[實用新型]一種制動盤盤體及其鑄造裝置

有效

• 申請號: 201420476042.8
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204135293U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 安朝陽
• 申請（專利權）人: 中設集團裝備制造有限責任公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C9/22;F16D65/12
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

技術領域

????本實用新型涉及一種鑄造裝置，尤其涉及一種適用于大包澆注條件下的大批量生產高速列車制動盤盤體的鑄造裝置，及由此制得的制動盤盤體。

背景技術

制動盤盤體是高速列車的關鍵部件，在列車制動時起重要作用。由于其工作環境復雜惡劣，維修更換不便。要求制動盤產品必須有穩定的質量和較長的使用壽命。

大量研究表明，在材質一定的情況下，鑄造制動盤盤體失效的主要原因是盤體中存在縮孔、縮松、砂孔、裂紋等鑄造缺陷。

250km/h以上速度的高速列車，對制動盤盤體的質量提出了更高的要求，對縮孔、縮松、砂孔、氣孔、渣孔、裂紋等鑄造缺陷的容忍度進一步降低，同時，對材質中的氣體及夾雜物的含量也做出了嚴格的限制。這都要求必須有相應合理的澆注系統和補縮系統來保證。

????由于制動盤盤體單件質量輕，單件或少數量鑄件于一箱澆注時，占用造型場地大；為滿足鑄件質量要求，必須采用小包澆注；又由于制動盤盤體對材料要求高，化學成分控制嚴格，特別是對夾雜物及N、H、O氣體含量要求嚴格，必須在精煉爐內熔煉，不能進行或要避免進行倒包等操作。目前，市場對該鑄件的需求數量大，使用5T以內小包澆注生產效率低，很難滿足市場要求。因此，急需開發一種能使用5T乃至15T以上大包澆注的高效率生產工藝和生產方法。

公開號為CN103317099A的發明專利公開了一種制動盤的重疊澆注工藝，先制作底模、主模、蓋模，設計上下串通連體的澆注、進水和補縮體統；然后制作底板、套卷、蓋板等金屬工裝；再將模型組裝到射芯機上，利用射芯機的氣壓將砂壓滿模型內，通過加熱固化成型后，取出碼放備用；最后將上述各部分組裝起來，并安放澆注補縮杯，等待澆注。該發明專利的鑄造工藝效率高，但也只能制備材質為鑄鐵的適用于汽車的制動盤。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種制動盤盤體的鑄造裝置，其包括澆注系統和補縮系統，所述澆注系統包括澆口杯、直澆道、橫澆道、內澆道和整流過濾裝置，所述補縮系統包括冒口和補貼，所述澆注系統和補縮系統垂直串疊在一起，下一層的補縮系統的冒口替代上一層的澆注系統，所述冒口中心置于鑄件內側壁至鑄件幾何中心的任一位置。該澆注系統和補縮系統實現了制動盤鑄件呈多層串疊澆注。采用底返引入金屬液的方式進行串澆，金屬液由下一層底部進入該層型腔，待該層型腔充滿后由該層的冒口進入上一層型腔。

本實用新型的澆注系統與補縮系統垂直串疊在一起，部分共用。金屬液由整流過濾裝置底部進入內澆道，然后進入第一層（最底層）制動盤盤體的型腔，當第一層的型腔充滿后，金屬液通過第一層的補縮系統的冒口進入第二層制動盤盤體的型腔，當第二層的型腔充滿后，金屬液通過第二層的補縮系統的冒口進入第三層制動盤盤體的型腔，以此類推，逐層充型與補縮。冒口既對下一層的鑄件起到補縮的作用，又充當了上一層的澆注系統。

本實用新型的澆注系統能有效確保金屬液平穩均衡充型，防止金屬液在充型過程中因紊流飛濺和對型腔的沖蝕等原因而使鑄件產生砂孔、渣孔、氣孔等鑄造缺陷；補縮系統中的冒口與補貼配合能實現鑄件的順序凝固，同時確保其在凝固過程中實現完全補縮，防止鑄件出現縮孔、縮松等缺陷，保證鑄件性能各向同性。所有縮孔縮松都集中在冒口中，鑄件內部均勻致密，沒有縮孔縮松。

????優選的是，所述澆注系統還包括橫澆道溢流段。橫澆道溢流段是橫澆道的延伸部分，用來收集最初階段進入澆注系統中的金屬液，這些金屬液因沖刷清洗澆注系統而溫度下降，同時變得不清潔，將其收集起來是為了避免該部分冷而不清潔的金屬液進入型腔而影響鑄件質量。

????在上述任一方案中優選的是，所述澆注系統還包括集渣溢流片和集渣排氣棒。集渣溢流片用于收集充型時流程最長的冷而不清潔的金屬液；集渣排氣棒有利于充型時型腔的排氣，防止氣體在鑄件內產生氣孔。

????在上述任一方案中優選的是，所述澆口杯、直澆道、橫澆道和橫澆道溢流段依次相連，便于金屬液在進入型腔前流通順暢，能夠平穩的進入內澆道，進而進入型腔；所述冒口與補貼相連，補貼與鑄件相連，補貼可作為補縮通道，二者配合補償鑄件在凝固時的收縮，避免產生縮孔、縮松等缺陷。

????在上述任一方案中優選的是，所述內澆道置于冒口的下方和橫澆道的上方。

在上述任一方案中優選的是，內澆口置于所述冒口的底部，并與鑄件相連。

????在上述任一方案中優選的是，所述金屬液在內澆口的流速小于等于50cm/s，確保金屬液平穩均衡的充型。