一种低压铸造用升液系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种低压铸造用升液系统。


背景技术：

[0002]
低压铸造技术从20世纪50年代开始出现在国内，已经经历数十年的技术发展，得益于汽车工业的发展和大力新技术的采用，近几年低压铸造技术在我国得到快速发展，大量低压铸造设备投入工厂。现有技术中低压铸造技术包括基于气体加压的铸造技术和基于电磁泵输送导电金属液的铸造技术。受到成本因素的影响，现有技术中以采用气体加压的铸造技术居多。气体加压式的低压铸造技术为熔融的金属液在较低气体压力作用下由下而上充型，然后在压力下凝固以获得铸件。气体加压式的低压铸造设备中包括了坩埚、升液管，升液管安装在坩埚上，升液管的一端伸入在坩埚底部、另一端位于坩埚外部。当在密封坩埚的金属页面上施加干燥气体，气体压力铸件上升，就会趋势坩埚内熔融的金属液沿着位于金属液中的耐高温的升液管上升并流入坩埚上方的模具型腔中，待金属液从铸型上部至浇口完全凝固时便停止加压；待升液管内的金属液流回坩埚后脱模取件。
[0003]
现有技术中的升液管为了保持其内部的金属液处于便于流动的熔融的状态，升液管在于坩埚连接的该端设有电加热丝，电加热丝以缠绕方式设置,它是升液管中起保温功能的部件。如图1所示，该升液管包括管状本体11、保护套 12、浇口套13组成。管状本体外部设有凸缘结构，该凸缘结构的侧面为圆台的侧面结构，保护套上设有一个安装通道，该安装通道的表面为圆台的侧面结构，通过管状本体的凸缘卡在保护套的安装通道内，使得管状本体与保护套连接在一体。管状本体有一部分位于保护套内部，电加热丝在保护套内部缠绕着管状本体。浇口套固定在保护套顶部，浇口套不仅与保护套连接、还与升液管连接，如此，使得浇口套同时受到来自保护套和升液管的支持作用。使用时，直接将模具放置在浇口套上，并将相应的通孔或通道对正即可。
[0004]
升液管基础上述结构带来的使用缺陷非常明显，主要是来自电加热丝的高能耗问题、维护高难度的问题。管状本体、保护套、浇口套都为大密度金属部件，拆解维护极其费时费工。另外，现有技术中低压铸造设备极易因为熔融的金属液过量而渗入，这样会损坏电加热丝、烧毁保护套，进而需要更换保护套。这种情况下带来的时间损耗、资金损耗、作业安全问题都会降低工作效率，不利于工业化高效生产作业。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型要解决的技术问题是降低保温结构能耗，由此获得能够在结构稳定性和维护便利性方面得到提升的低压铸造用升液系统。
[0006]
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：低压铸造用升液系统包括陶瓷升液管、保护套、连接板、浇口板，所述陶瓷升液管为管状结构，所述陶瓷升液管的一端设有凸缘ⅰ，所述保护套为管状结构，所述保护套外部设有凸缘ⅱ，所述保护套内部设有安装通道和保温通道，所述安装通道与保温通道连通，所述安装通道的宽度小于保温通道的
宽度，所述安装通道的宽度大于陶瓷升液管主体部位的外径且安装通道的宽度小于陶瓷升液管在凸缘ⅰ的外径，所述连接板安装在保护套上，所述连接板为环状结构，所述连接板上设有安装通孔，所述安装通孔与保护套内部的安装通道连通，所述安装通孔的横截面呈凸形，所述陶瓷升液管设有凸缘ⅰ的该端位于安装通道内,所述陶瓷升液管穿过安装通道和保温通道，所述浇口板也为环状结构,所述浇口板上设有输液孔,所述浇口板位于连接板的上方,所述浇口板与连接板连接,所述浇口板与陶瓷升液管之间分离,所述输液孔与陶瓷升液管内部连通,所述浇口板内部设有电加热单元。
[0007]
与熔融的金属液同处一室的环境温度极高，尤其是在坩埚的内部空间是相对较小且密闭的情况下，与熔融的金属液直接接触的空气温度极高。在本技术方案中低压铸造用升液系统上建立起能与坩埚内部空间直通的保温结构，该保温结构是围绕在陶瓷升液管周围的属于安装通道和保温通道的空间部位，安装通道和保温通道都与坩埚内部空间直通，从而促使坩埚内部的热量能够快速、高效地传递至陶瓷升液管上需要保温的部位。因此，在本技术方案中起到维持陶瓷升液管内部温度的热量全部来自坩埚内熔融的金属液的热量，而非现有技术中通过电热方式获得的热量。
[0008]
坩埚只要存在熔融的金属液，热量可高效、快速地传递至陶瓷升液管上离熔融的金属液的较远的部位即需要保温的部位。所以这样的保温方式避免了例如电加热丝损坏所致设备的不稳定性的问题，同时无需其它能量转化为热量、这样就是大大降低了能耗。
[0009]
浇口板中设置电加热单元的目的在于能够快速加热模具，使模具的作业温度能够匹配铸造要求，保持铸造时浇口部位温度以利于产品补缩，避免缩松情况；另外，浇口板自动加热功能亦可以维持处于输送状态的熔融的金属液的问题。
[0010]
在本技术方案中采用陶瓷升液管作为管状本体，这是得益于浇口板只与连接板连接的结构特征，浇口板与陶瓷升液管之间分离、处于不接触的状态。当模具放置在浇口板上后，浇口板不会挤压陶瓷升液管，从而避免陶瓷升液管承受压力受损。陶瓷升液管的使用寿命是现有技术中金属材质的升液管的使用寿命的十倍，采用陶瓷升液管后整个低压铸造用升液系统的维护周期可以大大延长，这有利于降低使用阶段的维护成本。低压铸造用升液系统的组成不包含易损件或者损耗品，结构简单，所以维护操作方便。另外，陶瓷升液管的材质为陶瓷，使得陶瓷升液管具有较高的热传导性能，能够为本技术方案中的保温结构提供最高效的导热功能。
[0011]
使用陶瓷升液管后熔融的金属液在铸造过程中避免了铁质升液管向金属液渗透铁元素，否则会造成铸件成分异样、铸件产品报废，抑制现有技术中存在的参铁缺陷。
[0012]
使用时模具放置在浇口板上，模具在铸造阶段会受到从上而下的挤压操作，模具也会挤压浇口板，为了避免浇口板被模具挤压后发生位置偏移,所述浇口板的底部设有限位凸台，所述限位凸台嵌入在安装通孔内。限位凸台可以限制浇口板在同一水平面上的空间位置。
[0013]
为了提高保温效果，确保尽量多的热量通过坩埚内的空气传递至需要保温的部位，所述保温通道长度大于安装通道的长度，所述凸缘ⅱ位于保护套设有保温通道的部位的外侧。凸缘ⅱ的位置设计有助于保护套在加热后能够在陶瓷升液管需要保温的部位蓄积热量，从而为热量传递提供足够保障，避免热量在传递途中散失。
[0014]
所述保护套在保温通道的一端设有弧面，这样可以引导气流顺畅运动，避免产生
扰流，从而在安装通道和保温通道建立起较为稳定的气流，提升保温效果。
[0015]
本实用新型采用上述技术方案：低压铸造用升液系统结构得到简化、易维护，可通过连通坩埚内部空间来直接获取用于保温的热量，保温功能稳定且能耗低。优化后的结构，是低压铸造用升液系统整体的使用寿命大大延长。
附图说明
[0016]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0017]
图1为现有技术中的升液管的使用示意图；
[0018]
图2为本实用新型一种低压铸造用升液系统的使用示意图。
具体实施方式
[0019]
如图2所示，低压铸造用升液系统包括陶瓷升液管1、保护套3、连接板7、浇口板9。
[0020]
陶瓷升液管1为整体为笔直的管状结构，它的一端设有凸缘ⅰ2；陶瓷升液管1在凸缘ⅰ2的外径最大，陶瓷升液管1在除凸缘ⅰ2之外的部位的外径都相同且最小。
[0021]
保护套3为管状结构，保护套3的长度要小于陶瓷升液管1的长度，保护套3整体长度较短。保护套3外部设有凸缘ⅱ4，保护套3内部中间部位由两个部分组成、包括安装通道5和保温通道。安装通道5的中心线、保温通道的中心线以及保护套3的中心线重合。安装通道5和保温通道相6互连通，保温通道长度大于安装通道5的长度，安装通道5的宽度要小于保温通道的宽度，安装通道5的宽度大于陶瓷升液管1主体部位即陶瓷升液管1在除凸缘ⅰ2之外的部位的外径且安装通道5的宽度小于陶瓷升液管1在凸缘ⅰ2的外径。保护套3 在保温通道的一端设有弧面。凸缘ⅱ4位于保护套3设有保温通道的部位的外侧，保护套3壁厚最大的部位就集中在保护套3设有凸缘ⅱ4的位置。
[0022]
连接板7为环状结构，其中间设有安装通孔8，它通过螺栓固定在保护套3 上，连接板7与保护套3之间设有密封垫而密封连接。安装通孔8由两部分组成，一部分空间的宽度大于另一部分空间的宽度，因此，安装通孔8的横截面呈凸形。安装通孔8与安装通道5连通，也就是安装通孔8与保护套3内部空间连通。陶瓷升液管1设有凸缘ⅰ2的该端位于安装通道5内,由于安装通孔8 宽度最大的该处的深度大于凸缘ⅰ2的厚度，使得整个凸缘ⅰ2嵌入在安装通道 5内。在陶瓷升液管1的自身重力作用下,凸缘ⅰ2的端面紧紧压在连接板7上而形成密封连接关系。陶瓷升液管1穿过保护套3，也就是陶瓷升液管1穿过安装通道5和保温通道。
[0023]
浇口板9也为环状结构,浇口板9上设有输液孔10。浇口板9的底部设有限位凸台，限位凸台围绕输液孔10。浇口板9内部设有电加热单元，该点加热单元为电加热丝，加热电源围绕输液孔10设置。浇口板9位于连接板7的上方,限位凸台嵌入在安装通孔8，浇口半9与连接板7之间设有密封垫而密封连接。浇口板9只与连接板7连接，浇口板9与陶瓷升液管1之间分离；输液孔10与陶瓷升液管1内部连通。
[0024]
使用时，要将低压铸造用升液系统固定在坩埚上，凸缘ⅱ4与坩埚连接并接收来自坩埚提供的支撑力；向浇口板9内部的电加热单元提供电源。坩埚内，位于熔融的金属液上方的高温空气会进入到保护套3内部，在安装通道5和保温通道之间建立稳定的气流路径，从而使处于保护套3内部的陶瓷升液管1可以接受来自位于熔融的金属液上方的高温空气的热量，达到保温的目的。