一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统。
【背景技术】
[0002] 气缸盖是中速柴油发动机上的关键零部件之一，材质为RuT300,其内部型腔结构 非常复杂，对浇注系统的设计也要求极高。气缸盖传统工艺的浇注系统为如图1所示的封 闭式的顶雨淋式浇注系统，包括直浇道1、横浇道2和内浇道3,该浇注系统的浇注时间长， 铁液对型腔及内浇道砂型的冲刷较大，容易产生夹砂、夹渣缺陷，因此通常将内浇道制作成 陶瓷管来防止铁液对浇道的冲刷，每件气缸盖的生产均需要12个专用的内浇道陶瓷管，大 大的增加了气缸盖的生产成本，并且由于内浇道处铁液流速过快，铁液在型腔中的飞溅，容 易在铸件中产生铁豆、冷隔，导致铸件打压渗漏而报废。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本申请提供一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，所述系统生产 出的铸件质量稳定，大幅度降低了因冷隔、夹砂、夹渣等缺陷造成的废品率，并且降低了生 产成本。
[0004] 为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种用于气缸盖的开放式顶雨淋 浇注系统，所述浇注系统包括直浇道、至少1个横浇道、至少1个内浇道，所述横浇道的一端 连通所述直浇道，所述横浇道的另一端连通所述内浇道，所述直浇道、所述横浇道、所述内 浇道之间的截面积比例为Σ F直：Σ F横：Σ F内=1 : (1. 5 - 2. 5) : (2 - 3)，所述横浇道中 设置有过滤网。
[0005] 进一步的，所述横浇道由第一横浇道、第二横浇道组成，所述第一横浇道与所述直 浇道连通，所述第二横浇道与所述内浇道连通，所述过滤网位于所述第一横浇道中。
[0006] 更进一步的，所述第一横浇道与所述第二横浇道垂直连接形成L形，所述直浇道 垂直于所述第一横浇道与所述第二横浇道形成的平面。
[0007] 更进一步的，所述内浇道的个数为4个，均匀设置在所述第二横浇道上。
[0008] 进一步的，所述直浇道、所述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为Σ F直：Σ F 横：Σ F 内=1 : (2. 0 - 2. 2) : (2. 3 - 2. 5)。
[0009] 更进一步的，所述直浇道、所述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为Σ F直： Σ F 横：Σ F 内=1 :2· 01 :2· 47。
[0010] 进一步的，所述过滤网的网孔直径为2 - 3mm。
[0011] 进一步的，所述横浇道为2个，均匀设置于所述直浇道两侧。
[0012] 进一步的，所述直浇道的内径不小于40mm，所述横浇道的截面尺寸为（35- 45) mm*(35-45)mm，戶斤述内饶道的截面尺寸为（30-40)mm*(10 - 15)mm。
[0013] 进一步的，所述浇注系统的浇注时间为14 一 16s。
[0014] 本申请与现有技术相比，其详细说明如下：本申请技术方案提供了一种用于气缸 盖的开放式顶雨淋浇注系统，所述浇注系统包括直浇道、至少1个横浇道、至少1个内浇道， 所述横浇道的一端连通所述直浇道，所述横浇道的另一端连通所述内浇道，所述直浇道、所 述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为Σ F直：Σ F横：Σ F内=1 : (1. 5 - 2. 5) : (2- 3)，所述横浇道中设置有过滤网。
[0015] 本申请技术方案是根据铸件材质、结构、重量进行设计的开放式的顶雨淋浇注系 统，根据铸件材质、结构、重量将浇注系统的形式设计为顶注开放式浇注系统，降低铁液进 流速度，防止铁液飞溅及其对浇道的冲刷。其中阻流截面位于直浇道，在横浇道上使用过滤 网，可加强挡渣效果；同时缩短浇注时间以减少铁水对砂型的烘烤，同时也减少夹砂、冲砂 风险，适当放大阻流截面的截面积。
[0016] 本申请技术方案的有益效果在于：使用本申请所述开放式的顶雨淋浇注系统后， 生产的气缸盖成品率达95%以上，大大的降低了气缸盖因夹砂、夹渣及冷隔导致的打压渗 漏而报废的问题，同时使用该浇注系统生产气缸盖无需使用专用的陶瓷管内浇道，每件气 缸盖可节省12只专用陶瓷管，以及造型时放置12只陶瓷管的操作，降低了生产气缸盖的生 产成本，以及生产时间。
【附图说明】
[0017] 图1是传统的封闭式顶雨淋浇注系统的结构图；
[0018] 图2是本申请所述用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统的结构图。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对 本发明作进一步的详细说明。
[0020] 如图2所示的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，所述浇注系统包括直浇 道4、2个横浇道、8个内浇道5,所述2个横浇道分别位于所述直浇道4的两侧，所述横浇道 的一端连通所述直浇道4,所述横浇道的另一端连通所述内浇5道，所述横浇道中设置有过 滤网6，所述过滤网6的网孔直径为2-3_ ;其中所述横浇道由第一横浇道7、第二横浇道8 组成，所述第一横浇道7与所述直浇道4连通，所述第二横浇道8与所述内浇道5连通，所 述过滤网6位于所述第一横浇道7中，所述第一横浇道7与所述第二横浇道8垂直连接形 成L形，所述直浇道4垂直于所述第一横浇道7与所述第二横浇道8形成的平面，所述第二 横浇道8上均匀设置有4个内浇道5,在整个浇注系统中，共2个第一横浇道7, 2个第二横 浇道8,8个内浇道5。
[0021] 其中，所述直浇道4的内径不小于40mm，所述横浇道的截面尺寸为（35- 45) mm*(35一45)mm，所述内饶道5的截面尺寸为（30-40)mm*(10一15)mm，所述直饶道4、所述 横浇道、所述内浇道5之间的截面积比例为Σ F直：Σ F横：Σ F内=1 : (1. 5 - 2. 5) : (2- 3)，优选的比例为1 : (2. 0-2. 2) : (2. 3-2. 5)，最优选的比例为1 :2. 01 :2. 47。所述浇注系 统的优选尺寸和比例参数如表1所示。
[0022] 表1饶注系统参数表
[0023]
[0024] 上述参数采用如下方法设置：
[0025] (1)通过铸件的材质、结构、重量等参数确定浇注时间，浇注时间的计算公式如下 式所示：
[0027] 其中：t一有效浇注时间，s，实际计算结果得浇注时间为14一 16s，优选为15s ;
[0028] f一材质系数（灰铸铁f = 1. 〇,球墨铸铁f = 〇· 9);
[0029] G-铸件重量，Kg ;
[0030] 0 一铸件的主要壁厚（一般指最薄壁厚），mm ;
[0031] η-浇注系统的组数或浇包个数（η彡3)。
[0032] (2)通过浇注时间确定阻流截面的面积，在本申请技术方案中，阻流截面位于直浇 道，所述阻流截面面积的计算公式如下式所示：
[0034] 其中：S阻一浇注系统中的阻流截面面积，即最小断面总面积，cm2,计算结果取 12. 5cm2；
[0035] Μ-流经阻流截面的金属液重量，Kg ;
[0036] p 一金属液密度，g/cm ;
[0037] t-有效浇注时间，s ;
[0038] μ-流量系数（顶注0.8,中注0.6,底注0.45,有过滤网降0. 1)，其中顶注、中注、 底注，分别指内浇道在铸件上的位置，本实施例中内浇道在铸件顶面，并且设置有过滤网， 因此，流量系数为0.7 ;
[0039] g-重力加速度，N/Kg ;
[0040] Hp一平均静压头尚度，cm。
[0041] (3)通过阻流截面面积设计直浇道、横浇道以及内浇道的尺寸，以及上述三者的截 面积比例，得到上述开放式的顶雨淋浇注系统。
[0042] 所述浇注系统经生产试验证实，生产的气缸盖成品率达95%以上，大大的降低了 气缸盖因夹砂、夹渣及冷隔导致的打压渗漏而报废的问题。
[0043] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对 本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所述浇注系统包括直浇 道、至少1个横浇道、至少1个内浇道，所述横浇道的一端连通所述直浇道，所述横浇道的另 一端连通所述内浇道，所述直浇道、所述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为ΣF直： ΣF横：ΣF内=1 : (1. 5 - 2. 5) : (2 - 3)，所述横浇道中设置有过滤网。2. 根据权利要求1所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述横浇道由第一横浇道、第二横浇道组成，所述第一横浇道与所述直浇道连通，所述第二横 浇道与所述内浇道连通，所述过滤网位于所述第一横浇道中。3. 根据权利要求2所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述第一横浇道与所述第二横浇道垂直连接形成L形，所述直浇道垂直于所述第一横浇道与 所述第二横浇道形成的平面。4. 根据权利要求2所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述内浇道的个数为4个，均匀设置在所述第二横浇道上。5. 根据权利要求1所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于： 所述直浇道、所述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为ΣF直：ΣF横：ΣF内=1 : (2. 0 - 2. 2) : (2. 3 - 2. 5)。6. 根据权利要求5所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述直浇道、所述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为ΣF直：EF横：EF内=1:2. 01: 2. 47。7. 根据权利要求1所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述过滤网的网孔直径为2 - 3mm。8. 根据权利要求1所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述横浇道为2个，均匀设置于所述直浇道两侧。9. 根据权利要求1所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述直饶道的内径不小于40mm，所述横饶道的截面尺寸为（35-45)mm* (35一45)mm，所述内 浇道的截面尺寸为（30- 40)mm* (10 - 15)mm。10. 根据权利要求1所述的一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，其特征在于：所 述浇注系统的浇注时间为14一16s。
【专利摘要】本发明公开一种用于气缸盖的开放式顶雨淋浇注系统，所述浇注系统包括直浇道、至少1个横浇道、至少1个内浇道，所述横浇道的一端连通所述直浇道，所述横浇道的另一端连通所述内浇道，所述直浇道、所述横浇道、所述内浇道之间的截面积比例为∑F直：∑F横：∑F内＝1：(1.5-2.5)：(2-3)，所述横浇道中设置有过滤网，所述系统生产出的铸件质量稳定，大幅度降低了因冷隔、夹砂、夹渣等缺陷造成的废品率，并且降低了生产成本。
【IPC分类】B22C9/08
【公开号】CN105328127
【申请号】CN201510894187
【发明人】唐昆贵, 刘方宝, 李 诚
【申请人】四川南车共享铸造有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月27日