一种滑轮铸件浇铸系统的制作方法

本实用新型属于铸件浇铸领域，更具体地说，涉及一种滑轮铸件浇铸系统。

背景技术：

消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，涂刷耐火材料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的铸造方法。消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺，该工艺无需取模、无分型面、无砂芯，因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达ra3.2至12.5um，铸件尺寸精度可达ct7至9，加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统型砂铸造方法相比，可减少大量的机械加工时间。

现有的消失模浇铸系统生产的铸件，铸件表面易出现皱皮、粘砂和气孔等问题，影响铸件的成品率，致使产生大量废钢，徒增生产成本。

经检索，中国专利公开号：cn101941056a；公开日：2011年1月12日；公开了一种直立式浇铸系统，包括有底座，围绕底座的周边固定安装有侧板，底座与侧板一起围成套箱，底座内设有数条横向浇筑通道，侧板内设有竖直浇铸通道，竖直浇铸通道的底部设有过滤网，数条横向浇铸通道的一端汇于一处并与竖直浇筑通道相连通，底面内设有数个内浇铸道，并与数个横向浇铸通道分别相连通。该申请案虽然减少了一些铸造缺陷出现的概率，但其浇铸系统结构复杂，浇铸过程中热量损失大，且浇铸过程中热场倒置，浇铸成品率仍受影响。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有消失模浇铸系统生产的铸件，缺陷出现率高，成品率低的问题，本实用新型提供一种滑轮铸件浇铸系统，通过对浇铸系统的改进，在浇铸系统内产生的热场为正向热场，更符合液态金属的成型规律，且浇铸系统简化，热量损失少，因此浇铸效果好，缺陷发生率大大降低。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种滑轮铸件浇铸系统，包括浇口杯及与浇口杯相连的直浇道，还包括，

消失模单元，其包括横浇道、滑轮消失模和分浇道，所述横浇道相互平行设置，所述滑轮消失模通过分浇道固定连接在相邻的横浇道之间；

砂箱单元，其包括顶部开口的中空箱体，所述消失模单元置于砂箱单元中；

所述消失模单元的相邻横浇道呈上下式设置，所述直浇道的端部连接于位于上方的横浇道顶部。

直浇道的一端与浇口杯连接，另一端与消失模单元连接，砂箱单元用于放置消失模单元与型砂，型砂填满砂箱单元后，在消失模单元的支撑下形成于消失模单元形状匹配的空间，在钢液浇铸后，消失模单元在钢液高温下被气化消失，钢液填满空间最终形成需要浇铸的形状，本方案的消失模单元由两个相互平行的横浇道、多个形状与滑轮铸件相同的滑轮消失模及连接滑轮消失模与横浇道的分浇道组成，横浇道为长条状，滑轮消失模置于两相互平行的横浇道间，分浇道分别于滑轮消失模两端将滑轮消失模与横浇道连接，浇铸时，消失模单元的两个横浇道呈上下式正对设置，直浇道的端部连接在上方的横浇道顶部，由此，浇铸时的钢液从顶部浇入，流经上方的横浇道，然后沿着分浇道流经滑轮消失模，在下方的横浇道处汇集，在连通器原理下，随着浇铸，钢液液面升高，不断填满各滑轮消失模，最终浇铸成型。

进一步地，分浇道与滑轮消失模相连的一端的中部设有凹陷。

分浇道与滑轮消失模相连的一端的中部设有凹陷，避免浇铸时，突然涌入的钢液直接落到滑轮消失模上气化消失模后冲击壁面影响浇铸铸件的形状，通过设有中部凹陷结构，对涌入的钢液进行分流，以减少钢液流经分浇道后的冲击力，进一步保证滑轮部分浇铸时的浇铸效果。

进一步地，所述凹陷壁面为一曲面。

将凹陷壁面的形状设计为曲面，曲面的凹陷壁面形状在填充型砂后，填充处也形成相应的型砂曲面形状，这样在钢液涌入时，曲面形状的型砂结构能更好的缓解应力，防止该处结构被冲蚀损坏，进而保持凹陷结构浇铸全程对流入滑轮消失模的钢液的分流缓冲效果，进一步保证浇铸效果。

进一步地，所述砂箱单元包括：

箱体，其为顶部开口的中空箱体；

抽气口，其为开设于箱体侧面的通孔；

隔离机构，其置于抽气口一侧，用于将浇铸时箱体中放置的型砂隔离于箱体内。

砂箱单元使用时，在箱体中加入消失模单元和型砂，然后通过抽气口对箱体进行抽负压操作，在抽气口一侧设置隔离机构防止型砂从抽气口中流出，也防止型砂被抽走堵塞抽气设备，隔离机构的结构有很多种，如纱网，滤布，隔板等。

进一步地，所述隔离机构包括隔离板、滤网和均压槽；

所述隔离板上均匀开设有通孔；

所述滤网铺设于隔离板侧面；

所述隔离板与箱体内壁面可拆卸连接；

所述箱体内壁面上开设有均压槽，使滤网与箱体内壁面间留有间距。

本方案中隔离板为钢板，隔离板上均匀开设通孔，滤网为纱网，铺在隔离板的侧面，将隔离板与箱体内壁面可拆卸连接，本方案通过螺栓连接的方式实现，与隔离板连接的箱体内壁面部分开设有均压槽，为凹槽结构，通过均压槽，铺设在隔离板上的滤网与箱体的内壁面间留有了间距，在进行抽负压操作时，硬质的隔离板对箱体中的型砂起到支撑作用，箱体内的空气透过隔离板上的通孔及滤网上的网眼进入到均压槽的空间中，最终被抽气设备从抽气口抽走。

一种滑轮铸件浇铸方法，步骤如下：

一、涂料：在消失模单元的表面涂覆涂料，然后烘干；

二、造型：将直浇道和消失模单元置于砂箱单元箱体中部，向箱体中注入型砂，将型砂振实、振平整，型砂注入至没过直浇道，浇口杯露于型砂外，在型砂表面铺设塑料膜；

三、抽负压：通过抽气口将砂箱单元箱体内抽成负压；

四、浇铸；

五、型砂回收；

六、铸件清理。

进一步地，造型时，直浇道竖直放入箱体中。

进一步地，抽负压时，控制箱体内压力值为0.030～0.040mpa。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种滑轮铸件浇铸系统，在浇铸系统内产生的热场为正向热场，上部温度高，下部温度低，不同于传统浇铸时产生的下部温度高上部温度低的颠倒热场，本申请的浇铸系统产生的热场更符合液态金属的成型规律，且浇铸系统简化，热量损失少，因此浇铸效果好，缺陷发生率大大降低；

(2)本实用新型的一种滑轮铸件浇铸系统，通过设有中部凹陷结构，对涌入的钢液进行分流，以减少钢液流经分浇道后的冲击力，进一步保证滑轮部分浇铸时的浇铸效果；

(3)本实用新型的一种滑轮铸件浇铸系统，将凹陷壁面的形状设计为曲面，曲面的凹陷壁面形状在填充型砂后，填充处也形成相应的型砂曲面形状，这样在钢液涌入时，曲面形状的型砂结构能更好的缓解应力，防止该处结构被冲蚀损坏，进而保持凹陷结构浇铸全程对流入滑轮消失模的钢液的分流缓冲效果，进一步保证浇铸效果；

(4)本实用新型的一种滑轮铸件浇铸系统，在抽气口一侧设置隔离机构防止型砂从抽气口中流出，也防止型砂被抽走堵塞抽气设备；

(5)本实用新型的一种滑轮铸件浇铸系统，隔离机构由隔离板、滤网和均压槽构成，通过此的结构，保证了浇铸过程中的负压操作中，箱体内的压强均匀，保证型砂对消失模单元均匀的填充效果；

(6)本实用新型的一种滑轮铸件浇铸方法，操作简单，浇铸过程方便易行，铸件成品率高，铸件产品一次性合格率达到99％以上。

附图说明

图1为本实用新型的砂箱单元结构示意图；

图2为本实用新型的砂箱单元结构示意图；

图3为实施例5的砂箱单元结构示意图；

图4为本实用新型的消失模单元结构示意图；

图5为图4中a的放大图；

图6为实施例7的消失模单元放置方法示意图；

图7为本实用新型的换轮铸件浇铸系统结构示意图。

图中：

1、浇口杯；

2、直浇道；

3、消失模单元；30、横浇道；31、滑轮消失模；32、分浇道；320、凹陷；

4、砂箱单元；40、箱体；41、隔离机构；410、隔离板；411、滤网；412、均压槽；42、抽气口；43、耳轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图7和图4所示，一种滑轮铸件浇铸系统，包括浇口杯1及与浇口杯1相连的直浇道2，还包括，

消失模单元3，其包括横浇道30、滑轮消失模31和分浇道32，所述横浇道30相互平行设置，所述滑轮消失模31通过分浇道32固定连接在相邻的横浇道30之间；

砂箱单元4，其包括顶部开口的中空箱体，所述消失模单元3置于砂箱单元4中；

所述消失模单元3的相邻横浇道30呈上下式设置，所述直浇道2的端部连接于位于上方的横浇道30顶部。

消失模进行铸造时，将液态金属直接浇铸在涂覆了耐火材料的白模上，该模样埋在经过负压紧实的砂土中，最终熔融金属通过热降解取代白模并凝固产生铸件，现有的铸件消失模浇铸系统中，铸件表面易出现皱皮、粘砂和气孔等问题，经申请人研究分析，发现，在浇铸操作正常的情况下，出现缺陷的主要原因是浇铸过程中热量损失较多，现有的一些滑轮铸件浇铸系统中设计了复杂的消失模单元及各种浇道，导致浇铸过程中的热量损失较大，最终产品很容易出现缺陷，一些看似简单的浇铸系统的设计，由于各浇道分布不合理，钢液在浇铸时形成不符合成型规律的热场，从而影响浇铸效果，导致缺陷发生。

本实施例的滑轮铸件浇铸系统，浇口杯1与直浇道2均为现有浇铸系统中常用的构件，直浇道2的一端与浇口杯1连接，另一端与消失模单元3连接，砂箱单元4用于放置消失模单元3与型砂，型砂填满砂箱单元4后，在消失模单元3的支撑下形成于消失模单元3形状匹配的空间，在钢液浇铸后，消失模单元3在钢液高温下被气化消失，钢液填满空间最终形成需要浇铸的形状，本实施例的消失模单元3由两个相互平行的横浇道30、多个形状与滑轮铸件相同的滑轮消失模31及连接滑轮消失模31与横浇道30的分浇道32组成，横浇道30为长条状，滑轮消失模31置于两相互平行的横浇道30间，分浇道32分别于滑轮消失模31两端将滑轮消失模31与横浇道30连接，本实施例的消失模单元3结构简单，无复杂的流道支路，滑轮消失模31即相当于浇铸时的型腔，又可以在浇铸时起到支路导流的分浇道的作用，进一步地，本实施的浇铸系统，浇铸时，消失模单元3的两个横浇道30呈上下式正对设置，直浇道2的端部连接在上方的横浇道30顶部，由此，浇铸时的钢液从顶部浇入，流经上方的横浇道30，然后沿着分浇道32流经滑轮消失模31，在下方的横浇道30处汇集，在连通器原理下，随着浇铸，钢液液面升高，不断填满各滑轮消失模31，最终浇铸成型，整个浇铸系统非常简化，热损失少，且钢液不会直接对滑轮消失模31产生冲击，由于钢液先从上方留下，又从下方上升充型，在浇铸系统内产生的热场为正向热场，上部温度高，下部温度低，不同于传统浇铸时产生的下部温度高上部温度低的颠倒热场，本申请的浇铸系统产生的热场更符合液态金属的成型规律，且浇铸系统简化，热量损失少，因此浇铸效果好，缺陷发生率大大降低。

进一步地，本实施例的一组消失模单元3中设有多个滑轮消失模31，各滑轮消失模31平行布置，相邻滑轮消失模31间距为6～9mm。距离小于6mm，浇铸过程中各滑轮消失模31间相互影响，影响浇铸效果，距离大于9mm，浪费空间，进而可能造成横浇道30行程过长，影响浇铸。

实施例2

如图4所示，本实施例的滑轮铸件浇铸系统，在实施例1的基础上做进一步改进，分浇道32与滑轮消失模31相连的一端的中部设有凹陷320。

本实施例的滑轮铸件浇铸系统，分浇道32与滑轮消失模31相连的一端的中部设有凹陷320，避免浇铸时，突然涌入的钢液直接落到滑轮消失模31上气化消失模后冲击壁面影响浇铸铸件的形状，通过设有中部凹陷320结构，对涌入的钢液进行分流，以减少钢液流经分浇道32后的冲击力，进一步保证滑轮部分浇铸时的浇铸效果。

进一步地，本实施例中，直浇道2竖直方向上不与分浇道32正对，即直浇道2竖直方向上对应横浇道30不连接分浇道32的部分，防止钢液将分浇道32气化后直接落入滑轮消失模31部分冲击滑轮铸件成型的结构导致铸件缺陷情况发生。

实施例3

如图5所示，本实施例的滑轮铸件浇铸系统，在实施例1和2的基础上做进一步改进，所述凹陷320壁面为一曲面。

本实施例作为对实施例2的进一步优化，将凹陷320壁面的形状设计为曲面，曲面的凹陷320壁面形状在填充型砂后，填充处也形成相应的型砂曲面形状，这样在钢液涌入时，曲面形状的型砂结构能更好的缓解应力，防止该处结构被冲蚀损坏，进而保持凹陷320结构浇铸全程对流入滑轮消失模31的钢液的分流缓冲效果，进一步保证浇铸效果。

实施例4

如图1和图2所示，本实施例的滑轮铸件浇铸系统，在实施例1～3的基础上做进一步改进，所述砂箱单元4包括：

箱体40，其为顶部开口的中空箱体；

抽气口42，其为开设于箱体40侧面的通孔；

隔离机构41，其置于抽气口42一侧，用于将浇铸时箱体40中放置的型砂隔离于箱体40内。

本实施例的砂箱单元4使用时，在箱体40中加入消失模单元3和型砂，然后通过抽气口42对箱体40进行抽负压操作，在抽气口42一侧设置隔离机构41防止型砂从抽气口42中流出，也防止型砂被抽走堵塞抽气设备，隔离机构41的结构有很多种，如纱网，滤布，隔板等。

实施例5

如图3所示，本实施例的滑轮铸件浇铸系统，在实施例1～4的基础上做进一步改进，所述隔离机构41包括隔离板410、滤网411和均压槽412；

所述隔离板410上均匀开设有通孔；

所述滤网411铺设于隔离板410侧面；

所述隔离板410与箱体40内壁面可拆卸连接；

所述箱体40内壁面上开设有均压槽412，使滤网411与箱体40内壁面间留有间距。

本实施例对隔离机构41结构做出优化，本实施例的隔离机构41由三部分组成，隔离板410为硬质板状，本实施例中为钢板，隔离板410上均匀开设通孔，滤网411为纱网，铺在隔离板410的侧面，将隔离板410与箱体40内壁面可拆卸连接，本实施例通过螺栓连接的方式实现，与隔离板410连接的箱体40内壁面部分开设有均压槽412，为凹槽结构，通过均压槽412，铺设在隔离板410上的滤网411与箱体40的内壁面间留有了间距，在进行抽负压操作时，硬质的隔离板410对箱体40中的型砂起到支撑作用，箱体40内的空气透过隔离板410上的通孔及滤网411上的网眼进入到均压槽412的空间中，最终被抽气设备从抽气口42抽走，由于有均压槽412及隔离板410的存在，不会出现抽气口42被型砂压实，箱体40内仅有局部负压达标，整体负压不均匀的情况发生，通过本实施例的结构，保证了浇铸过程中的负压操作中，箱体40内的压强均匀，保证型砂对消失模单元3均匀的填充效果。

现有的浇铸系统，在负压操作中，存在箱体40内压强不均匀的情况，分析原因为型砂积聚在抽气口处堵塞，导致抽气操作难以继续进行，最终导致局部负压达标而箱体40内大部分压强不达标，消失模大部分未被型砂压实，在浇铸钢液后，钢液填充时，未被型砂压实的部分就回出现变形等缺陷，造成浇铸成品率低的缺陷，因此，本实施例的改进对提升浇铸效果是很有必要的，通过本实施例的隔离机构41，使得抽气操作中，能均匀的对箱体40中进行抽负压，保证箱体40内压强均匀，进一步地，一个隔离机构41的大小占箱体40一个内侧面面积的60％以上，进一步保证整箱压强均匀，可以在箱体40四个侧面均开设抽气口42，设置隔离机构41，进一步提高抽负压操作的效率以及压强的均匀性。

实施例6

本实施例的一种滑轮铸件浇铸方法，步骤如下：

一、涂料：在消失模单元3的表面涂覆涂料，然后烘干；

二、造型：将直浇道2和消失模单元3置于砂箱单元4箱体40中部，向箱体40中注入型砂，将型砂振实、振平整，型砂注入至没过直浇道2，浇口杯1露于型砂外，在型砂表面铺设塑料膜；

三、抽负压：通过抽气口42将砂箱单元4箱体40内抽成负压；

四、浇铸；

五、型砂回收；

六、铸件清理。

本实施例中，用毛笔将消失模单元3所有表面上刷一次2～3mm厚的涂料，烘干，然后将消失模单元3捆绑在固定架上进入涂料池中，浸没后取出烘干，然后先在砂箱底部铺一层型砂，用三维振实台振实、振平整，将消失模单元3放入箱体40中部，消失模单元3中两横浇道30呈上下正对设置，直浇道2与上方的横浇道30顶面连接，继续加入型砂，边加型砂边振动，直至型砂离砂箱上口10～20mm时停止加砂，此时型砂没过直浇道2，浇口杯1部分露于型砂外，在型砂顶部铺设塑料膜，不盖住浇口杯1杯口，然后进行抽负压操作，抽气设备通过抽气口42抽负压，负压达标后，进行浇铸操作，浇铸完成后，倒出型砂，取出铸件，将型砂回收继续下次浇铸时利用，对取出的铸件进行清理。

本实施例的浇铸过程方便易行，铸件成品率高，铸件产品一次性合格率达到99％以上。

实施例7

本实施例的滑轮铸件浇铸方法，在实施例6的基础上做进一步改进，造型时，直浇道2竖直放入箱体40中，如图6所示。

造型时，直浇道2竖直放入箱体40中，则与直浇道2连接的消失模单元3中横浇道30呈上下式正对置于砂箱中，浇铸时，钢液通过浇口杯、直浇道2，流经上方的横浇道30，然后沿着分浇道32流经滑轮消失模31，在正下方的横浇道30处汇集，在连通器原理下，随着浇铸，钢液液面升高，不断填满各滑轮消失模31，最终浇铸成型，整个浇铸系统非常简化，热损失少，且钢液不会直接对滑轮消失模31产生冲击，由于钢液先从上方留下，又从下方上升充型，在浇铸系统内产生的热场为正向热场，上部温度高，下部温度低，不同于传统浇铸时产生的下部温度高上部温度低的颠倒热场，本申请的浇铸方式产生的热场更符合液态金属的成型规律，有助于提高浇铸成品率。

实施例8

本实施例的滑轮铸件浇铸方法，在实施例6和7的基础上做进一步改进，抽负压时，控制箱体40内压力值为0.030～0.040mpa。

负压操作控制箱体40内压力值为0.030～0.040mpa，压力小于0.030mpa时，型砂对消失模单元3的压力过大，容易挤坏消失模单元3的结构，尤其是分浇道32与滑轮消失模31的连接部分，压力值大于0.040mpa时，型砂对消失模单元3的压力不足，浇铸后滑轮铸件易出现走形的情况，均会影响浇铸效果。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。