浇注系统的制作方法

本实用新型涉及铸造技术领域，尤其涉及一种浇注系统。

背景技术：

铸造是将金属液浇注到与零件形状相适应的铸件型腔中，待其冷却凝固后以获得零件或毛坯的方法。铸造件中常见的缺陷有渣气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂、冷隔、缩松和缩孔等。铸造生产中常采用过滤器过滤净化金属液，以有效地滤除掉金属液中的熔渣，简化浇注系统，防止渣孔缺陷，提高铸件力学性能，减小铸件机加工余量。

现有的浇注系统一般由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。在设计浇注系统时需要确保浇注系统具有以下几个作用：1、使金属液平稳充满铸件型腔，不冲击型壁和型芯，不产生涡流和喷溅，不卷入气体，并利于将铸件型腔内的空气和其他气体排出铸件型腔外；2、阻挡铸件熔渣进入铸件型腔；3、具有一定的补缩作用等。

发明人研究发现，采用直浇道代替冒口的浇注系统，对铸件起到补缩作用的同时，存在以下不足，该浇注系统难以控制进入内浇道的金属液的流速均匀性和温度均匀性，外部空气容易通过直浇道进入内浇道，容易产生渣孔、冷隔等产品缺陷，使得铸件的废品率偏高，出品率偏低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率的浇注系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种浇注系统，包括浇口杯、直浇道和内浇道，所述直浇道的两端分别与所述浇口杯和内浇道连接，所述直浇道的内壁上设置有第一过滤器， 所述第一过滤器距所述内浇道的中心线的距离为100～300mm。

进一步的，所述直浇道的内壁上位于所述第一过滤器的上方设置有第二过滤器，所述第二过滤器距所述直浇道的上边缘的距离不大于所述直浇道总长的1/3。

进一步的，所述第二过滤器距所述直浇道的上边缘的距离为所述直浇道总长的1/10至1/4。

进一步的，所述第二过滤器与所述第一过滤器之间的距离为所述直浇道总长的1/5至1/2。

进一步的，所述第一过滤器距铸件型腔最高处的距离为50～100mm。

进一步的，所述第一过滤器的孔隙密度为15～30ppi，所述第二过滤器的孔隙密度小于15ppi。

进一步的，所述第一过滤器为泡沫陶瓷过滤器，所述第二过滤器为纤维过滤网、直孔过滤器或泡沫陶瓷过滤器。

进一步的，所述直浇道的内壁上设置有用于固定所述第一过滤器和第二过滤器的沟槽，所述第一过滤器和第二过滤器与沟槽之间均设置有耐火棉或耐火胶泥。

进一步的，所述沟槽的上侧壁和下侧壁与所述直浇道的内侧壁之间的角度均为90°。

进一步的，所述直浇道由两瓣砂型对扣连接成型。

本实用新型具有以下有益效果：

一方面，本实用新型的浇注系统通过在直浇道内从下到上合理设置第一过滤器、第二过滤器，当金属液通过第二过滤器时，过滤部分金属熔渣、同时调整了金属液的流速，使金属液通过第一过滤器时更安全和洁净。之后当金属液通过第一过滤器时，对金属液的流动起到了很好的整流控制作用，在竖向方向的流动速度得到了缓控，在直浇道横截面方向的流动速度得到了均匀，同时也均匀了流出第一过滤器的金属液的温度，并且进一步阻止了外部空气通过直浇道进入内浇道和铸件型腔内，达到了对金属液进入铸件型腔内的速度均匀和温度均匀的要求以及阻止外部空气进入铸件 型腔的要求，避免了产生渣孔、冷隔、缩松和缩孔等缺陷，降低了产品废品率。

另一方面，本实用新型的浇注系统省略了横浇道，能够在合理的空间布置下实现一个浇注系统对多件铸件进行同时浇注，减少了铸造用砂，同时极大的提高了铸件的出品率。采用本实用新型的浇注系统，能够使得整个铸造系统的生产能力得到提升。

综上，本实用新型既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率，同时降低能耗和原材料消耗，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的浇注系统的剖面结构示意图；

图2为图1所示的浇注系统的俯视结构示意图；

图3为不同过滤方式产生的废品率的对比示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种浇注系统，如图1至图2所示，包括浇口杯1、直浇道2和内浇道6，直浇道2的两端分别与浇口杯1和内浇道6连接，直浇道2的内壁上设置有第一过滤器5，第一过滤器5距内浇道6的中心线的距离h1为100～300mm。

本实用新型的浇注系统通过在直浇道内的合理位置设置第一过滤器5(本实施例可以只设置第一过滤器5，只要其强度足够即可，暂时无需设置第二过滤器4)，对金属液的流动起到了很好的整流控制作用，金属液在直浇道内流出第一过滤器5后，在竖向方向的流动速度得到了缓控，在直浇道内横截面向方向的流动速度得到了均匀，同时也均匀了流出第一过滤器5的金属液的温度，并且进一步阻止了外部空气通过直浇道进入内浇道和铸件型腔内，达到了对金属液进入铸件型腔内的速度均匀和温度均匀的 要求以及阻止外部空气进入铸件型腔的要求，避免了产生渣孔、冷隔、缩松和缩孔等缺陷，降低了产品废品率。

此外，本实用新型的浇注系统省略了横浇道，能够在合理的空间布置下实现一个浇注系统对多件铸件进行同时浇注，减少了铸造用砂，同时极大的提高了铸件的出品率。采用本实用新型的浇注系统，能够使得整个铸造系统的生产能力得到提升。

因此，本实用新型既能够降低铸件废品率，又能够提高出品率，同时降低能耗和原材料消耗，提高生产效率。

本实用新型中，直浇道2和内浇道6既可以一体成型，也可以分别制造，再将直浇道2的下端与内浇道6连接。本实施例中，图1所示的浇注系统为直浇道2和内浇道6一体成型的结构。内浇道6在本实用新型的浇注系统中同时兼做冒口颈。

作为本实用新型的一种改进，直浇道2的内壁上位于第一过滤器5的上方优选设置有第二过滤器4，第二过滤器4距直浇道2的上边缘的距离h3不大于直浇道2总长H的1/3，优选为直浇道2总长H的1/10至1/4，这样第二过滤器4能够对金属液起到初步整流的作用，还能够起到缓冲保护作用，防止第一过滤器5被浇碎而造成新的杂质进入铸件型腔7，影响铸件的成品率和机械性能。为了达到最佳的性能，优选的，第二过滤器4与第一过滤器5之间的距离h2可以为直浇道2总长H的1/5至1/2。

进一步的，第一过滤器5距铸件型腔7最高处的距离h4优选为50～100mm。此距离范围能够确保本实用新型的浇注系统对铸件具有良好的补缩效果。

优选的，第一过滤器5的孔隙密度可以为15～30ppi，第二过滤器4的孔隙密度小于15ppi，可以为10～15ppi。图1所示实施例采用的第一过滤器5的孔隙密度为30ppi，第二过滤器4的孔隙密度为15ppi。第一过滤器5在对金属液进行整流的同时，第二过滤器4用于过滤掉大截面的熔渣，第一过滤器5用于过滤小截面的熔渣，使截面积相差较大的熔渣分两次过滤，过滤效果好，有利于浇注充型；同时过滤器不易被堵塞，使用寿命长。

本实用新型中，第一过滤器5优选为泡沫陶瓷过滤器，第二过滤器4优选为纤维过滤网、直孔过滤器或泡沫陶瓷过滤器。

为了防止过滤器在浇注过程中在直浇道内上下浮动而造成过滤效果的降低，直浇道2的内壁上优选设置有用于固定第一过滤器5和第二过滤器4的沟槽。并且为防止金属液不经过第一过滤器5和第二过滤器4的过滤，直接从第一过滤器5和第二过滤器4与沟槽之间的间隙进入铸件型腔，即防止金属液的侧流，第一过滤器5和第二过滤器4与沟槽之间均设置有耐火棉3或耐火胶泥封堵金属液通过。此外，还可以通过控制过滤器尺寸公差，使过滤器和沟槽之间的间隙控制在0.1-1mm以内，来减少金属液的侧流。

作为本实用新型的另一种改进，沟槽的上侧壁和下侧壁与直浇道2的内侧壁之间的角度均为90°，以进一步起到防止侧流的作用。当然，为了直浇道2在沟槽处存在应力集中和便于过滤器的安装，沟槽的上侧壁和下侧壁与直浇道2的内侧壁之间可以根据加工工艺进行倒斜角或圆角。

为了便于安装第一过滤器5、第二过滤器4和耐火棉3，直浇道2可以包括两瓣砂型，待将第一过滤器5、第二过滤器4和耐火棉3安装在其中一瓣砂型上之后将该两瓣砂型对扣连接成型。当然，第一过滤器5、第二过滤器4和耐火棉3除了上述安装方式之外，还可以采用本领域技术人员能够想到的符合上述原则的其它安装方式，均不影响本实用新型技术方案的实现。

本实用新型的浇注系统在涡轮增压器壳铸件中应用后，铸件为高镍件时的出品率为45-63％，比传统浇注系统提高了15-20％；铸件为耐热钢时的出品率为35-45％，比传统浇注系统提高了7-10％。并且本实用新型的浇注系统具有严格紧凑的结构设计，降低了砂铁比，所以铸造上述两种材质时每吨铸件的覆膜砂用量减少了20-30％，铸件的成品率提高了5-8％，综合生产能力提高了30％，性和能耗、材料损耗能降低了10％，综合成本降低了5-20％。图3给出了采用本实用新型的浇注系统与采用传统的浇注系统时铸件的废品率，由此图可以看出，相对于传统的浇注系统，采用本 实用新型的浇注系统，废品率得到极大程度的降低。

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。