CN105798238B - 一种气缸盖的底注式浇注系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气缸盖的底注式浇注系统，包括依次连通的直浇道、横浇道和内浇道，其特征在于，所述的直浇道竖直设置，在直浇道的底部连接着横向设置的横浇道，横浇道的顶面设置了若干的内浇道，所述的内浇道竖直向上，并且内浇道的开口设置在其顶部。本发明所述的气缸盖的底注式浇注系统从气缸盖型腔的底柱注入，从下往上充型，可以有效降低金属液的流速，减小金属液对型、芯的冲击，利于排气，充型平稳，充满快，金属氧化轻，挡渣能力强，从而有效避免铸件产生夹砂、夹渣等缺陷，提高铸件质量。
Description
技术领域
本发明涉及浇注系统技术领域，尤其涉及一种气缸盖的底注式浇注系统。
背景技术
气缸盖的作用是密封气缸，与活塞共同形成燃烧空间，并承受高温高压燃气的作用，气缸盖承受气体力和紧固气缸螺栓所造成的机械负荷，同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷，气缸盖的内部型腔结构非常复杂，对浇注系统的设计要求极高。为避免气缸盖浇注过程中因金属液冲击砂芯组成的型腔导致铸件产生夹砂、夹渣等缺陷，传统的浇注系统设计通常有以下几种方式：一种为顶雨淋的浇注系统，内浇道采用耐火材料(如陶瓷管)制成以此来降低铁水对砂型的冲刷，可降低铸件产生夹砂、夹渣的状况；还有一种方式是采用分层分级浇注系统，逐层顺序注入铁水。但是第一种方式采用陶瓷管制成的内浇道大大的增加了气缸盖的生产成本，而多层分级浇注系统结构复杂，设计难度大，工艺出品率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种气缸盖的底注式浇注系统，解决目前技术中传统的浇注系统结构复杂，设计难度大，工艺出品率低，生产成本高的问题。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
一种气缸盖的底注式浇注系统，包括依次连通的直浇道、横浇道和内浇道，其特征在于，所述的直浇道竖直设置，在直浇道的底部连接着横向设置的横浇道，横浇道的顶面设置了若干的内浇道，所述的内浇道竖直向上，并且内浇道的开口设置在其顶部。本发明所述的气缸盖的底注式浇注系统采用竖直向上并且开口设置在顶部的内浇道形成底注式浇注系统，可以有效降低金属液的流速，减小金属液对砂芯的冲击，利于排气，充型平稳，充满快，金属氧化轻，挡渣能力强，从而有效避免铸件产生夹砂、夹渣等缺陷，提高铸件质量，并且本发明所述的气缸盖的底注式浇注系统的结构简单，设计难度小，工艺出品率高，可以大大降低气缸盖的生产成本，经济效益高。
进一步的，所述的直浇道、横浇道和内浇道的截面积分别为∑F直、∑F横和∑F内，采用开放式浇注系统，∑F直≤∑F横≤∑F内。浇注系统的阻流断面在直浇道下端，金属液充满直浇道，可以有效降低金属液的流速，使得充型平稳，减小金属液对型、芯的冲击，金属氧化轻，提高铸造质量。
进一步的，所述的∑F直、∑F横和∑F内的比例为1：1.5～2：2～2.5，确保稳定缓慢的金属液流速，使得充型平稳，并且确保良好的挡渣能力，避免铸件产生夹砂、夹渣等缺陷。
进一步的，所述的∑F直、∑F横和∑F内的比例为1：1.78：2.27，当截面积比例较大时，金属液呈无压流动状态，金属液不易充满浇注系统，因此设置确定的截面积比例，在降低金属液流速的同时确保金属液充满浇注系统。
进一步的，所述的若干个内浇道中离直浇道最远端的内浇道的截面积最大，避免铁液流速过快引起飞溅，同时使得浇注系统能有效充满离直浇道最远端的产品型腔，提高铸件质量。
进一步的，所述的直浇道设置了一路，横浇道设置了一路，内浇道设置了五路。
进一步的，所述的直浇道的截面积∑F直为19.625cm2，横浇道的截面积∑F横为35cm2。
进一步的，所述的五路内浇道中靠近直浇道的前四路内浇道的截面积相同，离直浇道最远端的内浇道截面积大于前四路的截面积。
进一步的，所述的靠近直浇道的前四路内浇道的截面积为8.16cm2，离直浇道最远端的内浇道截面积为12cm2。
进一步的，所述的直浇道与横浇道的连接处设置了过滤网，减缓金属液的流速，有效过滤杂质，避免铸件产生夹砂、夹渣等缺陷，提高铸件质量。
与现有技术相比，本发明优点在于：
本发明所述的气缸盖的底注式浇注系统从气缸盖型腔的底柱注入，从下往上充型，可以有效降低金属液的流速，减小金属液对型、芯的冲击，利于排气，充型平稳，充满快，金属氧化轻，挡渣能力强，从而有效避免铸件产生夹砂、夹渣等缺陷，提高铸件质量；本发明所述的气缸盖的底注式浇注系统结构简单，设计难度小，工艺出品率高，可以大大降低气缸盖的生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开的一种气缸盖的底注式浇注系统，克服了传统浇注系统对铸件质量影响的问题，生产的铸件质量稳定，大幅度降低了因冷隔、夹砂、夹渣等缺陷造成的废品，结构简单，设计难度小，降低了生产成本。
如图1所示，一种气缸盖的底注式浇注系统，包括直浇道1、横浇道2和内浇道3，三者依次连通的，直浇道1设置有一路并且竖直设置，在直浇道1的底部连接着横向设置的一路横浇道2，直浇道1与横浇道2的连接处设置了过滤网4，横浇道2的顶面设置了若干的内浇道3，在本实施例中，内浇道3设置有五路，所述的内浇道3竖直向上，并且内浇道3的开口设置在其顶部，本发明采用开放式浇注系统，直浇道1、横浇道2和内浇道3的截面积分别为∑F直、∑F横和∑F内，三者的大小关系为∑F直≤∑F横≤∑F内，阻流截面在直浇道上，金属液流速低，充型平稳，金属氧化轻，对型腔冲刷力小，减小夹砂、夹渣等缺陷的产生。
t为有效浇注时间，f为材质系数(灰铸铁f＝1.0，球墨铸铁f＝0.9)，G为铸件重量，σ为铸件的主要壁厚(一般指最薄壁厚)，n为浇注系统的组数或浇包个数(n≤3)，在此取t为18s。
S阻为浇注系统中的最小断面总面积，M为流经阻流截面的金属液重量，ρ为金属液密度，t为有效浇注时间，μ为流量系数(顶注0.8，中注0.6，底注0.45，有过滤降0.1)，g为重力加速度，Hp为平均静压头高度，在此取S阻为19.625cm2，以直浇道1为阻流截面，直浇道1选用φ50mm的管道。
为了实现稳定而缓慢的金属液流速，降低金属液对型、芯的冲击，并且避免出现金属液流速过慢呈无压流动状态导致不易充满浇注系统的状况，将∑F直、∑F横和∑F内的比例设置为1：1.5～2：2～2.5，并且离直浇道1最远端的内浇道的截面积最大，避免铁液流速过快引起飞溅，具体的浇注参数如表1所示。
表1浇注系统参数表
使用开放式的底注反雨淋浇注系统后生产的气缸盖成品率达95％以上，大大的降低了气缸盖因夹砂、夹渣及冷隔导致的打压渗漏而报废的问题，同时该浇注系统结构简单，生产气的缸盖无需使用陶瓷管内浇道，降低了生产气缸盖的生产成本。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种气缸盖的底注式浇注系统，包括依次连通的直浇道(1)、横浇道(2)和内浇道(3)，其特征在于，所述的直浇道(1)竖直设置，在直浇道(1)的底部连接着横向设置的横浇道(2)，横浇道(2)的顶面设置了若干的内浇道(3)，所述的内浇道(3)竖直向上，并且内浇道(3)的开口设置在其顶部，所述的直浇道(1)、横浇道(2)和内浇道(3)的截面积分别为∑F直、∑F横和∑F内，采用开放式浇注系统，所述的∑F直、∑F横和∑F内的比例为1：1.78：2.27，所述的直浇道(1)设置了一路，横浇道(2)设置了一路，内浇道(3)设置了五路，所述的五路内浇道(3)中靠近直浇道(1)的前四路内浇道(3)的截面积相同，离直浇道(1)最远端的内浇道截面积大于前四路的截面积。
2.根据权利要求1所述的气缸盖的底注式浇注系统，其特征在于，所述的直浇道(1)与横浇道(2)的连接处设置了过滤网(4)。
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