一种解决压壳内部缩松的铸造模具的制作方法

本发明涉及一种铸造方法，尤其是一种解决压壳内部缩松的铸造模具，属于金属铸造技术领域。

背景技术：

涡轮增压器常规结构的压壳采用传统铸造工艺可以实现压壳内部无缩松铸造，因此基本可以完全打压测漏的要求。但随着涡轮增压器技术的不断发展，出现了一些特殊结构的压壳(例如其中间位置厚大且相对孤立，而铸件壁厚较厚)，实际表明此类压壳通过传统的铸造工艺并不能完全消除内部及管壁缩松，因为传统铸造工艺条件下，此类压壳在充型和凝固过程中铸件内部结构厚大、需补缩的距离较长，在冒口补缩的过程中补缩通道往往先于铸件中心厚大部位而凝固，结果冒口不能有效发挥其对铸件中心厚大部位的补缩功能，导致铸件中心厚大部位产生缩松缺陷，严重影响铸件质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，通过结构改进，提出一种可以妥善解决压壳内部缩松的铸造模具，从而保证内部结构厚大压壳的铸造质量。

为了达到以上目的，本发明的解决压壳内部缩松的铸造模具包括具有所需内部型腔的蜗壳状压壳主体模，所述压壳主体模的外侧具有上端开口的垂向浇道，所述垂向浇道通过朝两旁延伸的水平浇道分别与两朝向压壳主体模的内浇道连通；所述内浇道经过朝上开口的进端冒口后与压壳主体模的径向进口连通，两径向进口之间设有位于压壳主体模圆盘上表面的两处随形冷铁(“冷铁”是铸造行业用于激冷的专业名词，其材质可以是任何金属、甚至石墨等蓄热系数较高的复合材料)；所述压壳主体模远离垂向浇道的一侧设有经缩颈朝上延伸的发热冒口，所述发热冒口的缩颈与压壳主体模圆盘上表面之间设有弧形冷铁。

本发明进一步的完善是，所述发热冒口的几何模数(几何模数＝铸件的体积/散热表面积)与压壳内部需补缩部位处模数之比为1.2±0.1:1(最好1.2:1)。

本发明更进一步的完善是，所述弧形冷铁的厚度为发热冒口颈部直径的1/2-1/4(最好1/3)。

本发明再进一步的完善是，所述进端冒口的几何模数与压壳内部需补缩部位处模数之比为1.2±0.1:1(最好1.2:1)。

本发明由于根据巧妙合理设置包括直浇道、横浇道、内浇道以及多个冒口的铸造结构，其中的发热冒口可以有效延长冒口颈位置铁水凝固的时间，对压壳内部进行补缩，从而消除压壳内部的缩松，而设置在最优补缩通道处，可以确保冒口对铸件内部厚大部位进行最大程度的补缩；适当设置的弧形冷铁既可以防止因冒口颈的热节过大而导致的铸件表面缩松，同时也避免了因尺寸过大导致冒口颈提前凝固影响发热冒口的补缩效果；两个进端冒口用以补缩铸件管壁，而其间设置的两块随形冷铁则可以缩短补缩通道，防止压壳管壁出现缩松导致铸件漏气。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为图1的立体图。

具体实施方式

实施例一

本实施例解决压壳内部缩松的铸造模具如图1、2、3所示，具有所需内部型腔的压壳主体模9呈蜗壳状，压壳主体模9远离蜗壳出口的外侧具有上端开口的垂向浇道1，该垂向浇道1通过朝两旁延伸的水平浇道3分别与两朝向压壳主体模9的内浇道4连通。垂向浇道1与水平浇道3之间经过滤块2。两内浇道4分别经过朝上开口的进端冒口5、11后与压壳主体模9的径向进口连通。两径向进口的夹角为120°，相互之间设有分别位于压壳主体模9圆盘上表面邻近外圆的两处弧状随形冷铁8、10。进端冒口5的几何模数与压壳内部需补缩部位处模数之比为1.2。压壳主体模9远离垂向浇道1的一侧设有经缩颈朝上延伸的发热冒口6，发热冒口6的几何模数与压壳内部需补缩部位处模数之比为1.2。发热冒口1的缩颈与压壳主体模9圆盘上表面之间设有紧邻随形冷铁之一8的弧形冷铁7，该弧形冷铁7的厚度为发热冒口6颈部直径的1/3。

本实施例由于根据铸件结构，在压壳中间圆盘面上合理设置了发热冒口，其位置正处最优的补缩通道处，因此可以确保对铸件内部厚大部位进行最大程度的补缩；同时在发热冒口颈与压壳圆盘上表面设置弧形冷铁，既可以防止因冒口颈的热节过大导致铸件上表面缩松，又可以防止因冷铁尺寸过大导致冒口颈提前凝固影响补缩；此外，设置两个进端冒口可以补缩铸件管壁，两冒口之间的随形冷铁则用以缩短补缩通道，防止压壳管壁出现缩松导致铸件漏气。

实践表明，采用本实施例的工艺结构，可以有效解决特殊结构压壳的内部厚大部位及管壁产生的缩松问题，生产的压壳铸件内部无明显的缩松缺陷，完全达到质量要求。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及解决压壳内部缩松的铸造模具，属于金属铸造技术领域。该铸造模具包括具有所需内部型腔的蜗壳状压壳主体模，压壳主体模的外侧具有上端开口的垂向浇道，垂向浇道通过朝两旁延伸的水平浇道分别与两朝向压壳主体模的内浇道连通；内浇道经过朝上开口的进端冒口后与压壳主体模的径向进口连通，两径向进口之间设有位于压壳主体模圆盘上表面的两处随形冷铁；压壳主体模远离垂向浇道的一侧设有经缩颈朝上延伸的发热冒口，发热冒口的缩颈与压壳主体模圆盘上表面之间设有弧形冷铁。本发明可以确保冒口对铸件内部厚大部位进行最大程度的补缩，避免了因尺寸过大导致冒口颈提前凝固影响发热冒口的补缩效果，可以防止压壳管壁出现缩松导致铸件漏气。

技术研发人员：陈呈祥;刘军明;刘方平;吴俊俊;王学青
受保护的技术使用者：常州中车汽车零部件有限公司;中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司
技术研发日：2017.05.24
技术公布日：2017.08.25