一种离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置及其充型方法与流程

本发明涉及熔模铸造技术领域，尤其涉及一种离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置及其充型方法。

背景技术：

近年来，机械装备制造业快速发展，人们设计制造了各种各样的机械装备，以方便人们的生产、生活等各种活动，机械装备是由各个不同形状、大小及功能的零部件组成的，这些各种不同的机械零部件一般需要使用不同的加工制造方法成型，铸造成型是目前机械制造加工的重要工艺方法，一般使用金属材料制成模具，再向模具中浇铸铸件原料，随着技术的发展，人们对机械零部件的制造精度的要求日益提高，铸造工艺可成型很多外形十分复杂的机械零部件的加工，这就对使用的铸造模具上相应的零部件的制造精度和形状轮廓精度均提出了更高的要求；例如，一类用于航空航天工业领域的钛合金薄壁机闸类零件，在采用离心浇铸成型工艺时，由于金属液分别从不同的浇道进入充型面，金属液在内、外浇道内的流动速度不同，流经外浇道的金属液受到阻力过大，致使金属液无法在内浇道底部同时汇合，从而在铸件上相应的位置处产生冷隔缺陷，往往在浇铸成型以后还要对铸件进行补焊或修复，对铸件的表面质量影响很大。而这种铸件在设计时的表面粗糙度要求为ra3.2-ra6.3，部分表面甚至要求达到粗糙度1.6，其壁厚通常只有2.5mm-3mm，且结构复杂，铸造成型工艺难度极大。要使铸件成型质量满足设计要求，则必须严格控制好蜡模以及后期浇注后的铸件表面及内部质量好，减少铸件后期排故补焊对铸件表面以及尺寸产生的影响。但现阶段，钛合金的薄壁机匣类铸件还存在很大的差距。由于铸件尺寸大，重量较重，考虑到钛合金金属液的过热度低，一般采用离心浇注方式，且浇注系统设置为开放式，使金属液能够快速的充满型腔。这就要求内浇道面积足够大，且分布较均匀，因此在内环外环均设有进水通道。横浇道盘设置为中心发散形式，内外两环相连接的形状。该方案实现了快速充型，但铸件内环、外环都有金属液进入，在支板以及内环等薄壁处形成汇流，造成铸件浇注后在支板和内环等薄壁位置由于存在冷隔缺陷造成大量补焊，从而影响铸件的交付质量。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置及其充型方法。

本发明提供了一种离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置及其充型方法，所述离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置包括圆盘形横浇道，所述横浇道之上竖立地粘接有直浇道，所述横浇道之上还粘接有圆环形内浇道、圆环形外浇道，所述内浇道、外浇道均围绕于所述直浇道以外区域，所述内浇道与所述外浇道之间还通过若干条搭接浇道连接。

所述搭接浇道的数量为12条以上。

所述搭接浇道为“l”形，其转角处设置位置与所述内浇道相接近。

所述内浇道中心轴线与所述外浇道中心轴线重合。

所述直浇道中心轴线与所述横浇道中心轴线重合。

所述直浇道长度方向与所述横浇道垂直相交。

此外，本发明还提供了一种用于钛合金薄壁机匣铸件的离心浇注的充型方法，包括以下步骤：

步骤一：制备使用如权利要求1至6任一项所述用于钛合金薄壁机匣铸件的离心浇注的浇道装置；

步骤二：铸造铸件：同时通过所述直浇道、内浇道和外浇道浇注金属液，使金属液从所述外浇道底部经过所述搭接浇道进入内浇道底部，采用熔模铸造工艺获得铸件。

所述金属液为液体状钛合金。

本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，在浇注金属液时，金属液首先通过外浇道充入外浇道与横浇道的连接处，此时，由于搭接浇道将金属液流经的通道截面积变窄，使该部分金属液的压头增大，从而驱使金属液快速通过搭接浇道流入内浇道充型，并且与来自于内浇道上部的金属液汇合同时到达内浇道与横浇道的连接处，从而改善了最终形成铸件的表面质量，避免铸件表面出现冷隔，此外，本发明优选搭接浇道设置为“l”形，使金属液流经时，在搭接浇道的转角处进一步增大了其压头，使其流速更快，以便能够达到在横浇道与内浇道连接处同时汇流的目的。采用本发明的技术方案，避免了后期针对铸件进行的补焊和修复工序，简化了铸造工艺，缩短了生产工期，降低了制造成本，提升了企业经济效益。

附图说明

图1是本发明浇道装置的纵向剖视图；

图2是本发明浇道装置的俯视图。

图中：1-横浇道，2-直浇道，3-内浇道，4-外浇道，5-搭接浇道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

本发明提供了一种离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置及其充型方法，如图1、图2所示，包括圆盘形横浇道1，横浇道1之上竖立地粘接有直浇道2，横浇道1之上还粘接有圆环形内浇道3、圆环形外浇道4，内浇道3、外浇道4均围绕于直浇道2以外区域，内浇道3与外浇道4之间还通过若干条搭接浇道5连接。

采用本发明的技术方案，在浇注金属液时，金属液首先通过外浇道充入外浇道与横浇道的连接处，此时，由于搭接浇道将金属液流经的通道截面积变窄，使该部分金属液的压头增大，从而驱使金属液快速通过搭接浇道流入内浇道充型，并且与来自于内浇道上部的金属液汇合同时到达内浇道与横浇道的连接处，从而改善了最终形成铸件的表面质量，避免铸件表面出现冷隔，此外，本发明优选搭接浇道设置为“l”形，使金属液流经时，在搭接浇道的转角处进一步增大了其压头，使其流速更快，以便能够达到在横浇道与内浇道连接处同时汇流的目的。采用本发明的技术方案，避免了后期针对铸件进行的补焊和修复工序，简化了铸造工艺，缩短了生产工期，降低了制造成本，提升了企业经济效益。

进一步地，搭接浇道5的数量为12条以上。搭接浇道5为“l”形，其转角处设置位置与内浇道3相接近。内浇道3中心轴线与外浇道4中心轴线重合。直浇道2中心轴线与横浇道1中心轴线重合。直浇道2长度方向与横浇道1垂直相交。采用本发明的技术方案，搭接浇道设置为“l”形，使金属液流经时，在搭接浇道的转角处进一步增大了其压头，使其流速更快，以便能够达到在横浇道与内浇道连接处同时汇流的目的。

此外，本发明还提供了一种用于钛合金薄壁机匣铸件的离心浇注的充型方法，包括以下步骤：

步骤一：制备使用如权利要求1至6任一项用于钛合金薄壁机匣铸件的离心浇注的浇道装置；

步骤二：铸造铸件：同时通过直浇道2、内浇道3和外浇道4浇注金属液，使金属液从外浇道4底部经过搭接浇道5进入内浇道3底部，采用熔模铸造工艺获得铸件。进一步地，金属液为液体状钛合金。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种离心浇注薄壁机匣铸件的浇道装置及其充型方法，浇道装置包括圆盘形横浇道，横浇道之上竖立地粘接有直浇道，横浇道之上还粘接有圆环形内浇道、圆环形外浇道，内浇道、外浇道均围绕于直浇道以外区域，内浇道与外浇道之间还通过若干条搭接浇道连接。充型方法包括制备上述浇道装置后，同时通过直浇道、内浇道和外浇道浇注金属液，使金属液同时到达内浇道与横浇道连接处汇交；采用本发明的技术方案，搭接浇道横截面积有限，增大了流经金属液的压头，为使金属液同时到达内浇道与横浇道的连接处汇流奠定了基础，达到了避免铸件出现冷隔缺陷的目的，避免了后期针对铸件进行的补焊和修复工序，简化了铸造工艺，提高了产品质量。

技术研发人员：宋明静
受保护的技术使用者：贵州安吉航空精密铸造有限责任公司
技术研发日：2018.11.28
技术公布日：2019.02.15