一种球铁薄壁件的浇注系统及浇注工艺的制作方法

本发明涉及球铁薄壁件浇注领域，具体涉及一种球铁薄壁件的浇注系统及浇注工艺。

背景技术：

球墨铸铁件的浇注系统一般由直浇道、下横浇道、上横浇道、内浇道、冒口、铸件组成，首先铁水经过浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和冒口流进产品，直至完成全部充型，然后是铁水凝固冷却过程，由于同一铸件壁厚的差异，其凝固收缩速度不一样，厚壁体迟于薄壁体凝固收缩，根据球铁的凝固特点（糊状凝固），同一铸件的厚壁部分极易产生缩松、缩孔等缺陷，因此，正常情况下都会使用冷铁工艺进行对策。但是，冷铁使用后，在铸件表面会留有激冷印以及边缘痕迹等外观缺陷，还得进行后期的修整去除，如果该缺陷的位置点不方便手工修整，就得使用专用设备进行切削加工，这就影响到生产效率，不利于批量生产。

目前客户订购的筒形薄壁球铁铸件在底部边缘处有一大于壁厚2.5倍的独立凸台，该凸台处为铸件本体的热节点，其热传导会明显慢于铸件本体，内部缺陷也会由此产生，因此，怎样补充凸台处铁水凝固时的收缩、消除铸件缺陷是本次研究的方向。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种球铁薄壁件的浇注系统及浇注工艺，在产品的热节点处设置独立的内置补缩冒口，解决产品热节点的补缩。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种球铁薄壁件的浇注系统，包括依次连接的直浇道、下横浇道、上横浇道、内浇道、外冒口和铸件，所述铸件底部边缘处设置有放油口凸台，所述铸件内部放置有砂芯，所述砂芯内对应所述放油口凸台处设置有补缩冒口，所述补缩冒口包括冒口套和固定在所述冒口套下端的冒口颈座。

进一步的，所述补缩冒口与所述放油口凸台连接处为冒口颈，所述冒口颈座连接所述冒口颈。

进一步的，所述冒口套与所述冒口颈座通过铸造粘结剂固定。

进一步的，所述放油口凸台的厚度大于2.5倍所述铸件壁厚。

进一步的，所述补缩冒口的模数大于所述铸件的模数。

一种球铁薄壁件的浇注工艺，包括以下步骤：

步骤1）砂箱制备：

自动造型线成型上砂箱待用，型腔朝下；

自动造型线成型下砂箱待用，型腔朝上；

在所述下砂箱内放置带内置所述补缩冒口的所述砂芯和过滤器，清理所述下砂箱；

所述上砂箱与所述下砂箱合成所述砂箱，在所述砂箱内形成所述球铁薄壁件的浇注系统后锁紧待铁水浇注使用；

步骤2）铁水浇注：

铁液从所述直浇道上部流入，向下经过所述下横浇道；

由左向右流动，经所述下横浇道，向上经过所述上横浇道；

由左向右流动，经所述内浇道、所述外冒口后进入所述铸件；

向下充满所述铸件后，完成所述铸件全部充型。

进一步的，所述砂芯的制作工艺包括以下步骤：

所述冒口套与所述冒口颈座粘接好并安装在模具活块的定位销上，所述模具活块的下部插入砂芯模具的滑槽内；

所述模具活块与所述冒口套和所述冒口颈座一并插入所述砂芯模具，使之与所述砂芯模具成为一体；

砂芯砂从上部射入所述砂芯模具型腔内，充填满整个型腔，所述砂芯的外壳面受热固化成型；

随着所述砂芯固化，所述冒口套和所述冒口颈座组合即被埋入所述砂芯内指定位置，所述冒口套内的空腔自然形成独立热节内置所述补缩冒口；

成型后所述砂芯被顶杆顶出所述砂芯模具，取下所述模具活块与所述砂芯分离后即完成制作。

本发明的有益效果是：

本发明设置独立热节内置补缩冒口，采用砂芯预埋式工艺（与砂芯一体成形），与传统预埋冷铁类似，减少了后期的砂芯组装，节省了作业时间；内置补缩冒口可采用一般分离方法使之分离，由于分离面为加工面，即使有分离物残留，也无需进行表面修整，减少了铸件冷铁面的修补工作，取消了不必要的劳动，微小的浇口颈残留可以不打磨（加工面），也减少了50%清理作业时间，提高了生产效率，也能避免作业员操作失误导致产品敲坏报废；砂芯内预埋独立热节内置补缩冒口有利于铁液内浮渣的排出，使底部的表面质量得到改善，杜绝了由于后期修补失误而产生的不良。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明的浇注系统的结构示意图；

图2为本发明的砂芯制作状态图；

图3为图2的侧视图；

图4为图2的俯视图；

图5为本发明的冒口颈座的结构示意图；

图6为本发明的冒口套结构示意图；

图7为本发明的模具活块结构示意图。

图中标号说明：

1、直浇道，2、下横浇道，3、上横浇道，4、内浇道，5、外冒口，6、补缩冒口，7、铸件，8、砂芯，9、冒口颈，10、放油口凸台，11、冒口颈座，12、冒口套，13、模具活块，14、砂芯模具。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参见图1所示，一种球铁薄壁件的浇注系统，包括依次连接的直浇道1、下横浇道2、上横浇道3、内浇道4、外冒口5和铸件7，铸件7底部边缘处设置有放油口凸台10，铸件7内部填充有砂芯8，砂芯8内对应放油口凸台10处设置有补缩冒口6，参见图5、图6所示，补缩冒口6包括冒口套12和固定在冒口套12下端的冒口颈座11。

进一步的，补缩冒口6与放油口凸台10连接处为冒口颈9，冒口颈座11连接冒口颈9。

进一步的，冒口套12与冒口颈座11通过铸造粘结剂固定。

进一步的，放油口凸台10的厚度大于2.5倍铸件7壁厚。

进一步的，补缩冒口6的模数大于铸件7的模数。

一种球铁薄壁件的浇注工艺，包括以下步骤：

步骤1）砂箱制备：

自动造型线成型上砂箱待用，型腔朝下；

自动造型线成型下砂箱待用，型腔朝上；

在下砂箱内放置带内置补缩冒口6的砂芯8和过滤器，清理下砂箱；

上砂箱与下砂箱合成砂箱，在砂箱内形成球铁薄壁件的浇注系统后锁紧待铁水浇注使用；

步骤1）铁水浇注：

铁液从直浇道1上部流入，向下经过下横浇道2；

由左向右流动，经下横浇道2，向上经过上横浇道3；

由左向右流动，经内浇道4、外冒口5后进入铸件7；

向下充满铸件7后，完成铸件7全部充型。

进一步的，砂芯8的制作工艺包括以下步骤：

参见图2至图4、图7所示，冒口套12与冒口颈座11粘接好并安装在模具活块13的定位销上，模具活块13的下部插入砂芯模具14的滑槽内；

模具活块13与冒口套12和冒口颈座11一并插入砂芯模具14，使之与砂芯模具14成为一体；

砂芯砂从上部射入砂芯模具14型腔内，充填满整个型腔，砂芯8的外壳面受热固化成型；

随着砂芯8固化，冒口套12和冒口颈座11组合即被埋入砂芯8内指定位置，冒口套12内的空腔自然形成独立热节内置补缩冒口6；

成型后砂芯8被顶杆顶出砂芯模具14，取下模具活块13与砂芯8分离后即完成制作。

铸件7组件全部位于砂箱内，外环境为粘土砂，即砂型铸造中的砂模，砂型成型的所有型腔面反映铸件7的外部形状，铸件7内部形状由砂芯8成型。

铁水凝固顺序：铸件7薄壁→内浇道4→放油口凸台10→下横浇道2→上横浇道3→直浇道1→外冒口5

外冒口5只对铸件7薄壁部位起作用，设置独立热节内置补缩冒口6，对放油口凸台10起作用，铁水通过冒口颈9注入补缩冒口6，其凝固速度迟于放油口凸台10，成功完成热节点转移，实现局部充盈。

铁水凝固过程描述：

凝固从温度较低、冷却较快的铸件薄壁处开始，逐步凝固；

铸件凝固的同时浇道凝固开始，浇道先于冒口凝固（先铸件后冒口）；

铸件薄壁凝固至厚壁处时会形成独立热节（先薄壁后厚壁）；

热节凝固时，由于周边薄壁已经完全凝固，热节点易形成内部缺陷；

通过内置补缩冒口补偿热节点铁水，避免缩松缩孔的形成，从而制作出无缺陷的铸件。

以上仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。