大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统技术方案

一种大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统，包括铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注系统；铸件型腔包括型腔本体，型腔本体包括圆筒状的第一本体、第一本体端部的第二本体；在第二本体的前端设置有环状凸台，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；浇注系统包括直浇道和内浇道，直浇道包括第一直浇道和第二直浇道，第一直浇道和第二直浇道通过横向过渡浇道连通，且第一直浇道和第二直浇道与第一本体轴向平行设置，内浇道位于第二本体的下方、包括与第二直浇道连通的第一内浇道，第一内浇道的两端通过第二内浇道与第三内浇道连通、且第三内浇道的出料口与环状凸台的端面连通。具有不易出现缩孔、缩松、夹砂等铸造缺陷的优点。

【技术实现步骤摘要】
大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统
本申请涉及大型厚断面缸筒球铁件的铸造
，具体的涉及一种大型(铸件的毛坯重量10500Kg，浇注重量11000Kg，外形尺寸外径Φ1350mm(Φ1170mm)×内径Φ920mm×3290mm，最大壁厚125mm)厚断面缸筒球铁件的浇注系统。
技术介绍
球墨铸铁是二十世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，主要制作工艺为通过球化和孕育处理得到球状石墨，以有效提高铸铁的机械性能，特别是提高塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。由于其综合性能接近于钢，目前已成功地用于铸造一些受力复杂、强度、韧性、耐磨性要求较高的零件，包括汽车、桥梁、军工、风电、核电等重要领域。厚大断面球墨铸铁是指壁厚≥100mm的球墨铸铁，成形过程中由于铸件心部冷却速度缓慢、凝固时间长，易出现如球化不良、石墨畸变、元素偏析、夹渣、气孔、碳化物偏析及缩松缩孔等诸多缺陷，高端球墨铸件的推广应用受到不同程度的影响。冷却工艺和熔炼工艺是影响大断面铸件组织性能的主要因素，通过严格控制原材料的化学成分，采用强制冷却方式加快铸件冷却速度是改善大断面球墨铸铁组织性能的有效措施，受到了企业的认可和应用。加快冷却速度的常规办法是加外冷铁、强制冷却、冷铁与强制冷却配合使用，这些方法在工业生产中已经得到了一定程度的应用。如加工如下图1所示的大型厚大断面球墨铸铁的缸筒球铁铸件(也可以看做是铸件的型腔)，该铸件包括铸件本体a’，铸件本体由中空圆筒状的铸件第一本体a1’和设置于铸件第一本体端部的外径大于第一本体的铸件第二本体a2’构成，在第二本体的前端设置有铸件环状凸台a3’，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；该铸件的毛坯重量10500Kg，浇注重量11000Kg，外形尺寸外径Φ1350mm(Φ1170mm)×内径Φ920mm×3290mm，最大壁厚125mm；虽然该铸件的结构简单，但是由于上述特定的大尺寸和特定的球墨铸铁材质，在铸造过程要求铸件内部不允许有缩孔、缩松等铸造缺陷，另外内孔加工粗糙度其铸造难度很大。传统的铸造方法采用平做平浇，但是这种方式导致内浇口的位置设计有一定难度，进铁水不平稳，容易产生卷气而出现夹渣、气缩孔等铸造缺陷，圆的横断面材质一致性不能保证，导致内孔表面会出现“阴阳面”，无法满足内孔加工粗糙度的要求。
技术实现思路
本申请针对现有技术的上述不足，提供一种不易出现缩孔、缩松、夹砂等铸造缺陷的大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统。为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统，该系统包括铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注机构；所述的铸件型腔包括型腔本体，所述的型腔本体包括圆筒状的第一本体，设置于第一本体端部的外径大于第一本体的第二本体；在第二本体的前端设置有环状凸台，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；所述的浇注机构包括直浇道和内浇道；所述的直浇道包括第一直浇道和第二直浇道，第一直浇道和第二直浇道通过横向过渡浇道连通，且第一直浇道和第二直浇道与第一本体轴向平行设置，所述的内浇道位于第二本体的下方、包括与第二直浇道连通的第一内浇道，第一内浇道的两端通过第二内浇道与第三内浇道连通、且第三内浇道的出料口与环状凸台的端面连通。采用上述结构，通过将浇道设置与铸件型腔的环状凸台连通，且直浇道分成两段，且两段之间还设置了横向的过渡浇道，保证了铁液的平稳性；铸件熔融铁液自整个铸件型腔的底部逐渐向上运行，铁液在型腔内温度均衡、平稳快速充型以及节约生产成本，浇注系统实现了“大流量、低流速、平稳洁净充型”的技术效果最多限度的减少了夹渣、气缩孔等铸造缺陷。优选的，所述的第一直浇道包括大径直浇道部和小径直浇道部，所述的大径直浇道部和小径直浇道部通过变径直浇道过渡连接，且大径直浇道部位于小径直浇道部的上方；采用该结构，可以先保证铁液大流量进入到浇道系统，然后通过该变径直浇道的设置，来减缓铁液的运行流速，保证铁液更加平稳的进入到铸件型腔内，进一步减少夹渣、气缩孔等铸造缺陷。优选的，所述的第二内浇道为变径内浇道，该变径内浇道的大径端与第一内浇道连通，该变径内浇道的小径端通过三通内浇道与第三内浇道连通；采用该结构可以在铁液进入到铸件型腔之前再次减缓铁液的运行流速，保证铁液更加平稳的进入到铸件型腔内，进一步减少夹渣、气缩孔等铸造缺陷。优选的，所述的ΣA大径直浇道部∶ΣA第二直浇道∶ΣA第三内浇道＝1∶0.55～0.85∶1.20～5.00；采用上述的各种浇道的内径总截面积的比值，可以有效的实现“大流量、低流速、平稳洁净充型”的技术效果。优选的，所述的第二内浇道为两条，分别位于第一内浇道的两端；所述的第三内浇道为两条且平行设置、并与第二内浇道通过三通内浇道垂直连通，每条第三内浇道均设置两个出料口，分别与环状凸台连通。采用上述结构，实现了四个进料口对铸件型腔提供铁液，且四个进料口分布于环状凸台的四个位置，保证铁液在型腔中的进料均衡性更好，减少铸造缺陷，保证了加工粗糙度的要求。优选的，所述的直浇道、内浇道均为耐火陶瓷制备的浇道。优选的，所述的直浇道、内浇道的横截面均为圆形面。附图说明图1本申请的大型厚大断面球墨铸铁的缸筒球铁铸件的结构示意图。如附图所示：a’.铸件本体，a1’.铸件第一本体，a2’.铸件第二本体，a3’.铸件环状凸台。图2本申请的缸筒球铁铸件型腔的结构示意图。图3本申请的浇注系统结构示意图。图4本申请的浇注机构结构示意图。图5本申请的部分铸件型腔和与其连通的部分浇注机构的结构示意图。图6本申请的与铸件型腔一端头连通的部分浇注机构的结构示意图。如附图所示：a.型腔本体，a1.第一本体，a2.第二本体，a3.环状凸台，b.直浇道，b1.第一直浇道，b11.大径直浇道部，b12.小径直浇道部，b13.变径直浇道，b2.第二直浇道，b3.横向过渡浇道，c内浇道，c1.第一内浇道，c2.第二内浇道，c3.第三内浇道，c4.三通内浇道，c5.出料口。具体实施方式下面通过实施例结合附图，进一步详细描述本专利技术，但本专利技术不仅仅局限于以下实施例。本申请下述的实施例描述的左、右，前、后，第一、第二...等等对零部件的命名和描述，均以附图展示的方向作为定义，且仅仅是为了清楚的展现本申请的专利技术构思，清楚的展现本申请的技术方案，并不能用于限定本申请的保护范围。本申请的铸件型腔是用于铸件熔融铁液填充的空心腔体，该空心腔体的造型与本申请的铸件的轮廓是相互吻合的，因此，为了更清楚的表达本申请的专利技术构思和技术方案、避免产生歧义，本申请提及的铸件各个部分可以等同于铸件型腔的各个部分。如附图2-4所示，本申请的一种大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统，该系统包括铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注机构；所述的铸件型腔包括型腔本体a，所述的型腔本体包括圆筒状的第一本体a1，设置于第一本体端部的外径大于第一本体的第二本体a2；在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统，其特征在于：该系统包括铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注系统；所述的铸件型腔包括型腔本体，所述的型腔本体包括圆筒状的第一本体，设置于第一本体端部的外径大于第一本体的第二本体；在第二本体的前端设置有环状凸台，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；所述的浇注系统包括直浇道和内浇道；所述的直浇道包括第一直浇道和第二直浇道，第一直浇道和第二直浇道通过横向过渡浇道连通，且第一直浇道和第二直浇道与第一本体轴向平行设置，所述的内浇道位于第二本体的下方、包括与第二直浇道连通的第一内浇道，第一内浇道的两端通过第二内浇道与第三内浇道连通、且第三内浇道的出料口与环状凸台的端面连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统，其特征在于：该系统包括铸件型腔和与铸件型腔连通的浇注系统；所述的铸件型腔包括型腔本体，所述的型腔本体包括圆筒状的第一本体，设置于第一本体端部的外径大于第一本体的第二本体；在第二本体的前端设置有环状凸台，该环状凸台的外径小于第二本体的外径、内径与第一本体的内径相等；所述的浇注系统包括直浇道和内浇道；所述的直浇道包括第一直浇道和第二直浇道，第一直浇道和第二直浇道通过横向过渡浇道连通，且第一直浇道和第二直浇道与第一本体轴向平行设置，所述的内浇道位于第二本体的下方、包括与第二直浇道连通的第一内浇道，第一内浇道的两端通过第二内浇道与第三内浇道连通、且第三内浇道的出料口与环状凸台的端面连通。


2.根据权利要求1所述的大型厚断面缸筒球铁件的浇注系统，其特征在于：所述的第一直浇道包括大径直浇道部和小径直浇道部，所述的大径直浇道部和小径直浇道部通过变径直浇道过渡连接，且大径直浇道部位于小径直浇道部的上方。


3.根据权利要求1所述的大型厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋贤发，项铮宇，吴超，周宁，张亚敏，詹善国，
申请(专利权)人：宁波拓铁机械有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33