一种覆膜砂叠型产品的浇注装置及其浇注方法与流程

本发明属于浇注技术领域，具体涉及覆膜砂产品的浇注装置和浇注方法。

背景技术：

现有技术覆膜砂小件产品一般采取水平叠型浇注。参照附图1-2所示，这种方式的工艺方法为铁水进入型腔的顺序为:浇口杯1--直浇道2--横浇道5（同时进入，流量不确定）--内浇口6（同时进入，流量不确定）--铸件（同时进入，流量不确定）。

上述的现有工艺采用叠型后，由于浇注层数的增加存在以下几个不足。

1）浇注的层数越多需要的横浇道数量就越多，如目前公司生产的sldei6-8活块叠型高度为26层，就需要26根横浇道。此时，因为横浇道数量多，进入每个横浇道的流量不确定，使得产品工艺出品率无法提高。

2）浇注层数多，浇注的铁水进入铸件型腔的顺序不是逐层填充。会出现多层产品多个铸件同时填充。这样一来铁水进入铸件型腔的流量和速度就不可控，会出现部分铸件型腔先进入部分铁水，后续铁水不能及时补充产生铁水断流，形成冷隔缺陷。

3）因为横浇道数量多，占比大，浇注同样数量的铸件使用的铁水相对更多，整束产品相对重量更大，因此产品的散热条件更差，球墨铸铁产品容易出现球化衰退。

4）因为砂壳厚度原因（30-40），铸件的补缩冒口的高度受限制，产品的补缩效果相对较差，容易出现缩松缺陷。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种覆膜砂叠型产品的浇注装置及其浇注方法，通过增加的分流横浇道，后续铁水能够及时补充，避免冷隔缺陷，提高产品效率。

为了实现上述技术效果，本发明采用以下技术手段予以实现：

一种覆膜砂叠型产品的浇注装置，包括：

浇注架，所述浇注架包括浇口杯、直浇道以及若干平行的浇注层；

所述浇口杯设置于浇注架顶部；

所述直浇道与所述浇口杯相通；

至少包括位于最底层的分流横浇道，所述分流横浇道形成引流段，浇注时，引流段用于将最底层的浇注液引流至上层浇注层；

所述引流段的两侧分别与直浇道和横浇道连接，所述横浇道形成若干所述浇注层，每个浇注层设有若干的内浇口，每个内浇口连接有待浇注的铸件；

所述浇注架的高度为800-1000mm。

本发明中，由于具有引流段，故浇注发生时，先进入最底层的分流横浇道，最底层开始浇注；进而能够实现从下往上浇注的模式，避免冷隔缺陷，提高产品效率。

作为本发明的进一步改进，所述横浇道下表面与所述分流横浇道上表面部分重合，所述横浇道部分叠放于所述分流浇道上。

由于部分重合，铁水流动时，能够稳定的进入到横浇道以及分流横浇道内，降低了铁水断流的风险，有利于产品充型完整。

浇注中，铁水从浇口杯进入直浇道上层的横浇道和分流横浇道叠放形式，可以防止铁水先进入上层的横浇道，使铁水先从直浇道进入底部分流横浇道接着进入横浇道，然后通过内浇口进入铸件。这样就完成了底注形式，铁水从下向上一处通过辅直浇道流入内浇口进入铸件。优势是保证了铁水进入型腔的稳定性、充分性和有序性，降低了产品形成铁水断流的风险，有利于产品充型完整。

作为本发明的进一步改进，当所述浇注层数量为6-12层时，所述分流横浇道至少为两个，两个所述分流横浇道分别设置于直浇道的最顶层和最底层。

当浇注层有多个时，通过顶部的分流横浇道，其对上层补缩有好处，能够实现顶部的收缩。

当少于8层时，则需要一个分流横浇道，设置于最底层；当为20多层时，则设置3个分流横浇道，分别设置于底部、中部以及顶部；一般地，10-12层夹一个。

作为本发明的进一步改进，所述引流段为至少带有一个坡度的结构，从直浇道到横浇道，所述坡度呈爬坡状态。

为了使得过度引流更加顺畅，故形成坡度，由于坡度朝向浇口杯方向设置，当浇注液流入直浇道时，经过坡度，无法直接流入高处的分流横浇道，进而确保了最先浇注最底层的铸件。

作为本发明的进一步改进，所述引流段与所述直浇道之间形成夹角，所述夹角的度数为40°-70°。

如果夹角小于40°，则坡度过陡，需要过多的浇注液，才能从低层爬到高层，进而浇注液容易堵塞，且斗陡坡不易加工生产；如果夹角大于70°，则坡度过于平稳，当有多个分流横浇道时，则一部分浇注液可能从顶部或者中间的分流横浇道进入横浇道，对于最先浇注最底层有影响。

作为本发明的进一步改进，所述横浇道至少包括第一横浇道与第二横浇道，所述第一横浇道以及第二横浇道分别与直浇道垂直，且所述第一横浇道与第二横浇道垂直；第一横浇道直接设置于所述分流横浇道上，第一横浇道上设有若干第二横浇道，所述第二横浇道上设有所述内浇口。

通过液体流动的特性，为了辅助液体流动，设置互相垂直的结构。

作为本发明的进一步改进，每排第一横浇道上，相邻的第二横浇道之间设置有辅直浇道，所述内浇口通过辅直浇道与所述第二横浇道连通。

通过增加辅直浇道，不仅将多个横浇道进行了连接，而且浇注时，上一层产品的辅直浇道同时也是下层产品的补缩冒口，这样冒口的高度得到了足够保证从而减少了因为补缩不足引起的缩松缺陷。同时，辅直浇道加强了横浇道之间的连接，使其更加稳定。

作为本发明的进一步改进，所述第二横浇道以及辅直浇道的连接处，设有若干内浇口，沿所述连接处的外周，若干内浇口同一高度设置。

高度统一时，能够保证同时浇注的内浇口，浇注出的铸件，均匀度等一致，提高铸件产品率。

本发明还公开了一种浇注方法，包括以下步骤：

铸件砂壳的安装：将若干铸件砂壳均匀分组，每组铸件砂壳对应安装于一个浇注层上，所述浇注层内设有直浇道，所述铸件砂壳与所述直浇道相通；

浇注架的安装：将分流横浇道安装于直浇道上，然后通过分流横浇道连接横浇道，横浇道形成若干的浇注层，每个浇注层上设有用于浇注的内浇口，内浇口上连接有铸件；

浇注：从浇口杯注入浇注液，所述浇注液经直浇道，再经过分流横浇道，流入若干浇注层进行浇注。

作为本发明的进一步改进，所述浇注具体为：

从浇口杯注入浇注液，所述浇注液经直浇道，进入最底层的分流横浇道，然后涌入第一横浇道，再流入第二横浇道，进入浇注层的内浇口浇注；

待最底层的浇注层浇注完成后，浇注液经过辅直浇道进入上一层的浇注层，逐层浇注，直至浇注完成。

本发明具有以下有益效果：

首先，通过本发明的浇注装置，使得铁水进入型腔的顺序为:浇口杯--直浇道--底层分流横浇道--底层横浇道--辅直浇道--内浇口--铸件；整个浇注工艺更加合理。

其次，通过本发明的装置以及浇注方法，第一横浇道数量减少，一般正常浇注束只使用3根横浇道（分上、中、下3根），浇注相同数量的铸件工艺出品率提高（例如dei6-8活块）。

再次，横浇道变为上下搭接形式，铁水从浇口杯进入直浇道先进入底层分流横浇道，从分流横浇道向上涌入横浇道，再由横浇道流入辅直浇道，经内浇道进入底层铸件。待底层产品全部浇注完毕后，铁水向上经辅直浇道流经上一层内浇口进入上一层铸件。以此类推由下向上层层浇注。这样的浇注方式铁水流向可控，不存在某浇注层先进铁水现象，从而杜绝了因部分铸件型腔先局部进入铁水，后续铁水不能及时补充产生铁水断流，形成冷隔缺陷的可能。（例如dei6-8活块）

最后.因为辅直浇道连通，上一层产品的辅直浇道同时也是下层产品的补缩冒口，这样冒口的高度得到了足够保证从而减少了因为补缩不足引起的缩松缺陷。（例如dei6-8活块）。

附图说明

图1是本发明提供的现有技术中一种覆膜砂叠型产品的浇注装置的结构示意图之一；

图2是本发明提供的现有技术中一种覆膜砂叠型产品的浇注装置的结构示意图之二；

图3是本发明提供的一种覆膜砂叠型产品的浇注装置的结构示意图之一；

图4是本发明提供的一种产品的浇注装置的结构示意图之二；

图5是本发明提供的一种覆膜砂叠型产品的浇注装置的结构示意图之三；

图6是本发明提供的一种覆膜砂叠型产品的浇注装置的结构示意图之四；

图中：1、浇口杯；2、直浇道；3、浇注层；4、分流横浇道；5、横浇道；6、内浇口；7、第一横浇道；8、第二横浇道；9、辅直浇道。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

参照附图3-6所示，一种覆膜砂叠型产品的浇注装置，包括：

浇注架，所述浇注架包括浇口杯1、直浇道2以及若干互相平行的浇注层3；具体地，浇口杯1设置于浇注架顶部，为漏斗形结构；浇口杯1的底部与直浇道2相通；

作为改进，本实施例中，至少包括位于最底层的分流横浇道4，所述分流横浇道4形成引流段，浇注时，引流段用于将最底层的浇注液引流至上层浇注层；

所述引流段的两侧分别与直浇道2和横浇道5连接，所述横浇道5形成所述浇注层3，每个浇注层3设有若干的内浇口6，每个内浇口6连接有待浇注的铸件；

本实施例中，浇注架的高度为800-1000mm。

本实施例中，主要用于浇注小件，故浇注层3之间的间距为10-50mm。

本发明中，由于具有最底层的分流横浇道4以及引流段，故浇注发生时，浇注液经过浇口杯1进入直浇道2，然后进入最底层的分流横浇道4，进而进入最底层的浇注层3内，使得最底层的浇注层3开始浇注。通过这样的浇注方式，进而能够实现从下往上浇注的模式，避免冷隔缺陷，提高产品效率。

对于直浇道2的同一位置，可以设置多个同一高度同一斜度的分流横浇道4，实现多层浇注。

本发明中，即使浇注层过多，那么通过分流横浇道，能够控制浇注顺序，当底层浇注完成后，才会进行上一层的浇注，进而使得铁水进入逐渐型腔的流量以及速度得到控制，避免了铁水断流造成的冷隔缺陷。

本发明中，由于具备了分流横浇道4，浇注同样数量的铸件时，可以减少铁水用量，减轻产品相对重量，提高散热。

使用本实施例中的浇注装置时，其浇注方法包括以下步骤：

铸件砂壳的安装：将若干铸件砂壳均匀分组，每组铸件砂壳对应安装于一个浇注层上，所述浇注层内设有直浇道，所述铸件砂壳与所述直浇道相通；

浇注架的安装：将分流横浇道安装于直浇道上，然后通过分流横浇道连接横浇道，横浇道形成若干的浇注层，每个浇注层上设有用于浇注的内浇口，内浇口上连接有铸件；

浇注：从浇口杯注入浇注液，所述浇注液经直浇道，再经过分流横浇道，流入若干浇注层进行浇注。

具体地，从浇口杯注入浇注液，所述浇注液经直浇道，进入最底层的分流横浇道，先浇注最底层的铸件，待其浇注完成后，逐层朝上浇注。

然后涌入第一横浇道，再流入第二横浇道，进入浇注层的内浇口浇注；

待最底层浇注完成后，浇注液经过内浇口进入上一层的浇注层，进行上一层的浇注，重复上述步骤，直至浇注完成。

实施例2

参照附图3-6所示，本实施例中，横浇道5下表面与所述分流横浇道4上表面部分重合，使得所述横浇道5部分叠放于所述分流浇道4上。

由于分流横浇道4以及横浇道5之间部分重合，铁水流动时，能够稳定的进入到横浇道5以及分流横浇道4内，降低了铁水断流的风险，有利于产品充型完整。

本实施例中，上层的横浇道5和分流横浇道4部分叠放形式，可以防止铁水先进入上层的横浇道5，使铁水先从直浇道2进入底部分流横浇道4接着进入横浇道5，然后通过内浇口6进入铸件。通过这样的浇注，实现了底注形式，铁水从下一层浇注层3流入上一层的浇注层3的内浇口6，进而进入铸件。

这样的浇注方式，保证了铁水进入型腔的稳定性、充分性和有序性，降低了产品形成铁水断流的风险，有利于产品充型完整。

作为本发明的进一步改进，当所述浇注层数量为6-12层时，所述分流横浇道至少为两个，两个所述分流横浇道分别设置于直浇道的最顶层和最底层。

当浇注层有多个时，通过顶部的分流横浇道，其对上层补缩有好处，能够实现顶部的收缩。

一般10层以内的浇注层，都是顶部一个分流横浇道，底部一个分流横浇道。

当少于8层时，则需要一个分流横浇道，设置于最底层；当为20多层时，则设置3个分流横浇道，分别设置于底部、中部以及顶部；一般地，10-12层夹一个分流横浇道。

分流横浇道4不仅能够实现过度引流的作用，而且其作为连接体，如果浇注层过多时，增加分流横浇道4，还能提高横浇道5与直浇道2的连接，提高稳定性。

参照附图所示，本实施例中，所述引流段为至少带有一个坡度的结构，从直浇道2到横浇道5，所述坡度呈爬坡状态。

为了使得过度引流更加顺畅，故形成坡度，由于坡度朝向浇口杯方向设置，当浇注液流入直浇道时，经过坡度，无法直接流入高处的分流横浇道，进而确保了最先浇注最底层的铸件。

本实施例中，引流段可以为弧形结构、直管结构以及曲管结构等，采用弧形结构以及曲管结构，由于弧形结构，整个流通更加顺畅；而采用直管结构，则便于加工生产。

具体地，所述引流段与所述直浇道2之间形成夹角，所述夹角的度数为40°-70°。

参照附图3所示，本实施例中，分流横浇道4为梯形结构，当这个梯形结构充满浇注液后，其部分与横浇道5（尤其是第一横浇道7）重合，进而进入第一浇道7内，准备浇注。由于分流横浇道4与横浇道5部分共用一个面，进而可以溢流进入横浇道5内。参照附图3-4可以看出，分流横浇道4侧部的斜线延长线与直浇道2之间形成夹角，此夹角的度数如果过大，则液体流动虽然平稳，但是浇注速度会降低；如果度数太小，虽然溢流发生快，但是突然流入很多浇注液，浇注液来不及流动，容易堵塞等。

如果夹角小于40°，则坡度过陡，需要过多的浇注液，才能从低层爬到高层，进而浇注液容易堵塞，且斗陡坡不易加工生产；如果夹角大于70°，则坡度过于平稳，当有多个分流横浇道时，则一部分浇注液可能从顶部或者中间的分流横浇道进入横浇道，对于最先浇注最底层有影响。

实施例3

本实施例中，所述横浇道5至少包括第一横浇道7与第二横浇道8，所述第一横浇道7以及第二横浇道8分别与直浇道2垂直，且所述第一横浇道7与第二横浇道8垂直；第一横浇道7直接设置于所述分流横浇道4上，第一横浇道7上设有若干第二横浇道8，所述第二横浇道8上设有所述内浇口6。

本实施例中，通过多个横浇道，进而能够增加铸件的数量；相比于现有技术，当需要多个浇注层时，现有技术只能直接连接多少横浇道；而本实施例中，由于第二横浇道8相当于现有技术的直接浇注横浇道，进而通过调整第一横浇道，可以降低直接与直浇道2连接的横浇道的数量，使得横浇道数量通过第二横浇道8调整，与分流横浇道4连通的第一横浇道7的数量减小，占比小，散热能够得到改善。对于球墨铸铁产品，不易出现球化衰退。

同时，本实施例中，整个通过液体流动的特性，为了辅助液体流动，设置互相垂直的结构。

进一步地，每排第一横浇道上，相邻的第二横浇道8之间设置有辅直浇道9，所述内浇口6通过辅直浇道9与所述第二横浇道8连通。

通过增加辅直浇道9，不仅将多个第二横浇道8进行了连接，而且浇注时，上一层产品的辅直浇道9同时也是下层产品的补缩冒口，这样冒口的高度得到了足够保证从而减少了因为补缩不足引起的缩松缺陷。同时，辅直浇道9加强了第二横浇道8之间的连接，使其更加稳定。

进一步地，所述第二横浇道8以及辅直浇道9的连接处，设有若干内浇口6，沿所述连接处的外周，若干内浇口6同一高度设置。

高度统一时，能够保证同时浇注的内浇口6，浇注出的铸件，均匀度等一致，提高铸件产品率。

采用本实施例中的浇注装置，其浇注方法，包括以下步骤：

铸件砂壳的安装：将若干铸件砂壳均匀分组，每组铸件砂壳对应安装于一个浇注层上，所述浇注层内设有直浇道，所述铸件砂壳与所述直浇道相通；

浇注架的安装：将分流横浇道安装于直浇道上，然后通过分流横浇道连接横浇道，横浇道形成若干的浇注层，每个浇注层上设有用于浇注的内浇口，内浇口上连接有铸件；

具体地，还包括第一横浇道7、第二横浇道8以及辅直浇道9之间的连接；其具体是通过螺栓销钉等进行的连接。

多个浇注层（即多个第二横浇道8）之间，通过销钉等进行连接。

浇注：从浇口杯注入浇注液，所述浇注液经直浇道，再经过分流横浇道，流入若干浇注层进行浇注。

具体为：从浇口杯注入浇注液，所述浇注液经直浇道，进入最底层的分流横浇道，然后涌入第一横浇道，再流入第二横浇道，进入浇注层的内浇口浇注；

待最底层浇注完成后，浇注液经过辅直浇道9进入上一层的浇注层，进行上一层的浇注，重复上述步骤，直至浇注完成。

实施例4

本实施例中，用于浇注de116活块、dei24活块或者生产fo50067活块的小铸件，浇口杯1底部连接直浇道2，直浇道2的上部、中部以及底部分别设有分流横浇道。且每个分流横浇道为弧形结构的坡度结构，通过坡度结构，连接了第一横浇道7，第一横浇道7连接有与其垂直的第二横浇道8，第二横浇道8即为浇注层，浇注层为24个，则本实施例中，第二横浇道8有24层，而第一横浇道7只需要3个，每个第一横浇道7上支撑8层第二横浇道8，然后第二横浇道8之间又通过辅直浇道9进行连接固定。

本实施例中，分流横浇道与直浇道2之间的角度为45°。

浇注中，首先通过浇口杯1、直浇道2进入最底层的浇注层3内，然后最底层的浇注层3开始浇注，浇注完成后，其通过辅直浇道9进入上一层的第二横浇道8内，实现上一层的浇注，依次浇注，直至浇筑完成。

本实施例中，由于浇注从最底层开始，结合分流横浇道4，故整个浇注过程中，进入每层浇注层的流量和铁水量固定，工艺出品率高达72-77%；铁水是逐层填充，故铁水连续流通，冷隔缺陷少；因为横浇道数量多，占比大，浇注同样数量的铸件使用的铁水相对更多，整束产品相对重量更大，因此产品的散热条件更差，球墨铸铁产品容易出现球化衰退。因为砂壳厚度原因（30-40），铸件的补缩冒口的高度受限制，产品的补缩效果相对较差，容易出现缩松缺陷。

具体地，砂壳厚度不同的产品有差异，在30-40之间。原有的工艺补缩冒口层与层之间不能相通所以冒口的高度不能大于砂壳厚度，本申请使用辅直浇道作为冒口，砂壳叠加多少层冒口就有多高。距离dei6-8砂壳厚31，原有工艺冒口高度不能大于31，而本申请，如果叠10层，对于底层产品来说冒口就是31*10=310.最上层也是31,都比原工艺高。

对比实施例

参照附图1-2所示，本实施例中，铁水通过浇口杯1进入直浇道2，然后进入横浇道5，由于是同时进入横浇道5，故进入每个横浇道5内的流量不确定，同时，对于不同层的在横浇道5处，每层内浇口6进入的铁水流量不同，进入铸件的流量无法统一，进而导致铸件差异较大；同时，本实施例中：

1）浇注的层数越多需要的横浇道数量就越多，如目前公司生产的sldei6-8活块叠型高度为26层，就需要26根横浇道。此时，因为横浇道数量多，进入每个横浇道的流量不确定，使得产品工艺出品率无法提高。

2）浇注层数多，浇注的铁水进入铸件型腔的顺序不是逐层填充。会出现多层产品多个铸件同时填充。这样一来铁水进入铸件型腔的流量和速度就不可控，会出现部分铸件型腔先进入部分铁水，后续铁水不能及时补充产生铁水断流，形成冷隔缺陷。

3）因为横浇道数量多，占比大，浇注同样数量的铸件使用的铁水相对更多，整束产品相对重量更大，因此产品的散热条件更差，球墨铸铁产品容易出现球化衰退。

4）因为砂壳厚度原因（具体是31mm），铸件的补缩冒口的高度受限制，产品的补缩效果相对较差，容易出现缩松缺陷。

5）工艺出品率在60-65%之间。

采用本发明中的浇注装置，以及浇注方法，与对比实施例相比，工艺出品率提高12%左右，与原有工艺对比每熔化1吨铁水可以多生产出约120kg铸件。每年可以多生产铸件150吨，按每吨节约3000元成本计算，每年可以节约45万左右

生产dei16活块，为凸字形结构，包括两侧以及中间结构，两侧的高度略高于中间的结构；从前面看，即主视图看，其两侧为梯形横截面，中间为四方形横截面且在四方形的上侧增加对称的小的等腰梯形结构，四方形横截面前面开设有圆形凹槽；从后面看，即后视图，dei16活块形成顶部带有凹槽的台阶装结构，具体为凹槽下面连接2个台阶，下面的台阶宽度以及厚度均大于上面的台阶，但是高度小于上面的台阶；

采用本申请的工艺和原工艺对比结果：dei16活块生产中，工艺出品率由61.8%提高到74.52%，提高12.72%。每浇注1吨铁水多出毛坯144.7kg。砂比由1.27降到0.66，降低0.61.每生产1吨铸件节约覆膜砂610kg。

生产dei24活块，dei24活块与de116结构相似，仅仅是尺寸的而大小调整，采用本申请的工艺和原工艺对比结果：工艺出品率由61%提高到74.6%，提高13.6%。每浇注1吨铁水多出毛坯139.2kg。砂比由1.21降到0.69，降低0.52.每生产1吨铸件节约覆膜砂520kg。

生产fo50067活块，其为对称的弧形结构，沿对称轴，以弧形的表面延伸形成四方形结构的凸起，两个凸起以及中间的弧形，形成槽体结构；生产fo50067活块时，现有工艺和原工艺对比结果：工艺出品率由50.95%提高到62.86%，提高11.91%。每浇注1吨铁水多出毛坯130.2kg。砂比由2.41降到1.3，降低1.11.每生产1吨铸件节约覆膜砂1110kg。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。