[发明专利]一种管状薄壁钢件铸造模具及其设计方法

说明书

本发明公开了一种管状薄壁钢件铸造模具及其设计方法，属于模具铸造领域。本发明包括对称设置在模具箱体中的补缩冒口、泥芯和铸件；所述补缩冒口由主体部位和补贴部位连接而成；所述主体部位设置在铸件的近浇口端，补贴部位设置在主体部位的一侧，并延伸补贴铸件的近浇口端；所述铸件的内腔设置有泥芯。本发明通过雨淋式补贴冒口和底注式浇注的形式，改进补缩冒口形状，使管状薄壁钢铸件的内部缩孔和缩松现象有了明显的改善。

技术领域

本发明涉及模具铸造技术领域，更具体地说，涉及一种管状薄壁钢件铸造模具及其设计方法。

背景技术

在管状薄壁钢的铸造过程中，冒口补缩技术较为关键，而现有技术中常因补缩不到位，使在内浇口附近的铸件出现情况不一的缩孔和缩松现象，传统的补缩冒口无法有效地解决该问题。因此，一种管状薄壁钢件铸造模具及其设计方法对于管状薄壁钢件铸造行业来说具有重要的意义。

经检索，已有专利方案公开。如中国专利：申请号：2013107240548，专利名称：模数法计算钢铸件冒口的方法，申请日：2013.12.25。该专利涉及一种模数法计算钢铸件冒口的方法，它包括以下步骤：根据钢铸件的特征划分几个基本形状，并确定冒口的补缩区域；计算每个补缩区域的钢铸件模数；根据钢铸件的结构特征和补缩区域，选择合适的冒口类型和冒口数量，并计算冒口尺寸；根据冒口补缩距离，验算冒口数量，根据冒口的最大补缩能力验算冒口容量。该方法简单，能有效保证冒口的凝固时间晚于铸件的凝固时间。但其不足之处在于该方法无法适用于所有铸件的冒口计算，特别是不适用于管状薄壁钢铸件补缩冒口的计算。

又如中国专利：申请号：2014108042801，专利名称：增强铸件冒口补缩能力的方法及其冒口油砂，申请日：2014.12.23。该专利涉及一种增强铸件冒口补缩能力的方法及其冒口油砂芯组件，属于铸造的技术领域。它包括如下步骤：1)、制作冒口：制作呈倒置的杯状结构的铸件砂型的冒口，在冒口内侧顶端预置冒口铁钩；2)、制作油砂芯：制作油砂芯的材料以重量百分比计其组分为：桐油4-8％、糊精0.8-2％、其余为50-100目石英砂；将制作油砂芯的材料按常规方法混合制作成型并预置油砂芯铁钩，再将制作成型的油砂芯以180-220℃的温度烘干至硬化为止后冷却备用；3)、在砂型合箱时在将步骤2)制作的油砂芯通过油砂芯铁钩悬挂在冒口内的冒口铁钩上；4)、浇铸时，当钢水上升到冒口上面时，油砂芯由于被钢水包围瞬间产生大量的气体，形成很大的压力，显著增强冒口内钢水的补缩能力，将钢水通过压力作用补缩到铸件内。但其不足之处在于该方法无法适用于所有铸件的冒口计算，特别是不适用于管状薄壁钢铸件补缩冒口的计算。

专利内容

1.专利要解决的技术问题

本专利的目的在于克服现有管状薄壁钢的冒口补缩差，易产生缩孔的问题，提供了一种管状薄壁钢件铸造模具及其设计方法。本发明采用雨淋式补贴冒口和底注式浇注的形式，改进补缩冒口形状，使管状薄壁钢铸件的内部缩孔和缩松现象有了明显的改善。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种管状薄壁钢件铸造模具，其特征在于：包括对称设置在模具箱体中的补缩冒口、泥芯和铸件成型腔；所述补缩冒口由主体部位和补贴部位连接而成；所述主体部位设置在铸件成型腔的近浇口端，补贴部位设置在主体部位的一侧，并延伸补贴铸件成型腔的近浇口端；所述铸件成型腔的内腔设置有泥芯，泥芯长度大于铸件成型腔的长度。

作为本发明的进一步改进，所述主体部位中与铸件成型腔相连的一端预留用于放置泥芯端部的空腔。

作为本发明的进一步改进，所述补贴部位与内浇口相通，并关于内浇口竖向中轴线对称设置，两个内浇口分别与对称设置的横浇道Ⅱ、对称设置的竖浇道Ⅱ、对称设置的横浇道Ⅰ、竖浇道Ⅰ和外浇口依次连通。进行底注式浇注时，金属液从外浇口进入竖浇道Ⅰ，从竖浇道Ⅰ往两侧横浇道Ⅰ分，然后经过竖浇道Ⅱ，再经过横浇道Ⅱ，从内浇口流入铸件成型腔。