[發明專利]用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統

有效

• 申請號: 201410621760.4
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104384451A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 范修謙;李雪興;袁建強;郝紅楓;顏召雷;景海燕
• 申請（專利權）人: 保定風帆精密鑄造制品有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;王現輝

技術領域

本發明涉及一種鑄件的澆注系統，尤其是一種用于增壓擴散器鑄件的澆注系統，屬于鑄造技術領域。

背景技術

U型螺旋增壓擴散器是U型多級螺旋超高壓泵的核心部件，材料為奧氏體鑄造不銹鋼，U型葉片組成了該產品的核心技術，葉片的形狀為多條厚2mm的U型環狀螺旋環繞設置，如圖1所示，中間為多條壁厚2mm的U型環狀螺旋環繞葉片與壁厚60mm出口和壁厚19mmU型外環組成了U型螺旋環狀密閉水道。由于產品的結構特殊，形狀復雜，目前一般采用熔模精密鑄造的方式進行擴散器鑄件的生產。擴散器鑄件的結構如圖2所示，鑄件帶有階梯孔，其中階梯孔孔徑最大的一側的端面為具有大平面的葉片起始端面。熔模精密鑄造一般包括制作蠟件、組數、沾漿、制殼、脫蠟、焙燒、澆注、碎殼和清理步驟，擴散器蠟件的結構與擴散器鑄件產品結構相同。

在組數步驟中，首先將擴散器蠟件平放，其中葉片起始端面朝上，之后將澆注系統設置在蠟件的上部，完成組合裝配。擴散器體螺旋環繞水道葉片2mm厚度，葉片與內外環的19mm的厚度差，在鑄件生產過程中，使用合適鑄件的澆注系統就顯得尤為重要。若澆注系統設計的不合適，在鑄件澆注過程中若澆注溫度低，水道葉片出現冷隔、澆不足等缺陷；若澆注溫度高，鑄件葉片根部容易產生縮孔、出現漏殼和金屬刺或斷齒等缺陷。澆注速度快時，鑄件葉片發生破損、斷裂、漏殼，鑄件葉片根部縮孔；澆注速度慢時葉片澆不足。因此鑄件的產品合格率低，生產成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統，防止鑄件出現縮孔、粘砂、金屬刺等鑄造缺陷，提高了產品合格率，降低了生產成本。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統，它包括側澆冒口、直澆冒口、主澆道和澆口杯，所述直澆冒口設置在擴散器蠟件的大平面上，直澆冒口為一柱體，所述柱體的橫截面為一段圓弧，所述圓弧由兩段與擴散器蠟件均同心的弧線和連接兩段弧線同側的兩段等長的相互平行的直線組成，所述側澆冒口設置在擴散器蠟件的外緣，所述側澆冒口由上部與直澆冒口外形相應的圓環柱體和下部的隨高度下降外側邊緣向內側邊緣不斷靠近的傾斜的錐體組成，所述錐體的橫截面形狀與直澆冒口的橫截面形狀相應。

側澆冒口和直澆冒口的底部均與擴散器蠟件相連，側澆冒口和直澆冒口的頂面平齊，側澆冒口和直澆冒口的頂部分別與長方體狀的平放的主澆道的底面相連，所述主澆道的頂面連接澆口杯。

上述用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統，所述側澆冒口和直澆冒口均設置兩個，兩個側澆冒口徑向對稱設置在擴散器蠟件的外緣；兩個直澆冒口徑向對稱設置在擴散器蠟件的大端面上，兩個側澆冒口的中心連線和兩個直澆冒口的中心連線相重合。

上述用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統，主澆道設置兩條，兩條主澆道底部分別與擴散器蠟件階梯孔同側的相鄰的側澆冒口和直澆冒口相連接，兩條主澆道的頂部搭接一中心線與主澆道中心線位于同一豎直面內的平板，所述澆口杯垂直設置在平板的上端面，所述平板長度方向的兩端分別設置一底部與主澆道相連的平板模頭。

上述用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統，所述直澆冒口的內側的弧線半徑小于階梯孔的最大孔徑；外側的弧線與葉片之間的距離大于四倍葉片的厚度。

上述用于U型螺旋增壓擴散器鑄件的澆注系統，所述側澆冒口的上部的內側弧線半徑小于擴散器蠟件的外緣半徑；側澆冒口的下部的內側弧線與擴散器蠟件的外緣重合；側澆冒口（2）的下部的外側弧線與內側弧線之間的距離大于葉片的厚度。

本發明的有益效果在于：

本發明適用于內部結構、形狀復雜、壁厚差大、制造精度要求高，復雜的三維多條螺旋環繞輪的葉輪，特別是壁厚差較大的閉式水利、化工等液體高壓大流量輸送設備零部件。

使用本發明解決了鑄件縮孔問題，側澆冒口與直澆冒口的位置設計方便控制鋼水的流向，使鋼水在澆注時分別從外壁沿圓環切向和頂部垂直方向流入鑄型，兩個方向的鋼水相匯與葉片處，減弱了鋼水對葉片的直接沖擊，防止葉片破損和過熱，避免葉片與內外圓環的交匯處出現縮孔、粘砂、漏殼、金屬刺等鑄造缺陷。

側澆冒口的外側弧線與內側弧線之間的距離大于葉片的厚度，防止葉片與外緣結合部縮孔，避免了在鑄件澆注時高溫沖擊使葉片處漏殼，提高了鑄件的合格率。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是擴散器葉片的結構示意圖；

圖2是U型螺旋增壓擴散器鑄件的結構示意圖；

圖3是本發明的等軸視圖；