本實(shí)用新型涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鑄造是將金屬液澆注到與零件形狀相適應(yīng)的鑄件型腔中，待其冷卻凝固后以獲得零件或毛坯的方法。鑄造件中常見的缺陷有渣孔、氣孔、砂眼、冷隔等。鑄造生產(chǎn)中常采用過濾器過濾凈化金屬液，以有效地濾除掉金屬液中的熔渣，簡化澆注系統(tǒng)，防止渣孔缺陷，提高鑄件力學(xué)性能，減小鑄件機(jī)加工余量。

現(xiàn)有的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)一般由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成，過濾器通常放置于直澆道或橫澆道內(nèi)，金屬液在通過過濾器時(shí)，過濾器會使金屬液的速度和溫度變得更加均勻，趨于層流狀態(tài)，起到調(diào)整金屬液流態(tài)的作用。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于過濾器設(shè)置在直澆道或橫澆道，距離鑄件型腔有一定的距離，在此過程中，金屬液又會出現(xiàn)紊流現(xiàn)象，增加金屬液卷氣進(jìn)而形成二次氧化夾雜的傾向，在流入鑄件型腔時(shí)產(chǎn)生渦流和噴濺現(xiàn)象，降低產(chǎn)品合格率；另外，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中通常將直澆道設(shè)置在鑄件型腔的側(cè)面，對于大型的環(huán)形鑄件來說，不僅補(bǔ)縮效果差，而且增加了砂芯尺寸和砂鐵比，鑄件的出品率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種既能夠降低鑄件廢品率，又能夠提高出品率的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下：

一種環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)，用于放置在環(huán)形鑄件型腔的中部，包括直澆道，所述直澆道的下部沿圓周方向設(shè)置有若干內(nèi)澆道，各內(nèi)澆道上均設(shè)置有過濾器。

進(jìn)一步的，各內(nèi)澆道上均設(shè)置有冒口，其中：

所述過濾器相對于所述冒口更加遠(yuǎn)離所述直澆道；

或者，所述冒口相對于所述過濾器更加遠(yuǎn)離所述直澆道；

或者，所述過濾器位于所述冒口的內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述冒口為暗冒口和/或大氣壓力冒口。

進(jìn)一步的，所述冒口為暗側(cè)冒口，所述暗側(cè)冒口的頸部開口用作為連接環(huán)形鑄件型腔的內(nèi)澆口，所述過濾器位于所述暗側(cè)冒口的頸部，所述內(nèi)澆道連接在所述暗側(cè)冒口和直澆道之間。

進(jìn)一步的，所述過濾器與環(huán)形鑄件型腔的距離為10～200mm。

進(jìn)一步的，所述過濾器與金屬液流動方向的夾角為0～180°。

進(jìn)一步的，所述過濾器為泡沫陶瓷過濾器，所述過濾器的孔隙密度為15～30ppi。

進(jìn)一步的，所述過濾器通過設(shè)置在管路上的溝槽固定，所述過濾器與溝槽之間設(shè)置有耐火棉或耐火膠泥。

進(jìn)一步的，所述過濾器與溝槽的搭接尺寸為所述過濾器總長的1/8～1/10。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形鑄件型腔的內(nèi)腔表面溫度控制在20～140℃之內(nèi)。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

一方面，本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)通過在內(nèi)澆道上合理設(shè)置過濾器，當(dāng)金屬液通過過濾器時(shí)，能夠過濾部分金屬熔渣，調(diào)整金屬液的流速，使金屬液平穩(wěn)充滿環(huán)形鑄件型腔，避免沖擊型壁和型芯，防止產(chǎn)生渦流和噴濺，減少了金屬液卷氣進(jìn)而形成二次氧化夾雜的傾向，能夠避免了產(chǎn)生渣孔、冷隔、縮松和縮孔等缺陷，降低產(chǎn)品廢品率。

另一方面，本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)將直澆道設(shè)置在環(huán)形鑄件型腔的中部，并且在直澆道的圓周方向上設(shè)置若干用于連接直澆道與環(huán)形鑄件型腔的內(nèi)澆道，能夠在合理的空間布置下實(shí)現(xiàn)運(yùn)用一個(gè)直澆道對環(huán)形鑄件各部位均勻充型，減少砂鐵比、降低砂芯尺寸，可增大補(bǔ)縮量，極大地提高了鑄件的出品率。采用本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)，能夠使得整個(gè)鑄造系統(tǒng)的生產(chǎn)能力得到提升。

綜上，本實(shí)用新型既能夠降低鑄件廢品率，又能夠提高出品率，同時(shí)能夠降低能耗和原材料消耗，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)實(shí)施例一的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)實(shí)施例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)、(b)、(c)分別為過濾器不同安裝位置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的過濾器安裝方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的過濾器安裝方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，過濾器與金屬液水平流動方向的夾角為0°或180°。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型提供一種環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)，用于放置在環(huán)形鑄件型腔4的中部，如圖1至圖4所示，包括直澆道1，直澆道1的下部沿圓周方向設(shè)置有若干內(nèi)澆道2，各內(nèi)澆道2上均設(shè)置有過濾器3。

本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)通過在內(nèi)澆道2上合理設(shè)置過濾器3，當(dāng)金屬液通過過濾器3時(shí)，能夠過濾部分金屬熔渣，調(diào)整金屬液的流速，使金屬液平穩(wěn)充滿環(huán)形鑄件型腔4，避免沖擊型壁和型芯，防止產(chǎn)生渦流和噴濺，減少了金屬液卷氣進(jìn)而形成二次氧化夾雜的傾向，能夠避免產(chǎn)生渣孔、冷隔、縮松和縮孔等缺陷，降低產(chǎn)品廢品率。

此外，本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)將直澆道1設(shè)置在環(huán)形鑄件型腔4的中部，并且在直澆道1的圓周方向上設(shè)置若干用于連接直澆道1與環(huán)形鑄件型腔4的內(nèi)澆道2，能夠在合理的空間布置下實(shí)現(xiàn)運(yùn)用一個(gè)直澆道1對環(huán)形鑄件各部位均勻充型，減少砂鐵比、降低砂芯尺寸，可增大補(bǔ)縮量，極大地提高了鑄件的出品率。采用本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)，能夠使得整個(gè)鑄造系統(tǒng)的生產(chǎn)能力得到提升。

因此，本實(shí)用新型既能夠降低鑄件廢品率，又能夠提高出品率，同時(shí)能夠降低能耗和原材料消耗，提高生產(chǎn)效率。

優(yōu)選的，各內(nèi)澆道2上可以均設(shè)置有冒口5，內(nèi)澆道2上的過濾器3可以比冒口5更靠近直澆道1，如圖2中的(b)所示，也可以將過濾器3設(shè)置在冒口5內(nèi)，如圖2中的(c)所示，然而為了保證儲存足夠的金屬液，提高補(bǔ)縮效果，有效降低直澆道1內(nèi)金屬液的沖擊力，使得金屬液的速度更加均勻，優(yōu)選的，過濾器3相對于冒口5更加遠(yuǎn)離直澆道1，如圖2中的(a)所示。另外，冒口5和過濾器3在內(nèi)澆道2上的安裝位置，還可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其它安裝位置，均不影響本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，冒口5可以采用暗冒口和/或大氣壓力冒口。暗冒口與明冒口相比保溫效果好，能夠避免金屬液在充滿鑄件之前流出，可以充分利用石墨化膨脹和剛性鑄件型腔條件下鑄件內(nèi)部產(chǎn)生的壓力使鑄件致密，提高鑄件質(zhì)量；采用頂部設(shè)置有細(xì)砂芯或錐頂砂的大氣壓力冒口，澆注后冒口5表面結(jié)殼，外界大氣壓力仍可通過砂芯的孔隙作用在內(nèi)部金屬液面上，從而增加冒口的補(bǔ)縮壓力。

更進(jìn)一步的，為了便于去除鑄件殘余部分，提高鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。冒口5采用暗側(cè)冒口，暗側(cè)冒口的頸部開口用作為連接環(huán)形鑄件型腔4的內(nèi)澆口，過濾器3位于暗側(cè)冒口的頸部，內(nèi)澆道2連接在暗側(cè)冒口和直澆道1之間。另外，過濾器3與環(huán)形鑄件型腔4的距離優(yōu)選為10～200mm。該位置設(shè)計(jì)使得過濾器3位于內(nèi)澆口處，容易在過濾器3處形成應(yīng)力集中點(diǎn)，便于鑄件殘余部分去除，提高生產(chǎn)效率。

為了增加金屬液與過濾器3的接觸面積，提高過濾效果，如圖3、4所示，將過濾器3與金屬液流動方向(圖中箭頭為金屬液的流動方向)的夾角α設(shè)計(jì)為0～180°，其中，圖4為過濾器3與金屬液水平流動方向的夾角為0°或180°。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，過濾器3優(yōu)選采用泡沫陶瓷過濾器，也可以采用纖維過濾網(wǎng)或者直孔過濾器，其中，過濾器3的孔隙密度為15～30ppi，圖1所示實(shí)施例一采用的過濾器3的孔隙密度為20-30ppi。泡沫陶瓷過濾器在對金屬液進(jìn)行整流的同時(shí)可過濾小截面的熔渣，控制金屬液的平均充型線速度在0.1～0.4m/s，過濾效果好，有利于澆注充型，同時(shí)過濾器3不易被堵塞，使用壽命長。另外，泡沫陶瓷過濾器材質(zhì)采用耐火材料，如氧化鋯、碳化硅或氧化鋁等。

進(jìn)一步的，如圖3、4所示，為了防止過濾器3在澆注過程中在內(nèi)澆道2中左右浮動而造成過濾效果的降低，過濾器3優(yōu)選通過設(shè)置在管路上的溝槽2-1固定，其中，圖1所示的實(shí)施例一中溝槽2-1設(shè)置在內(nèi)澆道2上，圖2所示的實(shí)施例二中溝槽2-1設(shè)置在冒口5的頸部，過濾器3與溝槽2-1的搭接尺寸a為過濾器3總長L的1/8～1/10。并且為防止金屬液不經(jīng)過過濾器3的過濾，直接從過濾器3與溝槽2-1之間的間隙b進(jìn)入環(huán)形鑄件型腔4，即防止金屬液的側(cè)流，過濾器3與溝槽2-1之間均設(shè)置有耐火材料封堵金屬液通過，如耐火棉或耐火膠泥等。此外，還可以通過控制過濾器3尺寸公差，使過濾器3和溝槽2-1之間的間隙控制在0.1～1mm以內(nèi)，來減少金屬液的側(cè)流。

本實(shí)用新型中，將環(huán)形鑄件型腔4的內(nèi)腔表面溫度優(yōu)選控制在20～140℃范圍內(nèi)，該溫度范圍能夠提高自然吸負(fù)壓的效果，減少金屬液氧化，降低氧化渣，同時(shí)大于室溫時(shí)鑄件型腔內(nèi)液體降溫慢，液體表面張力增加速率降低，有利于金屬液內(nèi)的氣體上浮，氣孔減少，鑄件厚度越厚，將型腔內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的越高，最好為60～120℃。

本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)在生產(chǎn)大型鑄件時(shí)，廢品率能夠下降10～30％，并且本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)具有嚴(yán)格緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了砂鐵比，所以鑄造上述鑄件時(shí)每噸鑄件的砂用量減少了15～30％，綜合生產(chǎn)能力提高了30％，綜合能耗、材料損耗能降低了10～20％，綜合成本降低了10～30％，相對于傳統(tǒng)的澆注系統(tǒng)，采用本實(shí)用新型的環(huán)形鑄件用澆注系統(tǒng)，廢品率得到極大程度的降低。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。