一种解决涡轮壳铸件浆渣眼缺陷的模具的制作方法

1.本实用新型涉及涡壳铸造技术领域，具体涉及一种解决涡轮壳铸件浆渣眼缺陷的模具。


背景技术：

2.在铸件外部和内部的孔穴中有非金属夹杂物，形状极不规则，颜色各异。铸件抛丸后留下不规则的孔洞，俗称渣眼。渣眼多出现在铸件的上表面，砂芯的下表面或熔渣不易浮起的地方。
3.造成铸件渣眼的原因有很多，可以归纳为以下几点：
⑴
浇注系统设计不合理，挡渣效果差，浇注时溶渣进入型内。抛丸后在铸件表面可见。
⑵
铁液处理时溶渣未清净，浇注时铁液未充满浇口(特别初始铁液流太细)，带入溶渣。
⑶
铁液在转运过程中镁和稀土与空气生成氧化物，浇注时与铁液一起卷入型内，与铁液中的硫化物、游离石墨一起浮到铸件表面。
⑷
修包材料耐火度低，在浇注过程中生成新的熔渣，与铁液一起卷入型内。
⑸
浇注温度低，熔渣来不及泛起。
⑹
浇注时铁液不平稳，断流。
⑺
随流孕育剂灰分大(粉化或低于200目的颗粒过多)，浇注时随铁液进入型内。
⑻
避渣网不起作用，只避渣，不避浆。浆随铁液一起进入型内。
⑼
炉料不纯净，铁液严重氧化，或在炉内停留时间过长，都会在晶间产生熔渣类铸造缺陷。
4.公开号为cn111054892a的专利公开了一种用泡沫集渣包解决铸件渣眼的方法，包括以下步骤：用泡沫材料制作集渣包，构成泡沫集渣包；在铸造模具内开设用于安装泡沫集渣包的容纳腔；容纳腔开设的位置位于铸件易产生渣眼的位置；把泡沫集渣包装入容纳腔内；合上摸具，进行浇铸，在高温铁水的作用下，泡沫集渣包很快被气化，铁水及渣子很快进入集渣包内，模具内铸件型腔内就不会进入渣子，也就是铸件上就不会有渣子存在，待铁水凝固铸件成型落砂后，将泡沫集渣包形成的铁块切下，得到没有渣眼缺陷的铸件。该发明仅通过设计泡沫集渣包来解决铸件的渣眼缺陷，但是造成渣眼缺陷的原因有很多，仍不能全面的解决铸件渣眼问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种解决涡轮壳铸件浆渣眼缺陷的模具，通过设置带有双重集渣包的浇铸系统和溢流冒口，能够有效解决涡轮壳铸件的渣眼缺陷。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种解决涡轮壳铸件浆渣眼缺陷的模具，包括底板和设置在所述底板上的模具本体，所述模具本体包括若干涡轮壳模具单元和浇注系统，所述浇注系统设置在所述模具本体中心轴方向上，所述涡轮壳模具单元均匀设置在所述浇注系统两侧，所述浇注系统包括直浇道和横浇道，所述直浇道底部设置滤渣器，所述滤渣器与所述横浇道中心垂直连通，所述横浇道两侧分别对称设置若干进火冒口，所述横浇道的顶端最高位置设置第一集渣包，所述横浇道的末端设置第二集渣包。
7.进一步的，所述涡轮壳模具单元上设置溢流冒口。
8.进一步的，所述模具本体的空隙处设置若干散热穿孔。
9.进一步的，所述第一集渣包和第二集渣包均为不规则的中空结构。
10.进一步的，所述模具本体为冷芯盒模具。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在直浇道与横浇道连接处设置滤渣器，将进入浇道的钢液进行过滤，减少钢液中的熔渣。
12.另外，由于浆渣容易在浇道的上端和末端聚集，横浇道采用上下箱搭接，在横浇道的顶部最高处设置第一集渣包，用来收集漂浮在横浇道上部的浮渣，在横浇道的末端设置第二集渣包，用来收集聚集在浇道末端的浮渣，双重集渣包的设置能够更有效地清除浇铸钢液中的浮渣，从而避免铸件产生渣眼缺陷。
13.另外，在涡轮壳模具单元上设置溢流冒口，通过冒口溢流解决铸件的浆渣眼和冷隔问题。
14.另外，在浇铸时通过控制增大流量、降低流速，避免金属液出现飞溅和减弱金属液冲刷火道能力，从而解决铸件浆渣眼缺陷。
15.本实用新型所提供的一种解决涡轮壳铸件浆渣眼缺陷的模具，通过进火结构的调整和浇注系统的设计，能够有效解决涡轮壳铸件浇铸过程中产生浆渣眼的问题，提高产品质量，降低废品率。
附图说明
16.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
17.图1是本实用新型的结构示意图。
18.图2是本实用新型上a位置的局部放大图。
19.其中：1
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涡轮壳模具单元，2
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直浇道，3
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滤渣器，4
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横浇道，5
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第二集渣包，6
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第一集渣包，7
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进火冒口，8
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散热穿孔，9
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溢流冒口，10
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模具本体，11
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底板，12
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浇铸系统。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1
‑
2，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例1是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例一
22.如图1
‑
2所示，本实施例提供了一种解决涡轮壳铸件浆渣眼缺陷的模具，包括底板11和设置在所述底板11上的模具本体10，所述模具本体10包括4个相同的涡轮壳模具单元1和浇注系统12，所述浇注系统12设置在所述模具本体10中心轴方向上，所述4个涡轮壳模具单元1均匀设置在所述浇注系统12两侧，实现一次浇铸成型4个涡轮壳铸件，所述浇注系统12包括直浇道2和横浇道4，模具本体内部还设置内浇道，内浇道的设计以及与所述横浇道4的连接方式为现有技术，此处不再说明，所述直浇道2底部设置滤渣器3，所述滤渣器3与所述横浇道4中心处垂直连通，滤渣器3将倒入直浇道2内部的金属液进行过滤，可以减少金属液中的熔渣，同时起到一定的缓冲作用，减少金属液中的气体，所述横浇道4两侧分别对称
设置4个进火冒口7。
23.在本实用新型中，所述涡轮壳模具单元1浇铸成型的涡轮壳适配于福特汽车的涡轮增压器，具体型号为nano右手8906，其结构此处不再赘述。
24.在本实用新型中，由于浆渣容易在浇道的上端和末端聚集，横浇道4采用常用的上下箱搭接方式，搭接方式为现有技术，此处不再赘述，所述横浇道4的顶端最高位置设置第一集渣包6，用来收集漂浮在横浇道上部的浮渣，所述横浇道4的末端设置第二集渣包5，用来收集聚集在浇道末端的浮渣。
25.在本实用新型中，所述涡轮壳模具单元1上设置溢流冒口9，在金属液充型过程中带入型腔的熔渣、冲刷浇道铸型的散砂、含气体较多的低温铁液等都可以排入溢流冒口，进而起到减少浆渣眼，解决冷隔问题。
26.在本实用新型中，所述若干散热穿孔8分布在所述模具本体10上的空隙处，利于金属液快速散热降温。
27.在本实用新型中，所述模具本体10为冷芯盒模具。
28.以生产适配于福特汽车的涡轮增压器的涡轮壳具体型号为nano右手8906的铸件为例对本实用新型做进一步的描述：
29.1、将原有的模具上直浇道2的直径由48.5mm改为42.5mm;
30.2、将滤渣器3的直径由70mm改为60mm；
31.3、分别在横浇道4两端顶部的最高处设置第一集渣包6；
32.4、分别在横浇道4两端的末端设置第二集渣包5；
33.5、横浇道4的厚度单边减薄2mm；
34.同时在浇铸时，通过增大流量、降低流速，避免金属液出现飞溅和减弱金属液冲刷火道能力，从而解决铸件浆渣眼缺陷，更为具体的，通过实验观测到，当腔内流速为1.08m/s时，铁水飞溅严重，降低腔内流速，当流速为0.57m/s时，铁水飞溅的情况得以解决，产品腔内浆渣眼问题解决。
35.改进后效果说明如下：
36.铸铁类：5441580、5450589等产品的浆渣眼缺陷废品占比分别由之前的11.87%、9.3%降至改进后的5.1%、2.16%；5297132、4992857两款产品的浆渣眼缺陷废品占比，由改进之前的15.28%、12.97%分别减至目前的2.7%和1%以下。
37.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。