一种浇口杯的制作方法

本实用新型涉及铸造工具领域，尤其涉及一种铸造用浇口杯。

背景技术：

在传统的铸造行业中，浇口杯是重要的铸造工具。目前广泛使用的浇口杯以漏斗形的简单浇杯为主，但是这种浇杯存在诸多不足，如熔渣、气体直接随溶液进入浇道、进入浇道的液体流速不易受控、溶液易在漏斗形浇杯中出现离心旋转而形成漩涡。因此，对于质量要求稳定、批量大、性能要求高的铸件，上述漏斗形浇杯无法满足其生产过程中的要求。为此，在浇注要求高性能的铸件时，采用熔断式浇口杯或带浮渣功能的浇口杯。

如图1所示为目前常用的熔断式浇口杯，阻隔片2一般位于浇杯1的底部和模具的接触面。当浇杯中溶液达到一定高度，阻隔片2自动熔断，溶液进入直浇道。这种浇杯1的杯底一般为平直面，不带浮渣除气功能。溶液进入浇杯过程中，熔渣气体并不能快速有效地上浮，当阻隔片2熔断后还会大量进入浇道；同时当阻隔片2熔断时，可能会在配合面出现一定的空隙区域，增加了溶液出现扰动的可能。此外，由于这种阻隔片2的放置位置的限定，使得浇杯与模具必须分离，这就导致可能会出现因浇杯浇口和浇道入口尺寸形状存在差异或者配合偏差而导致的溶液扰动。上述溶液扰动均增大了紊流、卷气的可能性。

如图2所示为目前常用的浮渣式浇口杯。这种浇杯的设计思路是当浇杯1中溶液达到一定高度后，溶液由两侧向浇口方向流动，由于设计了一定的斜度，从而促使熔渣气泡上浮。但是这种浇杯1的熔渣上浮台阶过长，延伸到了浇口区域，当浇口的吸动区较大时，会将正在上浮的熔渣气体直接吸入到浇道中，很大程度上降低了浮渣除气的效果，而在浇注初期，溶液也会直接进入直浇道，无法起到有效的浮渣除气作用。

因此，对于质量性能要求高的铸件，需要一种能够有效除气浮渣，同时能够减少紊流卷气，能与模具连成整体的浇口杯。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浇口杯，能有效除气浮渣，净化溶液。

为达到此目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种浇口杯，包括杯底，与所述杯底相连的侧壁，及设于所述杯底的浇口，其特征在于，所述浇口位于所述杯底的一侧，所述杯底的另一侧设置有浇注区，所述浇注区与所述浇口之间设有浮渣台阶，所述浮渣台阶与所述浇口之间连接有稳流区。

其中，所述浮渣台阶的台阶斜面为平面，该平面与位于浇注区的所述杯底的顶面所在平面之间的夹角为100-135度。

其中，所述浮渣台阶的台阶斜面为曲面。

其中，所述浮渣台阶的台阶斜面的最高点与最低点之间的竖直距离为5-20mm。

其中，所述稳流区呈水平状。

其中，所述稳流区与所述浇口之间连接有平缓引流区。

进一步地，所述浇口的上边缘设置有台阶，所述台阶上设置有阻隔片，所述台阶的形状与所述阻隔片的形状一致，且所述阻隔片与所述台阶之间密封连接。

其中，所述位于浇口上边缘的台阶的口径比所述浇口的口径大5-10mm。

其中，所述位于浇口上边缘的台阶带拔模斜度，高度为5-10mm。

其中，所述阻隔片与浇注溶液的成分一致。

进一步地，所述侧壁包括一组相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述浇注区相连，所述第二侧壁与所述浇口相连，所述第一侧壁的宽度为所述第二侧壁的宽度的2-5倍。

其中，所述第一侧壁与位于所述浇注区的所述杯底的顶面之间的夹角为100-120度。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过在浇杯杯底设置浮渣台阶和稳流区，有效将熔渣气体上浮轨迹避开浇口吸动区，避免浇口将正在上浮的熔渣气体直接吸入浇道而实现除气浮渣，强化了浮渣除气效果，提升产品合格率。另外，通过优化设计阻隔片的放置位置，采用在浇口上边缘设置和阻隔片形状相同的台阶用以放置阻隔片，实现浇杯与模具的整体式制作，避免因浇杯与模具、浇道的配合或者尺寸形状差异而导致的溶液紊流和卷气现象，同时避免因阻隔片未完全熔化而出现真空区，导致紊流卷气，具备有效密封、定时熔断、操作简单等优点。所述浇杯即可用于砂型浇注，也可用于金属型浇注。

附图说明

图1为现有技术中的熔断式浇口杯的结构示意图。

图2为现有技术中的浮渣式浇口杯的结构示意图。

图3为本实用新型浇口杯的俯视结构示意图。

图4为图3的浇口杯在A-A方向的剖面结构示意图。

图中，1-浇杯；2-阻隔片；3-杯底；4-侧壁；5-浇口；6-浇注区；7-浮渣台阶；8-稳流区；9-平缓引流区；10-台阶；41-第一侧壁；42-第二侧壁；43-第三侧壁；44-第四侧壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

如图3、4所示，一种浇口杯，包括杯底3，与所述杯底3相连的侧壁4，及设于所述杯底3的浇口5，所述浇口5位于所述杯底3的一侧，所述杯底3的另一侧设置有浇注区6，所述浇注区6与所述浇口5之间设有浮渣台阶7，所述浮渣台阶7与所述浇口5之间连接有稳流区8。

所述浮渣台阶7的台阶斜面可以是平面或者曲面，当其为平面时，其与位于浇注区6的所述杯底3的顶面所在平面之间的夹角为100-135度。

通过设置浮渣台阶7和稳流区8，将熔渣气体上浮轨迹避开浇口吸动区，溶液在稳流区8的垂直流速基本限定在0，有效避免现有技术中因浇口吸动区问题将正在上浮的熔渣气体直接吸入浇口。对于浮渣台阶7的台阶斜面和位于浇注区6的所述杯底3的顶面所在平面之间的夹角，在熔液倾倒过程中，考虑到熔渣随液流的流动而流动，如果上述夹角过大，则熔液中的熔渣有可能难以上浮至液面而直接进入浇口的吸动区进入浇道；如果角度过小，则熔液在浮渣台阶7处会被阻挡，其无法获得初始的斜向上的速度，相应的熔渣也就无法随熔液斜向上上浮，只能依靠浮力上浮，其除气浮渣的效果较差，因此，将其控制在合适的范围内，可强化除气浮渣效果。

所述浮渣台阶7的台阶斜面的最高点与最低点之间的竖直距离为5-20mm。

所述稳流区8呈水平状。所述稳流区8与所述浇口5之间连接有平缓引流区9。所述平缓引流区9为向下的斜面或斜坡，溶液经稳流区8沿平缓引流区9向浇口5方向平稳流动。

作为另一种实施方式，所述浇口的上边缘设置有台阶，所述台阶上设置有阻隔片，所述台阶的形状与所述阻隔片的形状一致，且所述阻隔片与所述台阶之间密封连接。

所述位于浇口5上边缘的台阶10的口径比所述浇口5的口径大5-10mm。所述位于浇口5上边缘的台阶10带拔模斜度，高度为5-10mm。所述阻隔片2与浇注溶液的成分一致。

作为另一种实施方式，所述侧壁4包括一组相对设置的第一侧壁41和第二侧壁42，所述第一侧壁41与所述浇注区6相连，所述第二侧壁42与所述浇口5相连，所述第一侧壁41的宽度为所述第二侧壁42的宽度的2-5倍，以保证浇杯中的溶液深度始终大于设计深度。为了保持浇杯中熔液深度大于设计工作深度，且在浇注末期尽量减少浇杯中的残留熔液，需要保证溶液注入测的体积大于浇口侧的体积。只有注入侧体积相对较大，在保证熔液流出速度一定时，液面高度才可能尽量保持稳定；相反，则浇杯中的液面下降速度过快，无法保持液面深度。

所述第一侧壁41与位于所述浇注区6的所述杯底3的顶面之间的夹角为100-120度。

所述侧壁4还包括一组相对设置的第三侧壁43和第四侧壁44，第三侧壁43和第四侧壁44均同时与浇注区6和浇口5相连。

在浇注开始之前，将相应的阻隔片2放置在浇口5处的台阶10位置，将浇口5完全遮盖，同时与台阶10密闭。浇注时，熔液倾倒在和浇注区6相连的侧壁41上，随后进入浇注区6，经过浮渣台阶7时改变熔液的流向转而向上，从而使熔液中的熔渣气体上浮，由于稳流区8的存在，可有效避开浇口吸动区，不会被浇口5直接吸入浇道。当熔液达到浇杯的设计工作深度后，阻隔片2熔断，熔液进入直浇道，迅速充满直浇道，并将气体阻隔在熔液前端，排出浇道。同时，保持在整个浇注过程中，浇杯中的溶液始终高于设计深度。由于阻隔片设置在浇杯中且与熔液成分一致，所以当其完全熔化后不会改变合金成分，同时，由于阻隔片放置在台阶10上，会全部熔化，避免在其下方边缘处出现真空区，从而避免了卷气紊流。

本实用新型的浇口杯既可以为砂型，也可以由永久型材料如金属、陶瓷、或者纤维材料等制成。当浇口杯为砂型时，在制作模具时，可将浇口杯与砂型模具连成一体制作；当浇口杯材料为金属时，可与金属型模具连成一体制作；当浇口杯材料为永久型材料时，先单独制作浇口杯，然后与模具配合使用，使用时直浇道入口和浇杯浇口尺寸形状必须一致。

本实用新型通过在浇杯杯底设置浮渣台阶和稳流区，有效将熔渣气体上浮轨迹避开浇口吸动区，避免浇口将正在上浮的熔渣气体直接吸入浇道，强化了浮渣除气效果，提升产品合格率。另外，通过优化设计阻隔片的放置位置，采用在浇口上边缘设置和阻隔片形状相同的台阶用以放置阻隔片，实现浇杯与模具的整体式制作，避免因浇杯与模具、浇道的配合或者尺寸形状差异而导致的溶液紊流和卷气现象，同时避免因阻隔片未完全熔化而出现真空区，导致紊流卷气，具备有效密封、定时熔断、操作简单等优点。所述浇杯即可用于砂型浇注，也可用于金属型浇注。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。