[实用新型]一种制动盘盘体及其铸造装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种铸造装置，尤其涉及一种适用于造型线生产的高速列车铸钢制动盘盘体的铸造装置，及由此制得的制动盘盘体。

背景技术

制动盘盘体是高速列车的关键部件，在列车制动时起重要作用。由于其工作环境复杂恶劣，维修更换不便。要求制动盘产品必须有稳定的质量和较长的使用寿命。

大量研究表明，在材质一定的情况下，铸造制动盘盘体失效的主要原因是盘体中存在缩孔、缩松、砂孔、裂纹等铸造缺陷。

250km/h以上速度的高速列车，对制动盘盘体的质量提出了更高的要求，对缩孔、缩松、砂孔、气孔、渣孔、裂纹等铸造缺陷的容忍度进一步降低，同时，对材质中的气体及夹杂物的含量也做出了严格的限制。这都要求必须有相应合理的浇注系统和补缩系统来保证。

由于制动盘盘体铸件单位质量轻，市场需求数量大，很适合造型线生产，但是对铸件尺寸和质量的要求很严格，因此，开发一种能够适用于造型线稳定生产，特别是配有浇注机的高效率自动造型流水线生产的高速列车铸钢制动盘盘体的铸造工艺是一个很迫切的问题。

公告号为CN202219318U的实用新型专利公开了一种铸造汽车制动盘的砂型，在上、下砂型对合相接组成四个呈间距排列的型腔连通有内浇道，内浇道均与上砂型上端面设有的直浇道连通，四个型腔中分别置有制动盘砂芯，制动盘砂芯上的出气孔均与上砂型上端面设有的排气口相通。该实用新型实现了每组砂型可同时铸造四件毛坯件，提高了生产效率，但是砂型中没有补缩系统，可能会导致铸件内存在大量的缩孔缩松、夹渣、气孔、裂纹等铸造缺陷。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种制动盘盘体的铸造装置，其包括浇注系统和补缩系统，所述浇注系统包括浇口杯和整流过滤装置，所述补缩系统包括冒口、补贴和冒口基座，所述浇口杯由冒口替代，所述冒口中心置于铸件几何中心的位置。采用从型腔顶部引入金属液的方式进行顶浇，其中金属液由冒口经过整流过滤装置直接进入型腔。

本实用新型的浇注系统与补缩系统合为一体，浇口杯由特别设计的冒口替代，金属液可直接从冒口中浇注，因此，冒口既直接充当了浇口杯，又对铸件起到补缩的作用。所述浇注系统中没有特别设置的直浇道、横浇道和内浇道，而是金属液直接从冒口中注入，并经过整流过滤装置后直接进入型腔，从而大幅度提高了金属的使用率，降低了生产成本，又提高了工作效率。

本实用新型的浇注系统能有效确保金属液平稳均衡充型，防止金属液在充型过程中因紊流飞溅和对型腔的冲蚀等原因而使铸件产生砂孔、渣孔、气孔等铸造缺陷；补缩系统中的冒口与补贴配合能实现铸件的顺序凝固，同时确保其在凝固过程中实现完全补缩，防止铸件出现缩孔、缩松等缺陷，保证铸件性能各向同性。所有缩孔缩松都集中在冒口中，铸件内部均匀致密，没有缩孔缩松。

优选的是，所述浇注系统还包括集渣溢流片和集渣排气棒。集渣溢流片用于收集充型时流程最长的冷而不清洁的金属液；集渣排气棒有利于充型时型腔的排气，防止气体在铸件内产生气孔。

在上述任一方案中优选的是，所述整流过滤装置置于冒口中。

在上述任一方案中优选的是，所述整流过滤装置置于冒口的底部。

整流过滤装置主要起到清除金属液中的夹渣物质和整理金属液流态的作用。金属液从冒口中直接浇注，在进入型腔前，经过整流过滤装置，可减小金属液对型腔的直接冲击，同时金属液通过整流过滤装置后能将杂乱的紊流流态改变为平静的层流流态，从而防止因充型而造成的渣孔、砂孔、气孔等缺陷。

在上述任一方案中优选的是，所述冒口的下方设有冒口基座，所述冒口基座与补贴相连。冒口基座对冒口及冒口中的整流过滤装置起到支撑作用。

在上述任一方案中优选的是，所述金属液在冒口中的浇注速度为10-45cm/s，确保金属液平稳均衡的充型。

在上述任一方案中优选的是，所述金属液在铸件中的上升速度为20-35mm/s，确保金属液平稳均衡的充型。

在上述任一方案中优选的是，所述冒口由砂型形成或冒口外侧包覆一层保温耐火材料。砂型具有良好的保温发热效果，也可在冒口外侧包覆一层耐火石棉、陶瓷纤维等具有良好保温发热效果的保温耐火材料。

在上述任一方案中优选的是，所述整流过滤装置由耐火材料制成，比如陶瓷管和/或陶瓷砖等。