[發明專利]一種消失模鑄造凸輪軸用澆注系統

在審

• 申請號: 201910553696.3
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110238347A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 董藝偉;張義;劉俊濤;楊直達;金雪;劉聰;李玉博
• 申請（專利權）人: 天津忠旺鋁業有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/08;B22C9/22
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本發明屬于消失模鑄造技術領域，涉及一種消失模鑄造凸輪軸用澆注系統，包括澆口杯、直澆道、直澆道窩、橫澆道、冒口頸和冒口，澆口杯底部設置有過濾裝置，澆口杯設置在直澆道的頂部并與直澆道連通，直澆道窩設置在直澆道的底部，并一端連通直澆道，另一端連通橫澆道，橫澆道遠離直澆道窩插入至凸輪軸型腔的一端為內澆道，內澆道與凸輪軸型腔相連通并將金屬液引導至凸輪軸型腔，內澆道設置在凸輪軸直徑橫截面積最大的軸頸處，冒口連接在凸輪軸頂端，冒口呈球形，內澆道∶橫澆道∶直澆道橫截面積之比為∑S_內∶∑S_橫∶∑S_直＝1∶(1.2～1.3)∶(1.4～1.9)，解決了消失模鑄造球墨鑄鐵凸輪軸時的澆注系統阻渣能力不足的問題。

技術領域

本發明屬于消失模鑄造技術領域，涉及一種消失模鑄造凸輪軸用澆注系統，尤其涉及一種適用于球墨鑄鐵凸輪軸的消失模鑄造凸輪軸用澆注系統。

背景技術

凸輪軸的制造工藝包括鑄造法、鍛造法和組合法。傳統鑄造法生產凸輪軸的時鑄造型腔設計復雜，對環境污染較大，且鑄鐵凸輪軸承受交變載荷的能力差。鍛造法生產的鍛鋼凸輪軸雖然具有良好的負載極限，但是加工費用昂貴，經濟效益差。使用組合法生產的組合式凸輪軸可有效減輕零件重量，但是工藝較為復雜，增加了批量生產的難度和風險。

由于凸輪軸結構的特殊性，采用消失模鑄造法可以有效的解決凸輪軸制造過程中的難題。消失模鑄造是在實型鑄造法、干砂實型鑄造法的基礎上發展的負壓實型鑄造法。該鑄造方法先進高效，滿足綠色生產的要求。鑄造時采用負壓排氣法既有利于金屬液的充型，也可以控制廢氣的處理和排放。應用泡沫模樣可極大地提高凸輪軸生產制模效率和造型效率。泡沫模樣不需要考慮分型面和取模，因此通過消失模鑄造的凸輪軸鑄件具有較高的尺寸精度，減少了機加工的時間和費用。該方法在材料上幾乎不受限制，球墨鑄鐵和鑄鋼都有應用。

但球墨鑄鐵凸輪軸的消失模鑄造澆注系統的設計有一定的特殊性。對于球墨鑄鐵這種材料而言，澆道要有一定的擋渣性能。考慮道消失模鑄造中的泡沫模樣最終氣化，消失模鑄造的澆注系統還應簡單整潔，穩定可靠，有利于氣體排出。現有的技術中亟待解決以下問題：

1.澆注系統的類型選擇不當，造成液態金屬流動不暢或者流速過快，從而造成充型不足等缺陷；

2.澆注系統的截面積比例設計不當，造成對球墨鑄鐵的阻渣能力差，澆注時支撐性差，成品率低；

3.澆注系統造型過于復雜，預發泡采用的模具造價高昂，不利于模樣的粘接制作，經濟性差。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決現有技術中消失模鑄造球墨鑄鐵油泵凸輪軸時存在的缺陷問題，提供一種消失模鑄造凸輪軸用澆注系統。

為達到上述目的，本發明提供一種消失模鑄造凸輪軸用澆注系統，包括澆口杯、直澆道、直澆道窩、橫澆道、冒口頸和冒口，澆口杯底部設置有過濾裝置，澆口杯設置在直澆道的頂部并與直澆道連通，直澆道窩設置在直澆道的底部，并一端連通直澆道，另一端連通橫澆道，橫澆道遠離直澆道窩插入至凸輪軸型腔的一端為內澆道，內澆道與凸輪軸型腔相連通并將金屬液引導至凸輪軸型腔，內澆道設置在凸輪軸直徑橫截面積最大的軸頸處，冒口連接在凸輪軸頂端，冒口呈球形，內澆道∶橫澆道∶直澆道橫截面積之比為∑S_內∶∑S_橫∶∑S_直＝1∶(1.2～1.3)∶(1.4～1.9)，同樣體積下球形冒口模數最大，補縮作用最好。

進一步，澆口杯底部的過濾裝置為鐵隔片或者濾網。

進一步，橫澆道為寬度與高度之比為1∶1.5～2的長梯形，橫澆道長度L使用下述公式來確定：L＝K+αG+βH

其中，K-常數，凸輪軸鑄件取值為120mm

α-修正系數，取0.08

G-單個凸輪軸鑄件重量