一种防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造浇注技术领域，特别涉及一种防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，适用于大型铸钢件的浇注系统设计中。
【背景技术】
[0002]为保证铸件的质量，大型铸钢件在浇注工艺设计时，大多数采用底注式浇注系统。这种浇注方式有利于钢液平稳地上升，防止铸件出现夹渣、裂纹等缺陷。具体的浇注系统工艺如图1所示，浇注系统包括直浇I道，内浇道2，横浇道3，内浇道2设置在铸件底部，并通过横浇道连接，同时与直浇道连通，形成网状浇注系统。
[0003]按照此类浇注系统设计的铸件浇注工艺，横浇道将内浇口连接成网状结构，在钢液凝固后期，由于横浇道收缩产生较大的拉应力，导致内浇口与铸件连接处产生较大的剪切应力，从而使内浇口附近的铸件产生裂纹，通常，每个内浇口附近都会产生裂纹缺陷，大大降低铸件质量，并增加后续补焊处理的工作量。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术中大型铸钢件浇注系统设计工艺存在的问题，提供一种防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，以避免铸件内浇口根部浇注凝固时产生裂纹。
[0005]本发明的目的是这样实现的，一种防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，包括直浇道、横浇道和铸件模样底侧分布的若干内浇道，所述内浇道与直浇道间通过横浇道连接，所述铸件模样底侧各内浇道连接处分别设有阶梯状的圆形一级内浇口模样和二级内浇口模样，所述一级内浇口模样根部外周与铸件模样的连接处圆角过渡连接，所述一级内浇口模样外径大于二级内浇口模样外径，所述二级内浇口模样的上部抵靠一级内浇口模样的底部，所述二级内浇口模样的根部外周与一级内浇口模样的底部直角过渡连接，所述内浇道为陶瓷管内浇道，制作浇注系统砂型时，陶瓷管内浇道间隙套接在二级内浇口模样外周并且端部抵靠一级内浇口模样。
[0006]本发明的浇注系统设计方法形成的浇注系统，浇注后在内浇道与铸件之间形成阶梯状的一级内浇口和二级内浇口，一级内浇口根部与铸件连接处设置过渡圆角，减小了一级内浇口与铸件连接处钢水凝固时应力集中，从而减少一级内浇口附近的铸件部位产生裂纹;而一级内浇口与二级内浇口的连接处外周直角连接，增加了两级内浇口连接处应力集中，在凝固收缩过程中直接断裂，释放应力，从而进一步避免铸件与一级内浇口之间出现裂纹。
[0007]为便于砂型制作时陶瓷管内浇道的定位安装，所述一级内浇口模样的外径尺寸大于陶瓷管内浇道内径5—8mm，所述二级内浇口模样外径尺寸小于一级内浇口模样外径15—20mm。本结构的浇注系统砂型制作时，将一级内浇口模样与二级内浇口模样对准固定后再将一级内浇口模样固定在铸件型模的底部，然后将陶瓷管内浇道套装在二级内浇口模样外周并且端部抵靠在一级内浇口模样下侧，然后进行填砂造型，可以实现内浇道的对准和固定安装。
[0008]作为本发明的进一步优选，所述一级内饶口模样的轴向高度为45—50mm，所述二级内浇口模样的轴向高度为15—20mm，所述一级内浇口模样根部外周与铸件模样连接处的圆角半径为R20—R25。
【附图说明】
[0009]图1为现有技术中大型铸钢件的底注式浇注系统的工艺示意图。
[0010]图2为图1的左视图。
[0011]图3为本发明的防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法的型模工艺图。
[0012]图4为一级内浇口模样和二级内浇口模样安装连接的示意图。
[0013]其中，I直浇道;2内浇道;3横浇道;4铸件模样;5—级内浇口模样;6二级内浇口模样。
【具体实施方式】
[0014]如图3和图4所示，本发明的防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，包括直浇道1、横浇道3和铸件模样4底侧分布的若干内浇道2，各内浇道2与直浇道I间通过网状分布的横浇道3连接，铸件模样4底侧各内浇道2连接处分别设有阶梯状的圆形一级内浇口模样5和二级内浇口模样6，一级内浇口模样5根部外周与铸件模样4的连接处圆角过渡连接，过渡圆角的尺寸为R20—R25，一级内浇口模样5外径大于二级内浇口模样6外径的尺寸为15-20mm，为二级内浇口模样6的上部抵靠固定在一级内浇口模样5的底部，二级内浇口模样6的根部外周与一级内浇口模样5的底部直角过渡连接，并且一级内浇口模样的轴向高度45-50mm，二级内浇口模样的轴向高度为15-20mm，内浇道2为陶瓷管内浇道，安装时，陶瓷管内浇道间隙套接在二级内浇口模样6外周并且端部抵靠一级内浇口模样。
[0015]本发明的浇注系统设计方法形成的浇注系统，浇注后在内浇道与铸件之间形成阶梯状的一级内浇口和二级内浇口，一级内浇口根部与铸件连接处设置过渡圆角，减小了内浇口与铸件连接处钢水凝固时的应力集中，从而减少一级内浇口附近的铸件部位产生裂纹倾向；而一级内浇口与二级内浇口的连接处采用直角连接，增加了两级内浇口连接处应力集中，在凝固收缩过程中直接断裂以释放应力，从而进一步避免铸件与一级内浇口之间出现裂纹。
【主权项】
1.一种防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，包括直浇道、横浇道和铸件模样底侧分布的若干内浇道，所述内浇道与直浇道间通过横浇道连接，其特征在于，所述铸件模样底侧各内浇道连接处分别设有阶梯状的圆形一级内浇口模样和二级内浇口模样，所述一级内浇口模样根部外周与铸件模样的连接处圆角过渡连接，所述一级内浇口模样外径大于二级内浇口模样外径，所述二级内浇口模样的上部抵靠一级内浇口模样的底部，所述二级内浇口模样的根部外周与一级内浇口模样的底部直角过渡连接，所述内浇道为陶瓷管内浇道，制作浇注系统砂型时，陶瓷管内浇道间隙套接在二级内浇口模样外周并且端部抵靠一级内浇口模样。2.根据权利要求1所述的防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，其特征在于，所述一级内浇口模样的外径尺寸大于陶瓷管内浇道内径5—8mm，所述二级内浇口模样外径尺寸小于一级内饶口模样外径15—20_。3.根据权利要求1所述的防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，其特征在于，所述一级内饶口模样的轴向高度为45—50mm,所述二级内饶口模样的轴向高度为15—20mm，所述一级内浇口模样根部外周与铸件模样连接处的圆角半径为R20—R25。
【专利摘要】本发明涉及铸造技术领域内一种防止铸件内浇口根部裂纹缺陷的浇注系统设计方法，包括直浇道、横浇道和铸件模样底侧分布的若干内浇道，所述内浇道与直浇道间通过横浇道连接，所述铸件模样底侧各内浇道连接处分别设有阶梯状的圆形一级内浇口模样和二级内浇口模样，所述一级内浇口模样根部外周与铸件模样的连接处圆角过渡连接，所述一级内浇口模样外径大于二级内浇口模样外径，所述二级内浇口模样的上部抵靠一级内浇口模样的底部，所述二级内浇口模样的根部外周与一级内浇口模样的底部直角过渡连接，所述内浇道为陶瓷管内浇道，制作浇注系统砂型时，陶瓷管内浇道间隙套接在二级内浇口模样外周并且端部抵靠一级内浇口模样。
【IPC分类】B22C9/08
【公开号】CN105598374
【申请号】CN201510994764
【发明人】杨建 , 李莹, 郭小强
【申请人】共享铸钢有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月28日