TWI852194B - 重力鑄造流道系統之接頭與重力鑄造流道系統 - Google Patents

Abstract

本揭露提供一種重力鑄造流道系統之接頭與重力鑄造流道系統，適用於不可壓縮的澆鑄流體。接頭包含第一端部、第二端部與第一轉彎部。第一轉彎部位於第一端部與第二端部之間。接頭的直徑為25公釐至100公釐。依據所選擇的直徑，第一轉彎部的第一內圓半徑的最小值為33公釐至131公釐，第一內圓半徑的最大值為39公釐至140公釐。藉此減少湍流的形成，並降低氧化渣缺陷的生成。

Description

重力鑄造流道系統之接頭與重力鑄造流道系統

本揭露是有關於一種鑄造流道系統的接頭與鑄造流道系統，且特別是有關於一種重力鑄造流道系統之接頭與重力鑄造流道系統。

依據鑄型的不同，鑄造製程可分為砂型鑄造、金屬型鑄造與熔模鑄造等。另依據鑄造製程的不同，又可分為壓力鑄造、離心鑄造、重力鑄造與低壓鑄造等。然而，鑄造製程中採用的接頭具有轉彎處，流體通過接頭的轉彎處時，容易形成湍流，湍流會將表面氧化膜捲入，造成鑄件產生氧化渣缺陷。

因此，本揭露之一目的就是在提供一種重力鑄造流道系統之接頭，藉此減少湍流的形成，並降低氧化渣缺陷的生成。

根據本揭露之上述目的，提出一種重力鑄造流道系 統之接頭，適用於不可壓縮的澆鑄流體。接頭包含第一端部、第二端部與第一轉彎部。第一轉彎部位於第一端部與第二端部之間。其中，重力鑄造流道系統之接頭的直徑為25公釐至100公釐。依據所選擇的直徑，第一轉彎部的內側面的第一內圓半徑的最小值為33公釐至131公釐，第一內圓半徑的最大值為39公釐至140公釐。

依據本揭露之一實施例，其中依據所選擇的直徑，第一轉彎部的外側面的第一外圓半徑的最小值為0公釐，第一外圓半徑的最大值為54公釐至218公釐。

依據本揭露之一實施例，其中重力鑄造流道系統之接頭呈L型。

依據本揭露之一實施例，在直徑為25公釐時，第一內圓半徑的最小值為33公釐。第一內圓半徑的最大值為39公釐。第一外圓半徑的最大值為54公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為30公釐時，第一內圓半徑的最小值為40公釐。第一內圓半徑的最大值為52公釐。第一外圓半徑的最大值為65公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為40公釐時，第一內圓半徑的最小值為53公釐。第一內圓半徑的最大值為65公釐。第一外圓半徑的最大值為87公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為50公釐時，第一內圓半徑的最小值為66公釐。第一內圓半徑的最大值為78公釐。第一外圓半徑的該最大值為109公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為60公釐時，第 一內圓半徑的最小值為79公釐。第一內圓半徑的最大值為91公釐。第一外圓半徑的最大值為131公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為70公釐時，第一內圓半徑的最小值為92公釐。第一內圓半徑的最大值為104公釐。第一外圓半徑的最大值為153公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為80公釐時，第一內圓半徑的最小值為105公釐。第一內圓半徑的最大值為130公釐。第一外圓半徑的最大值為175公釐。

依據本揭露之一實施例，在直徑為100公釐時，第一內圓半徑的最小值為131公釐。第一內圓半徑的最大值為140公釐。第一外圓半徑的該最大值為218公釐。

依據本揭露之一實施例，重力鑄造流道系統之接頭呈T型，並進一步包含第三端部及第二轉彎部。第二轉彎部位於該第一端部與該第三端部之間。其中依據所選擇的直徑，第二轉彎部的內側面的第二內圓半徑的最小值為33公釐至131公釐。第二內圓半徑的最大值為39公釐至140公釐。

根據本揭露之上述目的，提出一種重力鑄造流道系統。重力鑄造流道系統包含上述的接頭，且接頭連接管件。

本揭露依據重力鑄造流道系統之接頭的直徑，調整接頭之第一轉彎部之內側面之第一內圓半徑的最大值與最小值。因此澆鑄流體可順暢地通過第一轉彎部，可避免死區的產生與湍流的形成，以及改善負壓導致管道破裂的情形。所以重力鑄造流道系統之接頭可降低氧化渣缺陷的生 成，有效提高重力鑄造流道系統鑄造出的鑄件品質。

100:接頭

100a:接頭

110:第一端部

120:第二端部

130:第一轉彎部

140:第三端部

150:第二轉彎部

200:重力鑄造流道系統

210:管件

D:直徑

L:軸線

R1:第一內圓半徑

R2:第一外圓半徑

R3:第二內圓半徑

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：〔圖1A〕係繪示依照本揭露之一實施方式的一種重力鑄造流道系統之接頭的立體示意圖。

〔圖1B〕係繪示依照本揭露之一實施方式的一種重力鑄造流道系統之接頭的側視示意圖。

〔圖2〕係繪示依照本揭露之另一實施方式的一種重力鑄造流道系統之接頭的側視示意圖。

〔圖3〕係繪示依照本揭露之一實施方式的一種重力鑄造流道系統的立體示意圖。

請同時參閱圖1A與圖1B，其中圖1A繪示依照本揭露之一實施方式的一種重力鑄造流道系統之接頭100的立體示意圖，圖1B繪示依照本揭露之一實施方式的一種重力鑄造流道系統之接頭100的側視示意圖。重力鑄造流道系統之接頭100適用於不可壓縮的澆鑄流體。接頭100包含第一端部110、第二端部120及第一轉彎部130。第一轉彎部130位於第一端部110與第二端部120之間。在一些例子中，接頭100可呈L型。在一些例子中，不可 壓縮的澆鑄流體的材料可為鑄鐵、鑄鋼、不鏽鋼、超合金、鋁合金、鋅合金、鎂合金或銅合金。

如圖1A所示，第一轉彎部130之徑向尺寸在朝第一端部110的方向上、以及朝第二端部120的方向上漸縮。在一例子中，接頭100的直徑D可選用25公釐，即第一端部110的直徑D為25公釐，且第二端部120的直徑D也為25公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為33公釐至39公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為33公釐，第一內圓半徑R1的最大值為39。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至54公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為54公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用30公釐，即第一端部110的直徑D為30公釐，且第二端部120的直徑D也為30公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為40公釐至52公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為40公釐，第一內圓半徑R1的最大值為52公釐。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至65公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為65公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用40公釐，即第一端部110的直徑D為40公釐，且第二端部120的 直徑D也為40公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為53公釐至65公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為53公釐，第一內圓半徑R1的最大值為65。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至87公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為87公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用50公釐，即第一端部110的直徑D為50公釐，進一步第二端部120的直徑D也為50公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為66公釐至78公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為66公釐，第一內圓半徑R1的最大值為78。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至109公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為109公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用60公釐，即第一端部110的直徑D為60公釐，且第二端部120的直徑D也為60公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為79公釐至91公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為79公釐，第一內圓半徑R1的最大值為91。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至131公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐， 第一外圓半徑R2的最大值為131公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用70公釐，即第一端部110的直徑D為70公釐，且第二端部120的直徑D也為70公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為92公釐至104公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為92公釐，第一內圓半徑R1的最大值為104。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至153公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為153公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用80公釐，即第一端部110的直徑D為80公釐，且第二端部120的直徑D也為80公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為105公釐至130公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為105公釐，第一內圓半徑R1的最大值為130。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至175公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為175公釐。

在一例子中，接頭100的直徑D可選用100公釐，即第一端部110的直徑D為100公釐，且第二端部120的直徑D也為100公釐。第一轉彎部130的內側面的第一內圓半徑R1為131公釐至140公釐。換言之，第一內圓半徑R1的最小值為131公釐，第一內圓半徑R1的最 大值為140。第一轉彎部130的外側面相對於第一轉彎部130的內側面。第一轉彎部130的外側面的第一外圓半徑R2為0公釐至218公釐。換言之，第一外圓半徑R2的最小值為0公釐，第一外圓半徑R2的最大值為218公釐。

上述中，接頭100利用直徑D、第一內圓半徑R1與第一外圓半徑R2的配合，讓第一轉彎部130處不會產生死區，並改善負壓導致破裂的情形，且可避免湍流的產生，以及降低氧化渣缺陷的生成。

在進行流體流經L型的接頭100的模擬時，可得知符合上述的第一內圓半徑R1的範圍與第一外圓半徑R2的範圍的接頭100，在流體流經時，不會產生空孔。相反地，不符合上述的第一內圓半徑R1的範圍與第一外圓半徑R2的範圍的接頭100，在流體流經時，會產生空孔。

繼續參閱圖2，繪示依照本揭露之另一實施方式的一種重力鑄造流道系統之接頭100a的側視示意圖。接頭100a呈T型，並包含第三端部140及第二轉彎部150。第三端部140與第二端部120分別位於第一端部110的軸線L的兩側。第二轉彎部150位於第一端部110與第三端部140之間。換言之，第一轉彎部130與第二轉彎部150分別位於第一端部110的軸線L的兩側。

在一些例子中，第二轉彎部150以第一端部110的軸線L，而對稱於第一轉彎部130。換言之，第二轉彎部150的內側面的第二內圓半徑R3與第一內圓半徑R1相等。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用25公釐，也就是第一端部110的直徑D為25公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為33公釐至39公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為33公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為39。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用30公釐，也就是第一端部110的直徑D為30公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為40公釐至52公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為40公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為52。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用40公釐，也就是第一端部110的直徑D為40公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為53公釐至65公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為53公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為65。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用50公釐，也就是第一端部110的直徑D為50公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為66公釐至78公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為66公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為78。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用60公釐，也就是第一端部110的直徑D為60公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為79公釐至91公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為79公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為91。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用70公釐，也就是第一端部110的直徑D為70公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為92公釐至104公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為92公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為104。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用80公釐，也就是第一端部110的直徑D為80公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為105公釐至130公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為105公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為130。

在一例子中，接頭100a的直徑D可選用100公釐，也就是第一端部110的直徑D為100公釐。第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3皆為131公釐至140公釐。換言之，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最小值皆為131公釐，第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的最大值皆為140。

上述中，接頭100a利用直徑D、第一內圓半徑R1與第二內圓半徑R3的配合，讓第一轉彎部130處與第二轉彎部150處不會產生死區，並改善負壓導致破裂的情形，且可避免湍流的產生，以及降低氧化渣缺陷的生成。

上述中，接頭100與100a的材料可選用陶瓷或樹脂砂等。若在樹脂砂模造模時，選用樹脂砂製成的接頭100與100a，接頭100與100a能直接融入樹脂砂的回收體系中，避免樹脂砂受到汙染，並降低樹脂砂回收的難度。

上述中，操作人員可依據鑄件的尺寸與需求，選用適當尺寸的接頭100與100a，可以避免試錯多次，而浪費時間。

參閱圖3，繪示依照本揭露之一實施方式的一種重力鑄造流道系統200的立體示意圖。重力鑄造流道系統200包含上述的接頭100與100a及連接接頭100與100a的管件210。在一例子中，重力鑄造流道系統200可用於風機輪榖鑄件的鑄造，也就是重力鑄造流道系統200能運用於大型砂模重力鑄件的鑄造上。換言之，重力鑄造流道系統200通過接頭100與100a的配置，可降低澆鑄流體通過的流速，滿足流量大、流速小的需求。所以重力鑄造流道系統200讓澆鑄流體的流量與流速，符合大型砂模重力鑄件的鑄造需求。

由上述之實施方式可知，本揭露之一優點就是因為本揭露之接頭依據型態與直徑的不同，調整第一內圓半徑 與第一外圓半徑、或第一內圓半徑與第二內圓半徑，使澆鑄流體可以貼在管壁，且順暢地通過第一轉彎部或第一轉彎部與第二轉彎部，避免死區的產生與湍流的形成。因此重力鑄造流道系統之接頭可有效降低氧化渣缺陷的生成，所以重力鑄造流道系統可提高鑄件品質。

雖然本揭露已以實施例揭示如上，然其並非用以限定本揭露，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:接頭

110:第一端部

120:第二端部

130:第一轉彎部

Claims (13)

1. 一種重力鑄造流道系統之接頭，適用於不可壓縮的一澆鑄流體，該重力鑄造流道系統之接頭包括：一第一端部；一第二端部；及一第一轉彎部，位於該第一端部與該第二端部之間；其中該第一轉彎部之一徑向尺寸在朝該第一端部的方向上、以及朝該第二端部的方向上漸縮，該重力鑄造流道系統之接頭的一直徑為25公釐至100公釐，依據所選擇的該直徑，該第一轉彎部的一內側面的一第一內圓半徑的一最小值為33公釐至131公釐，該第一內圓半徑的一最大值為39公釐至140公釐。
2. 如請求項1所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中依據所選擇的該直徑，該第一轉彎部的一外側面的一第一外圓半徑的一最小值為0公釐，該第一外圓半徑的一最大值為54公釐至218公釐。
3. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該重力鑄造流道系統之接頭呈L型。
4. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為25公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為33公釐，該第一內圓半徑的該最大值為39公釐，該第一 外圓半徑的該最大值為54公釐。
5. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為30公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為40公釐，該第一內圓半徑的該最大值為52公釐，該第一外圓半徑的該最大值為65公釐。
6. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為40公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為53公釐，該第一內圓半徑的該最大值為65公釐，該第一外圓半徑的該最大值為87公釐。
7. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為50公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為66公釐，該第一內圓半徑的該最大值為78公釐，該第一外圓半徑的該最大值為109公釐。
8. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為60公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為79公釐，該第一內圓半徑的該最大值為91公釐，該第一外圓半徑的該最大值為131公釐。
9. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為70公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為 92公釐，該第一內圓半徑的該最大值為104公釐，該第一外圓半徑的該最大值為153公釐。
10. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為80公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為105公釐，該第一內圓半徑的該最大值為130公釐，該第一外圓半徑的該最大值為175公釐。
11. 如請求項2所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該直徑為100公釐時，該第一內圓半徑的該最小值為131公釐，該第一內圓半徑的該最大值為140公釐，該第一外圓半徑的該最大值為218公釐。
12. 如請求項1所述之重力鑄造流道系統之接頭，其中該重力鑄造流道系統之接頭呈T型，並進一步包含：一第三端部；及一第二轉彎部，該第二轉彎部位於該第一端部與該第三端部之間；其中，依據所選擇的該直徑，該第二轉彎部的一內側面的一第二內圓半徑的一最小值為33公釐至131公釐，該第二內圓半徑的一最大值為39公釐至140公釐。
13. 一種重力鑄造流道系統，包含：至少一如請求項1至12中任一項所述之接頭；及 複數個管件，該些管件連接該至少一接頭。

Images