高铁列车用钩头罩铸件浇注系统及制备工艺的制作方法

本发明涉及一种浇注系统，尤其是涉及一种高铁列车用钩头罩铸件浇注系统，同时涉及制备工艺。

背景技术：

车钩是用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的车辆部件，车钩由钩头、钩身和钩尾组成，其中钩头由钩头罩和钩头罩内部装设的钩舌、钩舌销、锁提销、钩舌推铁和钩锁铁组成。钩头罩结构较为复杂，当采用浇注方式生产钩头罩时，通常可将钩头罩分解为本体、本体上端的法兰、本体下端的四个支撑凸台、本体中间圆台、本体的四个底角，由于使用过程中钩头罩需要承受高应力作用，因此采用浇注方式生产钩头罩时，对钩头罩铸件本身的加工强度有很高要求，尤其当钩头罩具有的法兰、中间圆台、支撑凸台、四个底角等较多的细小部件需要后续进一步加工时，任何加工缺陷都可能导致报废，影响钩头罩的成品率。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够控制钩头罩铸件质量、保证铸件出品率的浇注系统。

本发明的技术方案是提供一种高铁列车用钩头罩铸件浇注系统，包括浇口杯、直浇道、内浇口、冒口、抽气管，所述钩头罩铸件包括本体、本体上端的法兰，位于本体一侧面中间的一圆台和同一侧面下端的两支撑凸台、本体另一侧面对称位置设置一圆台和两支撑凸台，本体的四个底角；

所述冒口包括上冒口和下冒口，所述上冒口位于所述铸件法兰上平面，所述下冒口包括第一组下冒口、第二组下冒口、第三组下冒口；所述第一组下冒口为两个下冒口，分别位于所述钩头罩铸件的两侧，该两侧为非设置所述圆台侧面的两侧，所述第一组下冒口通过所述内浇口与所述钩头罩铸件型腔连通；所述第二组下冒口位于所述钩头罩铸件的中端并与所述铸件型腔连通，所述第三组下冒口位于所述钩头罩铸件的下端并与所述铸件型腔连通；

所述直浇道顶端与所述浇口杯连通，所述直浇道与所述抽气管相互平行并分别设置于所述钩头罩铸件的两侧，所述直浇道末端与所述第一组下冒口的其中一个连通，所述抽气管与所述第一组下冒口的另一个连通。

所述上冒口为两个并对称设置于所述法兰上平面。

所述第二组下冒口为两个，分别位于所述钩头罩铸件圆台的位置。

所述第三组下冒口为四个，分别位于所述钩头罩铸件的四个底角处。

所述钩头罩铸件型腔内壁设置冷铁，所述冷铁位于所述支撑凸台处。

所述直浇道截面积与内浇口截面积比为1：(1～1.5)。

本发明还提供一种利用上述浇注系统制备钩头罩的工艺方法，包括如下步骤：

s1.按照钩头罩结构制备模具并按照上述浇注系统在混砂后制型制芯，下芯合箱后放置浇口杯；

s2.注入浇注铁水，浇注时间为10-20s，浇注温度为1400-1680℃；

s3.将步骤s2浇注后的铸件保温6-12h；

s4.待铸件冷却后落砂清理，清割冒口；

s5.将清割冒口后的铸件进行粗抛、调形、淬火回火、防锈处理。

所述步骤s1中模具的拔模斜度≤1°。

所述步骤s1中模具的拔模斜度≤0.5°。

所述步骤s4中冒口清割余量为3～6mm。

所述步骤s5还包括在调形后进行磁粉探伤，将不合格的铸件返修。

本发明的优点和有益效果：由于钩头罩铸件壁厚较厚，通过在铸件两侧设置冒口以实现对铸件壁热节的补缩；而钩头罩铸件的法兰、圆台、支撑凸台及四个底角后续需要钻孔、攻螺纹等加工工序，因此在靠近这些特殊部位的铸件下端设置冒口以实现对该些部位的有效补缩从而保证该些部位的铸造质量；同时在制备钩头罩的工艺中采用浇注时间为10-20s，浇注温度为1400-1680℃以及浇注后的铸件保温6-12h的浇注参数，一方面配合浇注系统能够保证浇注铁水平稳快速充型，另一方面保证铸件结构有足够的形成时间和形成温度，使铸件的表面质量符合铸造要求。

附图说明

图1是本发明高铁列车用钩头罩铸件浇注系统的正视图

图2是本发明高铁列车用钩头罩铸件浇注系统的俯视图

图3是本发明高铁列车用钩头罩铸件浇注系统的侧视图

图4是本发明高铁列车用钩头罩铸件浇注系统的剖面图

图5、图6是高铁列车用钩头罩铸件的立体结构示意图

附图标记：1-浇口杯，21-直浇道，22-内浇口，3-上冒口，4-铸件，41-法兰，42-支撑凸台，43-圆台，511、512-第一组下冒口，521、522-第二组下冒口，531、532、533、534-第三组下冒口，6-抽气管，7-冷铁

具体实施方式

下面结附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明提供一种高铁列车用钩头罩铸件浇注系统，包括浇口杯1、直浇道21、内浇口22、冒口、抽气管6，所述钩头罩铸件4包括本体、本体上端的法兰41，位于本体一侧面中间的一圆台43和同一侧面下端的两支撑凸台42、本体另一侧面对称位置设置一圆台43和两支撑凸台42，本体的四个底角。

所述冒口包括两个上冒口3和下冒口，所述上冒口3对称地设置于所述法兰41上平面，所述下冒口包括第一组下冒口、第二组下冒口、第三组下冒口；所述第一组下冒口为下冒口511和下冒口512，分别位于所述钩头罩铸件4的两侧，该两侧为非设置所述圆台43侧面的两侧，所述第一组下冒口通过所述内浇口22与所述钩头罩铸件4型腔连通；所述第二组下冒口为两个，分别位于所述圆台43的位置并与所述铸件4型腔连通；所述第三组下冒口为四个，分别位于所述钩头罩铸件4的四个底角处并与所述铸件4型腔连通。

所述直浇道21顶端与所述浇口杯1连通，所述直浇道21与所述抽气管6相互平行并分别设置于所述钩头罩铸件4的两侧，所述直浇道21末端与所述第一组下冒口511连通，所述抽气管6与所述第一组下冒口512连通；所述直浇道截面积为1260mm²，所述内浇口截面积为1800mm²。所述钩头罩铸件4型腔内壁设置冷铁7，所述冷铁7位于所述支撑凸台处。

利用上述浇注系统进行浇注，包括如下步骤：

s1.按照钩头罩结构制备模具，其中模具的拔模斜度≤1°，将砂、树脂、固化剂利用自动碗式混砂机混砂，并按照上述浇注系统在混砂后利用射砂机制型制芯，将砂型砂芯表面涂料烘干后下芯合箱并放置浇口杯；

s2.用感应电炉将浇注料熔化成浇注铁水并用光谱仪检测铁水成分至合格，在步骤s1的浇口杯注入浇注铁水，浇注时间为15s，浇注温度为1600℃；

s3.将步骤s2浇注后的铸件保温7h；

s4.待铸件型内冷却后落砂清理，用割枪气割去除冒口，清割余量为3～4mm；

s5.将清割冒口后的铸件进行粗抛打磨、调形、荧光磁粉探伤，对不合格的铸件进行返修，对合格的铸件进行淬火回火、防锈处理、最后入库。

上述钩头罩制备工艺的铸件毛重52.5kg，轮廓尺寸445mm×415mm×250mm，铸件主要壁厚8-22mm.，局部位置厚度达到60mm，浇注总重112.6kg，铸件出品率为47％。

实施例2

高铁列车用钩头罩铸件浇注系统同实施例1，利用上述浇注系统进行浇注，包括如下步骤：

s1.按照钩头罩结构制备模具，其中模具的拔模斜度≤1°，将砂、树脂、固化剂利用自动碗式混砂机混砂，并按照上述浇注系统在混砂后利用射砂机制型制芯，将砂型砂芯表面涂料烘干后下芯合箱并放置浇口杯；

s2.用感应电炉将浇注料熔化成浇注铁水并用光谱仪检测铁水成分至合格，在步骤s1的浇口杯注入浇注铁水，浇注时间为18s，浇注温度为1500℃；

s3.将步骤s2浇注后的铸件保温10h；

s4.待铸件型内冷却后落砂清理，用割枪气割去除冒口，清割余量为3～5mm；

s5.将清割冒口后的铸件进行粗抛打磨、调形、荧光磁粉探伤，对不合格的铸件进行返修，对合格的铸件进行淬火回火、防锈处理、最后入库。

上述钩头罩制备工艺的铸件毛重53kg，轮廓尺寸446mm×416mm×250mm，铸件主要壁厚8-22mm.，局部位置厚度达到60mm，浇注总重112kg，铸件出品率为47％。

实施例3

高铁列车用钩头罩铸件浇注系统同实施例1，利用上述浇注系统进行浇注，包括如下步骤：

s1.按照钩头罩结构制备模具，其中模具的拔模斜度≤1°，将砂、树脂、固化剂利用自动碗式混砂机混砂，并按照上述浇注系统在混砂后利用射砂机制型制芯，将砂型砂芯表面涂料烘干后下芯合箱并放置浇口杯；

s2.用感应电炉将浇注料熔化成浇注铁水并用光谱仪检测铁水成分至合格，在步骤s1的浇口杯注入浇注铁水，浇注时间为14s，浇注温度为1450℃；

s3.将步骤s2浇注后的铸件保温8h；

s4.待铸件型内冷却后落砂清理，用割枪气割去除冒口，清割余量为3～5mm；

s5.将清割冒口后的铸件进行粗抛打磨、调形、荧光磁粉探伤，对不合格的铸件进行返修，对合格的铸件进行淬火回火、防锈处理、最后入库。

上述钩头罩制备工艺的铸件毛重52.1kg，轮廓尺寸445mm×414mm×250mm，铸件主要壁厚8-22mm.，局部位置厚度达到60mm，浇注总重112.2kg，铸件出品率为46％。

本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备，如无特别说明，均为符合铸件浇注领域的市售产品。

以上所述，仅为本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的核心技术的前提下，还可以做出改进和润饰，这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。