃以上，一模2件或一模多件，需要补缩的主冒口较大，且一个大冒口补缩1个或2个铸件，工艺出品率低至20～30％，铸件成品率低至在60～80％以下，生产成本高，难以满足客户要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构，可以提高补缩效率，大幅度提高工艺出品率到60～80％以上。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

该耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构包括壳型本体，壳型本体内部上设有直吸道、内吸口和多个型腔，直吸道顶部设有缓冲部，所有型腔分别通过内吸口直吸道与外吸口连通，且多个型腔围绕直吸道圆周径向对称分布，外吸口与直吸道相通，直吸道与所有内吸口连接，内吸口与型腔连接。

作为本技术方案的进一步优化，所述内吸口是由型腔向上与水平面的夹角为α，且30°≤α≤60°。

作为本技术方案的进一步优化，所述内吸口的大小设计以试验铸件刚好凝固补缩结束泄压为宜。

采用以上技术方案的有益效果是：该耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构通过由型腔向上倾斜的内吸口及直吸道的负压作用，可在无冒口的前提下通过钢液的反重力作用对铸件进行补缩，提高补缩效率，有效解决铸件内部缩孔缩松缺陷，防止铸件内漏，保证铸件质量。在铸件凝固补缩结束后泄压，直吸道内钢液回流，仅留很小的内吸口补缩颈，从而达到大幅度提高工艺出品率，降低废品率的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是该耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构的剖视图；

图2是图1的A-A的剖视图。

其中，1-壳型本体、2-直吸道、21-缓冲部、3-内吸口、4-型腔、41-砂芯、5-外吸口。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明耐热钢涡壳真空吸铸工艺的反重力补缩壳型结构的优选实施方式。