一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具的制作方法

本实用新型涉及底筒铸造设备技术领域，更具体的是涉及一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具。

背景技术：

底筒是摩托车前减震器的重要组成部件之一，摩托车减震器底筒在生产过程中，从重力铸造成型、机械加工、精饰抛光、清洗到涂装等过程要遇到添加剂、精炼剂、脱模剂等一系列化学试剂，若任何一个工艺流程处理不当对铸件发生锈蚀产生很大影响。

经过不断的实验发现，底筒锈蚀与铸造工艺控制有着直接的关系，铸造溶液流动性控制不好，将直接导致铸件组织疏松以及不同部位不同程度的缩孔，存在铸件密封性不好、尺寸厚度不达标等问题，在铸造产品机械加工抛光后出现渣孔，对铸件产品质量会引起致命的影响。

鉴于上述技术存在的问题，经过本领域技术人员长期研究实验，将进水浇道设计为蛇形管状，对产品充型过程中湍流的形成有抑制作用，但对截面上旋转紊流的形成没有抑制作用，从而研究设计一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具，优化现有底筒浇铸系统，解决浇铸系统旋转紊流较大而影响铸件质量的问题，提高产品成型正品率，对提高企业的经济效益具有显著意义。

技术实现要素：

为了解决现有底筒浇铸系统旋转紊流较大而影响铸件质量的问题，本实用新型的目的在于提供一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具，可有效抑制浇铸系统旋转紊流的形成，提高产品成型正品率。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具，包括定位块和设于定位块上的模具壳体，所述模具壳体内设有浇口、浇道以及铸件成型腔，所述浇道包括呈蛇形管状的进水浇道和与进水浇道连通的补缩浇道，所述浇口包括外浇口和三个内浇口，所述外浇口设于进水浇道的上端并相互连通，所述外浇口由其上端沿下端向内倾斜设置，且外浇口的横截面是由弧线段和直线段连接而成的异形面，所述进水浇道的横截面与外浇口底部的横截面相同；所述铸件成型腔包括依次连通的上段型腔、中段型腔和下段型腔，所述上段型腔、中段型腔和下段型腔分别通过由上往下依次设置的三个内浇口与补缩浇道相互连通。

本实用新型基础方案的工作原理为：采用上述模具结构，浇铸液由外浇口进入进水浇道内，而且外浇口的横截面设计成由弧线段和直线段连接而成的异形面，且沿外浇口上端至下端向内倾斜设置，可有效地在浇铸液进入浇铸系统的源头抑制其旋转紊流的形成；且进水浇道与补缩浇道均采用蛇形管状设计，进水浇道的横截面与外浇口底部的横截面相同均由弧线段和直线段连接而成，可有效减缓浇铸液直接冲击以及减少湍流的产生，优化现有底筒浇铸系统，提高产品成型正品率；进一步地，进入进水浇道内的浇铸液并未直接进入铸件成型腔，而是由与补缩浇道连通的三个内浇口分别进入铸件成型腔的上段型腔、中段型腔和下段型腔，减小热量散失，有效提高充型效率，浇铸液可均匀流入铸件成型腔内，可显著解决铸件组织疏松以及疏松部位存在不同程度的缩孔的缺陷；且外浇口的横截面采用异形面的结构设计，可有效抑制浇铸系统旋转紊流的形成，在保证铸件产品质量的同时可缩短外浇口与内浇口的高度差，减少模具的制造成本，实用性好。

优选地，所述外浇口包括由上端沿下端向内倾斜的两个扇形面和两个蝶形面组成的内腔体，两个扇形面沿外浇口的中心线呈对称设置，两个蝶形面沿外浇口的中心线呈对称设置。为抑制进入外浇口内浇铸液旋转紊流的形成，将外浇口改设成异形腔体，从而进入外浇口内的浇铸液旋转各面所遇阻力不同，可有效地在浇铸液进入浇铸系统的源头抑制其旋转紊流的形成；且外浇口采用两个扇形面和两个蝶形面分别呈对称设置，结构设计巧妙，制造工艺简单。

优选地，所述外浇口沿两个扇形面的两侧均通过倾斜向下设置的第一凹陷部与进水浇道连接过渡，且进水浇道的横截面在与两个第一凹陷部连接的两侧由直线段组成。第一凹陷部采用倾斜向下的弧形设计，可直接缩小进水浇道的设计孔径，且外浇口与进水浇道采用弧形过渡，可有效减少湍流的产生；且将与两个扇形面连接一侧的进水浇道设计成横截面呈直线的平面，可直接改变浇铸液的流动性，进一步抑制其旋转紊流的形成。

优选地，所述外浇口沿两个蝶形面的两侧均通过倾斜向下设置的第二凹陷部与进水浇道连接过渡；且进水浇道的横截面在与两个第二凹陷部连接的两侧由弧线段和直线段组成。由弧形面与平面构成复杂的进水浇道内壁面可有效抑制浇铸液的惯性旋转，抑制规律性旋转紊流的形成。

优选地，所述定位块内设置有用于连通进水浇道底部和补缩浇道底部的定位型腔，进入进水浇道底部的浇铸液经定位型腔由补缩浇道底部进入补缩浇道。为减小进水浇道内由重力作用形成的湍流，设计进入进水浇道内的浇铸液由其底部经定位型腔进入补缩浇道内，可根据补缩浇道的过水通道和分浇道的设计控制铸造溶液流动性，防止成型铸件气孔的产生，降低铸造湍流对铸件质量的影响。

优选地，所述定位型腔的内凹面呈弧形状，且定位型腔靠近中部进水浇道的内凹面深于定位型腔靠近两端补缩浇道的内凹面。定位型腔的内凹面采用弧形状设计，工艺加工简单，由于进入定位型腔内的浇铸液由靠近中部进水浇道的内凹面向两侧补缩浇道的内凹面分流，将中部内凹面设计深于两侧内凹面，避免影响浇铸液由中部沿两侧流动存在阻碍，抑制湍流产生的同时保证进入两侧补缩浇道的流量。

优选地，所述进水浇道与补缩浇道之间设有至少一条连通进水浇道和补缩浇道的支流浇道，至少一条所述支流浇道自进水浇道沿补缩浇道倾斜向上设置。为增加铸件成型腔内铸件成型的速度，进入进水浇道内的浇铸液可由支流浇道进入补缩浇道内，而支流浇道采用自进水浇道沿补缩浇道倾斜向上设置，具体设计支流浇道的倾斜角度以及孔径大小可限制浇铸液流动性，在提高铸件速度的同时避免浇铸液湍流影响产品质量的问题。

优选地，至少一条所述支流浇道设于三个所述内浇口的上方。由于浇铸液需先由进水浇道底部的定位型腔进入补缩浇道，当浇铸液达到进水浇道一定高度再由自下而上的支流浇道进入补缩浇道，采用此结构设计，根据浇铸液走向可有效控制各区域浇铸液的流动性。

优选地，所述补缩浇道和铸件成型腔各有两个，且两个所述补缩浇道对称设置于进水浇道的两侧并分别通过三个内浇口与两个铸件成型腔相互连通。该模具结构可直接铸造成型两个底筒，提高产品的生产效率，且进入进水浇道内的浇铸液由定位型腔沿两端分流进入两个补缩浇道内，分流可迅速减小由重力作用产生的湍流。

优选地，两个所述补缩浇道均包括多个相互连通且交错设置的过水通道和分浇通道，且多个所述过水通道和分浇通道的横截面均呈圆形状，过水通道的直径是分浇通道直径的1/3-2/3，三个所述内浇口分别与不同的分浇通道连通。由于浇铸液由下而上进入补缩浇道内，将过水通道和分浇通道的横截面设计成圆形状，可提高浇铸液的上流速度，而将与过水通道和分浇通道交错设置可不断改变浇铸液的流动状态，抑制湍流的产生。

如上所述，本实用新型相对现有技术的有益效果如下：

1.本实用新型模具浇道包括进水浇道和设于进水浇道两侧并与进水浇道连通的补缩浇道，进水浇道以及补缩浇道均采用蛇形管状设计，可有效减缓浇铸液直接冲击以及减少涡流的产生，严格控制浇铸液的流动性，有效解决现有浇铸底筒组织疏松以及疏松部位存在不同程度的缩孔的缺陷，提高产品的正品率。

2.本实用新型模具浇口包括外浇口和内浇口，外浇口的横截面设计成由弧线段和直线段连接而成的异形面，且外浇口由其上端至下端向内倾斜设置，可有效地在浇铸液进入浇铸系统的源头抑制其旋转紊流的形成，浇铸底筒的正品率较之前至少提高了1.1％；且采用此结构设计的外浇口，可在保证铸件产品质量的同时缩短外浇口与内浇口的高度差，降低了模具制造成本。

3.本实用新型补缩浇道内的浇铸液经由下而上的三个内浇口均匀稳定地进入铸件成型腔内，可在抑制湍流的形成的同时加快铸件的成型速度，成型过程热量散失少，可严格控制成型铸件的气密性，铸件产品组织紧凑、尺寸厚度均匀达标。

4.本实用新型优化了补缩系统，补缩浇道采用过水通道和分浇通道交错设置方式，过水通道和分浇通道的横截面均设计成圆形状，且增加了补缩浇道的孔径；采用上述结构设计，在此阶段可显著提高浇铸液的上流速度，提高产品的成型速度，保证铸件产品的密封性，避免产品在抛丸、打砂后出现渣孔。

附图说明

图1是本实用新型一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具的结构示意图；

图2是图1的俯视剖面图；

图3是图1中外浇口的俯视图；

图4是图3中A-A的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-定位块、2-模具壳体、3-外浇口、31-扇形面、32-蝶形面、33-第一凹陷部、34-第二凹陷部、4-内浇口、5-进水浇道、6-补缩浇道、61-过水通道、62-分浇通道、7-铸件成型腔、71-上段型腔、72-中段型腔、73-下段型腔、8-定位型腔、9-支流浇道。

实施例1

请参考图1和图2所示，本实施例提供一种抑制紊流产生的底筒浇铸模具，包括定位块1和设于定位块1上的模具壳体2，模具壳体2竖直设置，且模具壳体2内设有浇口、浇道以及铸件成型腔7，具体地，浇道包括呈蛇形管状的进水浇道5和与进水浇道5连通并呈蛇形管状的补缩浇道6，可有效解决铸件组织疏松以及疏松部位存在不同程度的缩孔的缺陷；定位块1内设置有用于连通进水浇道5底部和补缩浇道6底部的定位型腔8，进入进水浇道5底部的浇铸液经定位型腔8可由补缩浇道6底部进入补缩浇道6。

本实施例以提供两个补缩浇道6为例，由此包括两个补缩浇道6和两个铸件成型腔7，且两个补缩浇道6对称设置于进水浇道5的左右两侧并分别与两个铸件成型腔7相互连通。为增加铸件成型腔7内铸件成型的速度，在进水浇道5与每个补缩浇道6之间设有至少一条连通进水浇道5和补缩浇道6的支流浇道9，至少一条支流浇道9自进水浇道5沿补缩浇道6倾斜向上设置，本实施例优选在进水浇道5与每个补缩浇道6之间设计一条支流浇道9为例，进入进水浇道5内的浇铸液可由支流浇道9进入补缩浇道6内，而支流浇道9采用自进水浇道5沿补缩浇道6倾斜向上设置，且支流浇道9设于三个内浇口4的上方，具体设计支流浇道9的倾斜角度以及孔径大小可限制浇铸液流动性，在提高铸件速度的同时避免浇铸液湍流影响产品质量的问题。

进一步地，浇口包括外浇口3和内浇口4，具体地，如图3和图4所示，外浇口3设于进水浇道5的上端并相互连通，外浇口3由其上端沿下端向内倾斜设置，且外浇口3包括由上端沿下端向内倾斜的两个扇形面31和两个蝶形面32组成的内腔体，上下两个扇形面31沿外浇口3的中心线呈对称设置，左右两个蝶形面32沿外浇口3的中心线呈对称设置，且外浇口3的横截面是由弧线段和直线段连接而成的异形面，可有效地在浇铸液进入浇铸系统的源头抑制其旋转紊流的形成。

且进水浇道5的横截面与外浇口3底部的横截面相同，具体地，外浇口3沿两个扇形面31的两侧均通过倾斜向下设置的第一凹陷部33与进水浇道5连接过渡，且进水浇道5的横截面在与两个第一凹陷部33连接的两侧由直线段组成；外浇口3沿两个蝶形面32的两侧均通过倾斜向下设置的第二凹陷部34与进水浇道5连接过渡；且进水浇道5的横截面在与两个第二凹陷部34连接的两侧由弧线段和直线段组成，外浇口3与进水浇道5采用弧形过渡，可有效减少湍流的产生；且由弧形面与平面构成复杂的进水浇道5内壁面可有效抑制浇铸液的惯性旋转，抑制规律性旋转紊流的形成，进一步解决铸件组织疏松以及疏松部位存在不同程度的缩孔的缺陷。

进一步地，每个铸件成型腔7包括依次连通的上段型腔71、中段型腔72和下段型腔73，且上段型腔71、中段型腔72和下段型腔73分别通过由上往下依次设置的三个内浇口4与对应的补缩浇道6相互连通，且内浇口4的厚度为3cm。由于浇铸液需先由进水浇道5底部的定位型腔8进入补缩浇道6，将支流浇道9设于三个内浇口4的上方，当浇铸液达到进水浇道5一定高度再由自下而上的支流浇道9进入补缩浇道6，采用此结构设计，根据浇铸液走向可有效控制各区域浇铸液的流动性，且提高铸件成型速度。

本实施例的具体实施方式为：该模具结构可直接浇铸成型两个底筒，将浇铸液由漏斗状的外浇口3进入进水浇道5内，外浇口3的横截面设计成由弧线段和直线段连接而成的复杂异形面，从而进入外浇口3内的浇铸液旋转各面所遇阻力不同，可有效地在浇铸液进入浇铸系统的源头抑制其旋转紊流的形成；而进水浇道5与两侧补缩浇道6相互连通且均采用蛇形管状设计，可有效减缓浇铸液直接冲击以及减少涡流的产生，从而进入进水浇道5内的浇铸液并未直接进入铸件成型腔7，而是先由进水浇道5底部的定位型腔8分流进入两个补缩浇道6内，待进水浇道5内的浇铸液上升到一定程度后再由支流浇道9同时进入补缩浇道6，并由与补缩浇道6连通的三个内浇口4分别进入铸件成型腔7的上段型腔71、中段型腔72和下段型腔73，此结构设计可在抑制同时浇铸液湍流形成的同时增加铸件成型腔7内铸件成型的速度，减少热量的散失。

本实施例中外浇口3与最下方内浇口4的高度差不大于500mm，经三个内浇口4进入铸件成型腔7内的浇铸液流速稳定，可显著解决铸件组织疏松以及疏松部位存在不同程度的缩孔的缺陷，浇铸底筒的正品率较之前提高了1.1％；外浇口3复杂的结构设计可在保证铸件产品质量的同时缩短外浇口3与内浇口4的高度差，降低了模具制造成本，提高了产品成型正品率。

实施例2

请参考图1所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体地，定位型腔8的内凹面采用弧形状设计，定位型腔8靠近中部进水浇道5的内凹面深于定位型腔8靠近两端补缩浇道6的内凹面。由于进入定位型腔8内的浇铸液由靠近中部进水浇道5的内凹面向两侧补缩浇道6的内凹面分流，采用本实施例设计结构，将中部内凹面设计深于两侧内凹面，可有效避免影响浇铸液由中部沿两侧流动存在阻碍，抑制湍流产生的同时保证进入两侧补缩浇道6的流量，且弧形内凹面的加工工艺简单，制造成本低。

实施例3

请参考图1所示，本实施例在实施例2的基础上做了进一步改进，具体地，两个补缩浇道6均包括三个相互连通且交错设置的过水通道61和分浇通道62，且三个过水通道61和分浇通道62的横截面均呈圆形状，过水通道61的横截面直径由原来的12mm加大到15mm，分浇通道62的横截面由椭圆(20x30)mm优化为直径为30mm的圆形，三个内浇口4分别与不同的分浇通道62连通。由于浇铸液由下而上进入补缩浇道6内，将与定位型腔8连通的过水通道61的横截面设计成圆形状，可提高浇铸液的上流速度，而本实施例采用将外浇口3的内腔体设计成异形状以及进水浇道5与补缩浇道6均采用蛇形管状的设计方式的基础上，增加了补缩浇道6的孔径，在抑制浇铸液在进入三个内浇口4处紊流以及湍流形成的同时可有效提高补缩浇道6内浇铸液上行速度，结构设计巧妙，浇铸底筒的成型效率较之前提高了1.2％。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。