一种铝合金风扇浇注成型系统的制作方法

本实用新型涉及一种铝合金风扇浇注成型系统，属于浇注成型技术领域。

背景技术：

风扇为中心对称结构，风扇一般由上下两层组合而成，中间采用筋片联接，在与筋片相对应的位置设置叶片，叶片与筋片之间为轮毂，由于铝合金材料密度是钢铁密度的约三分之一，同样体积的风扇，铝合金风扇的重量要比钢铁材质风扇的重量轻三分之二。铝合金风扇一般采用传统的砂型单层浇注系统，这种砂型单层浇注工艺成型的风扇因浇注的铝液流过上下两层连接的筋片处，导致筋片根部的圆角部位铝液温度高，凝固时间长，最终导致筋片与下层相接的圆角处极易产生缩裂的缺陷，造成风扇毛坯报废。

现有一种风扇铸件铸造模具，其包括相配合的砂型上模和铸铁下模，砂型上模内设置与风扇毛坯相应的浇铸腔，砂型上模内位于浇铸腔的外侧设置由直浇道相连通的上层环形浇道和下层环形浇道，上层环形浇道与浇铸腔通过上横浇道相连通，下层环形浇道与浇铸腔通过下横浇道相连通，将传统的单层环形浇道更改为双层环形浇道，有效地解决了风扇毛坯中间筋片与下曲面相接处易产生缩裂的问题，能够避免风扇毛坯在铸造过程中产生局部热节，风扇毛坯能够很好地进行顺序凝固，筋片根部不会产生缩裂，但使用该模具在铝液充型过程中，流入浇注铸腔内的铝液易产生氧化夹渣，造成夹渣缺陷，同时砂芯不利于排气，没有排除的气体导致风扇毛坯中气孔的存在，影响产品的质量。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种铝合金风扇浇注成型系统，结构设计合理，能避免风扇毛坯成型过程中存在的夹渣，气孔等缺陷，同时筋片根部不会产生缩裂。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种铝合金风扇浇注成型系统，包括直浇道、与风扇毛坯相应的风扇型腔和中间砂芯，中间砂芯的上端设有上层横浇道，中间砂芯的下端设有下层横浇道，直浇道的下端通过下层横浇道搭接连接下层横浇道，下层横浇道通过下层内浇道与风扇型腔相连，上层横浇道搭接一端连接直浇道，另一端连接上层横浇道，上层横浇道通过上层内浇道与风扇型腔相连，中间砂芯的中部设有明冒口，上层横浇道搭接和下层横浇道搭接处均设有避渣网。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：中间砂芯内设有均匀分布的17个筋片腔室和中间砂芯排气孔，两个相邻的筋片腔室之间设有中间砂芯排气孔，中间砂芯排气孔的直径为5mm-10mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：中间砂芯顶部设有中间砂芯排气凹槽。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：上层横浇道与下层横浇道、上层内浇道与下层内浇道的截面直径均相同，直浇道、上层横浇道和上层内浇道的截面直径尺寸比为1:5:8。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：直浇道最底端的内径为16mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：上层横浇道与下层横浇道距离风扇型腔的距离均为10mm-15mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括与中间砂芯相配合的上砂型和底部铸铁型。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型的一种铝合金风扇浇注成型系统，结构设计合理，能避免风扇毛坯成型过程中存在的夹渣，气孔等缺陷，同时筋片根部不会产生缩裂。

双层浇注成型系统，即通过直浇道连接两层上下横浇道，下层横浇道连接下层内浇道，下层内浇道连接风扇型腔，上层横浇道连接上层内浇道，上层内浇道连接风扇型腔，双层浇注成型系统的设置可以使铝液不仅可以通过下层横浇道和下层内浇道进入到风扇型腔内，还可以通过上层横浇道和上层内浇道进入到风扇型腔内，这样就避免了风扇毛坯上层的充型仅能通过风扇筋片位置进行填充而过热的问题，解决了风扇筋片与上下层连接过渡圆角部位产生缩裂问题。

横浇道处采用了搭接结构，上层横浇道搭接和下层横浇道搭接处均设有避渣网，用于过滤铝液中的氧化渣，提高进入风扇型腔内的铝液质量，避免了氧化夹渣缺陷，提高了风扇毛坯质量，直浇道、上层横浇道和上层内浇道的截面直径尺寸比为1:5:8，由于浇注成型系统为开放式，此尺寸比可以保证铝液平稳充型，避免铝液充型过程中产生氧化夹渣。

中间砂芯排气孔，能够保证中间砂芯内气体的排放，同时所有的中间砂芯排气孔通过砂芯顶部的中间砂芯排气凹槽引出，保证了中间砂芯良好的排气条件，避免了风扇毛坯中气孔的存在。

直浇道最底端的内径的设置，可以有效的控制浇注速度，而上层横浇道与下层横浇道距离风扇型腔的距离设定，可以增加横浇道对内浇道处风扇毛坯的补缩作用，提高产品质量。

由于砂型的导热系数低，相比铁型可以使铝液获得较好的保温条件，因此上部砂型、中间砂芯、底部金属型的复合成型方式，在成型时可以让风扇毛坯从上到下的温度逐渐降低，使风扇毛坯建立起了良好的顺序凝固条件，提高了风扇成型的内在质量，同时，中间砂芯的中部设有明冒口,保证了风扇毛坯中间厚大部位的良好补缩，从而使得风扇整体能够获得较高的内在质量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型图1中A-A剖视图；

图3是本实用新型图2的左视图；

图4是本实用新型图1中B-B剖视图；

其中，1、直浇道，2、上层横浇道搭接，3、上层横浇道，4、上层内浇道，5、避渣网，6、下层横浇道搭接，7、下层横浇道，8下层内浇道，9、风扇型腔，10、中间砂芯，11、中间砂芯排气孔，12、中间砂芯排气凹槽，13、明冒口，14、筋片腔室。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1至图4所示，一种铝合金风扇浇注成型系统，包括直浇道1、与风扇毛坯相应的风扇型腔9和中间砂芯10，中间砂芯10的上端设有上层横浇道3，中间砂芯10的下端设有下层横浇道7，直浇道1的下端通过下层横浇道搭接6连接下层横浇道7，下层横浇道7通过下层内浇道8与风扇型腔9相连，上层横浇道搭接2一端连接直浇道1，另一端连接上层横浇道3，上层横浇道3通过上层内浇道4与风扇型腔9相连，中间砂芯10的中部设有明冒口13，上层横浇道搭接2和下层横浇道搭接6处均设有避渣网5，上层横浇道3与下层横浇道7、上层内浇道4与下层内浇道8的截面直径均相同，直浇道1、上层横浇道3和上层内浇道4的截面直径尺寸比为1:5:8。

双层浇注成型系统，即通过直浇道连接两层上下横浇道，下层横浇道7连接下层内浇道8，下层内浇道8连接风扇型腔9，上层横浇道3连接上层内浇道4，上层内浇道4连接风扇型腔9，双层浇注成型系统的设置可以使铝液不仅可以通过下层横浇道7和下层内浇道8进入到风扇型腔9内，还可以通过上层横浇道3和上层内浇道4进入到风扇型腔9内，这样就避免了风扇毛坯上层的充型仅能通过风扇筋片位置进行填充而过热的问题，解决了风扇筋片与上下层连接过渡圆角部位产生缩裂问题，横浇道处采用了搭接结构，上层横浇道搭接2和下层横浇道搭接6处均设有避渣网5，用于过滤铝液中的氧化渣，提高进入风扇型腔9内的铝液质量，避免了氧化夹渣缺陷，提高了风扇毛坯质量，直浇道1、上层横浇道3和上层内浇道4的截面直径尺寸比为1:5:8，由于浇注成型系统为开放式，此尺寸比可以保证铝液平稳充型，避免铝液充型过程中产生氧化夹渣，同时，中间砂芯10的中部设有明冒口13,保证了风扇毛坯中间厚大部位的良好补缩，从而使得风扇整体能够获得较高的内在质量。

中间砂芯10内设有均匀分布的17个筋片腔室14和中间砂芯排气孔11，两个相邻的筋片腔室14之间设有中间砂芯排气孔11，中间砂芯排气孔11的直径为5mm-10mm，中间砂芯10顶部设有中间砂芯排气凹槽12，中间砂芯排气孔11，能够保证中间砂芯10内气体的排放，同时所有的中间砂芯排气孔11通过中间砂芯顶部的中间砂芯排气凹槽12引出，保证了中间砂芯10良好的排气条件，避免了风扇毛坯中气孔的存在。

直浇道1最底端的内径为16mm，可以有效的控制浇注速度，上层横浇道3与下层横浇道7距离风扇型腔9的距离均为10mm-15mm，以增加横浇道对内浇道处风扇毛坯的补缩作用，提高产品质量，同时浇注成型系统还包括与中间砂芯10相配合的上砂型和底部金属型，由于砂型的导热系数低，相比铁型可以使铝液获得较好的保温条件，因此上部砂型、中间砂芯、底部金属型的复合成型方式，在成型时可以让风扇毛坯从上到下的温度逐渐降低，使风扇毛坯建立起了良好的顺序凝固条件，提高了风扇成型的内在质量。

本实用新型的一种铝合金风扇浇注成型系统，结构设计合理，能避免风扇毛坯成型过程中存在的夹渣，气孔等缺陷，同时筋片根部不会产生缩裂。