[发明专利]一种适用于大模组铸造的浇注系统及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于大模组铸造的浇注系统及其制备方法，属于精密铸造和材料制备技术领域。浇注系统为封闭式，适用于长度在60mm以下的小型零件，横截面积比例为内浇道：横浇道：直浇道＝1：(1.1‑1.3)：(1.5‑2.0)。内浇道为小长方体，一端为楔形，具有漏斗过滤作用。横浇道具有分流控制流速的作用；横浇道管道设计成阶梯型，直浇道上设计2‑5处变截面，底端带有直浇道窝，防止湍流和飞溅。利用本发明控制合金液的流动状态，使合金液以较快的速度稳定流动到型壳中，实现了充型完全、阻挡夹渣、过滤气泡、有效补缩的功能，提高了铸件的合格率，缩短了制造周期，降低了成本，具有较高的经济效益。

技术领域：

本发明涉及精密铸造和材料制备技术领域，具体为一种适用于大模组铸造的浇注系统及其制备方法。

背景技术：

大模组精密铸造是一种高效率、低成本的铸造方法。传统的方法是采用小模组铸造技术。小模组具有浇注系统结构简单、容易操作等优势，但存在件数少、成本高等缺点。大模组铸造会导致疏松、夹渣、欠铸、气泡等冶金缺陷形成几率的增加。

浇注系统是将金属液导入铸型的通道，它由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道四部分组成，简单铸件一般只有直浇道和内浇道两部分，大型铸件或结构较复杂的铸件才增设浇口杯和横浇道。浇注系统是控制大模组铸造的冶金缺陷的主要方式，合理设计浇注系统是降低冶金缺陷的关键，是提高大模组铸造的零件合格率的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于大模组铸造的多功能浇注系统及其制备方法，该浇注系统具有挡渣、补缩、除气、稳流等作用。适用于所有金属材料的大模组铸造过程。

本发明的技术方案如下：

一种适用于大模组铸造的浇注系统，包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道四部分，所述内浇道、横浇道与直浇道的横截面积比例为1∶(1.1-1.3)∶(1.5-2.0)；该浇注系统各部分设计如下：

浇口杯：设于直浇道顶部，用以承接并导入熔融金属；

直浇道：为垂直通道，将熔融金属导入横浇道；

横浇道：为水平通道，用以分配金属液进入内浇道；所述横浇道为若干个，沿直浇道轴向呈三层排布；由直浇道的顶端到底端依次为第一层横浇道、第二层横浇道和第三层横浇道；每一层的横浇道为六个，环绕直浇道呈放射状排布，相邻横浇道之间夹角为60°，横浇道的长度为200-400cm。

内浇道：所述内浇道为若干个，设于横浇道上，并直接与铸型型腔相连，用以引导金属液进入型腔。

所述内浇道为长方体结构，内浇道与铸件的连接端为楔形结构，该楔形结构的粗端截面长度为20-40cm、宽度为10-20cm；该楔形结构的细端截面长度为10-30cm、宽度为8-10cm，具有漏斗过滤作用。

所述横浇道的管道设计成阶梯状，优选为两个阶梯，具有挡渣滤气作用。

所述直浇道上设计2-5处变截面结构；直浇道的底端设有圆形的直浇道窝，其直径为直浇道截面直径的1.2-1.4倍，起到防止湍流和飞溅的作用。

所述适用于大模组铸造的多功能浇注系统的制备方法，包括如下步骤：

(1)按所需要规格压制各种浇道蜡模；

(2)将浇口杯组合到第一层横浇道上，再依次组合第二层横浇道和第三层横浇道；

(3)将内浇道口组焊在各横浇道的相应位置后，在直浇道上修焊出2-5处变截面区，最后在直浇道下端组焊上直浇道窝；

(4)各浇道蜡模组合成浇注系统后，放置12h后，将零件蜡模组焊在内浇道上；

(5)组合后的蜡模放置一定时间后，进行制壳和浇注。