[發明專利]補縮裝置和系統及高壓造型方法

有效

• 申請號: 201410521728.9
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105522115B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 祝建勛;劉燁;李恒峰;唐峰;李家永
• 申請（專利權）人: 濟南圣泉倍進陶瓷過濾器有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C9/02;B22D31/00
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所11469
• 代理人: 劉守憲

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，特別是指一種補縮裝置和系統及使用該補縮裝置和系統的高壓造型方法。

背景技術

鑄造過程中，絕大多數熔化的金屬液體，在冷卻和凝固過程中體積都會減少，稱為收縮。如果不對這種現象采取措施，凝固后的金屬鑄件內部就會產生縮孔、縮松缺陷。為了防止鑄造缺陷，必須保證在鑄件凝固過程中有可以補充的金屬液，用以填補由于液體體積收縮在鑄件內部中形成的空腔。這一工藝方法稱作“對鑄件進行補縮”，而提供補縮金屬液的蓄液腔就稱為冒口。鑄件落砂后，需要將冒口從鑄件上去除，為便于將冒口去除，可采用在冒口口部設置易割片，通過易割片來減少冒口與鑄件的接觸面積，同時在兩者之間形成縮頸結構，在去除冒口時應力集中于易割口部位，以便于去除冒口。

高壓造型生產線始于上世紀六十年代，是一種高效的造型方法。它是由高壓型板的推進，將潮模砂(又稱濕型砂)制成砂型的制造方法。該方法具有生產效率高、造型質量好的優點，而且所得鑄件的表面光潔度好，精確度高。然而，高壓造型生產線對補縮工藝的冒口提出了特殊要求，砂型內的冒口在成型時，必須能承受高壓型板擠壓潮模砂的造型壓力。同時，為了便于澆注后鑄件的冒口切割和減少發熱冒口形成的熱節對鑄件組織的影響，一般在冒口與鑄件接觸的底部設置易割片。

目前，冒口用易割片常見的為圓臺狀易割片和金屬材質易割片。

圓臺狀易割片11，如圖1所示，其上設有易割口13，易割片11的材質有覆膜砂、鉻鐵礦砂、陶瓷材質或同冒口12材質。該種易割片在使用過程中存在的問題是：在高壓造型過程中，易割片對冒口所受壓力基本無緩沖作用，冒口自身仍需承受高壓型板擠壓潮模砂的造型壓力，冒口易損壞，且增加了冒口制作的成本；易割片易破裂或破碎，從而造成后續起模不良，同時易割片產生的沙粒易落入型腔，若清理不干凈，會造成鑄件出現砂眼和氣孔的缺陷。

一種金屬材質易割片21，如圖2所示，該種易割片上部為圓柱形，下部為圓錐形。上部起安裝時定位和導向作用，下部主要起縮小冒口頸以便于去除冒口22的作用。使用時，易割片上部圓柱部位插入冒口腔中，在冒口的內壁上靠近上端的部位設有沿圓周均布的數條砂肋(未示出)。砂肋的作用是固定易割片和實現易割片沿其軸向方向的定位。

該種易割片在使用過程中存在的問題是：

(1)在高壓造型過程中，易割片與冒口通過摩擦產生相對位移達到減輕冒口所受壓力的作用，起到了緩沖作用，較好的保護了冒口，然而在這一過程中，冒口的砂肋會產生破損，破損掉的砂粒會進入型腔，若未及時清理干凈，會造成鑄件出現砂眼和氣孔的缺陷，導致鑄件報廢。

(2)該易割片對冒口的尺寸要求較高，而砂肋的存在也使冒口形狀變得復雜，從而影響冒口的生產效率和成品率。

(3)冒口的內腔設有拔模斜度，而易割片上端為圓柱狀，兩者插裝配合的同軸度差，因此當高壓型板擠壓砂型時，冒口易發生傾斜，而導致在鑄造時，出現補縮不良。另外，由于冒口發生傾斜，致使插裝在冒口內的定位桿亦傾斜或彎曲，而導致起模不良。

另一種金屬材質易割片31，如圖3所示，由上下連接的圓柱管部分311和圓錐管部分312構成，圓柱管部分311的上端設有沿圓周方向布置的數個開口313。使用時，圓柱管部分發生彈性變形，向中心收攏，使兩者之間形成楔型配合結構。該種結構的易割片同樣通過摩擦作用減輕了冒口所受壓力，起到了緩沖作用，較好的保護了冒口，并且不需要在冒口的內腔壁上設有砂肋。該種易割片在使用過程中存在的問題是：該種易割片緩解了圖2所示易割片的磨損掉砂問題，但由于易割片與冒口仍為過盈配合，并不能完全避免該問題，同時圖2所示易割片的其它問題也并未解決。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種既能對冒口起到緩沖保護作用，又能避免易割片與冒口接觸摩擦產生掉砂、冒口易傾斜問題的補縮裝置和系統及高壓造型方法。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

一方面，提供一種補縮裝置，包括用于與冒口連接的定位元件和與所述定位元件連接的易割元件，其中：

所述定位元件為中部有透孔的圓盤狀，所述定位元件的中部在所述透孔處有向上延伸的凸臺；

所述易割元件為筒形，所述易割元件的上部為柱形，所述易割元件的下部為錐形，所述易割元件的上部過盈配合設置在所述定位元件的凸臺中；

所述定位元件和易割元件均為金屬材質。

進一步的，所述定位元件中部的透孔為圓形透孔，所述易割元件的上部為圓柱形，所述易割元件的下部為圓錐形。