[發明專利]一種托臂鑄件的澆鑄系統

在審

• 申請號: 202210552380.4
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114749602A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 劉鵬;鄭涌;虞大聯;袁雨青;孫玉璽
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22C9/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋

本申請涉及一種托臂鑄件的澆鑄系統，包括由下至上依次設置的第一層腔、內澆口層和第二層腔，內澆口層設有多個連通第一層腔和第二層腔的內澆口，第二層腔與托臂鑄件相適配，且內澆口層與第二層腔的各熱節部位對應設有內澆口；第一層腔內設有橫澆道，第一層腔的底部設有與橫澆道連通的引流口，第一層腔的頂部沿周向還設有多個立筒縫隙式內澆口，各立筒縫隙式內澆口分別與橫澆道連通，并沿周向與第二層腔的邊緣側壁連通。該托臂鑄件的澆鑄系統用于澆鑄托臂鑄件，保證高速列車用鋁合金托臂鑄件在澆注過程中金屬液流動平穩，并在凝固后獲得質量完好的鑄件。

技術領域

本申請涉及鑄造工藝技術領域，具體涉及一種托臂鑄件的澆鑄系統。

背景技術

托臂是高速磁懸浮列車底盤上的重要零件，采用高性能鋁合金整體鑄件可以減輕列車自重，降低制造成本。因此，托臂鑄件采用高性能鋁合金整體鑄件是高速磁懸浮列車輕量化研究的重要內容之一。

由于托臂鑄件為中等受力構件，要求鑄件本體性能較高，因此要求鑄件必需具有良好的組織致密性、較高的內部質量，但對于大尺寸和大壁厚的鑄件(平均壁厚15mm～25mm，厚度最大處35mm)，獲得致密組織具有較大難度，傳統的澆注工藝設計模式難以獲得優質的托臂鑄件。

而如何設計鋁合金托臂鑄件澆注工藝，以保證高速列車用托臂鑄件在澆注過程中金屬液流動平穩，并在凝固后獲得質量完好的托臂鑄件，是本領域技術人員所需要解決的技術問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種托臂鑄件的澆鑄系統，用于澆鑄托臂鑄件，保證高速列車用鋁合金托臂鑄件在澆注過程中金屬液流動平穩，并在凝固后獲得質量完好的鑄件。

為解決上述技術問題，本申請提供一種托臂鑄件的澆鑄系統，包括由下至上依次設置的第一層腔、內澆口層和第二層腔，所述內澆口層設有多個連通所述第一層腔和所述第二層腔的內澆口，所述第二層腔與所述托臂鑄件相適配，且所述內澆口層與所述第二層腔的各熱節部位對應設有所述內澆口；所述第一層腔內設有橫澆道，所述第一層腔的底部設有與所述橫澆道連通的引流口，所述第一層腔的頂部沿周向還設有多個立筒縫隙式內澆口，各所述立筒縫隙式內澆口分別與所述橫澆道連通，并沿周向與所述第二層腔的邊緣側壁連通。

澆鑄時，通過引流口將金屬液通入第一層腔的橫澆道內，金屬液能夠沿橫澆道流動，并鋪滿橫澆道，接著液面逐漸上升并充滿橫澆道，然后隨著金屬液的持續通入，液面繼續上升，并由內澆口層的各內澆口進入第二層腔，在此過程中，橫澆道和各內澆口能夠對金屬液起到分散分流的作用，保證金屬液填充至第二層腔內時的穩定性和均勻性，同時，橫澆道內的金屬液還能夠進入立筒縫隙式內澆口內，并充滿立筒縫隙式內澆口，該立筒縫隙式內澆口和第二層腔連通設置。

當整個澆鑄系統內腔充滿金屬液，金屬液在澆鑄系統內腔中溫度梯度明顯，并由上至下逐層冷卻凝固，有利于形成良好的順序凝固條件，鑄件熱分布平衡。也就是說，第二層腔內的金屬液要先于第一層腔內的金屬液冷卻凝固，在此過程中，由于金屬在液態和固態下的密度不同，導致凝固后第二層腔的熱節部位會發生收縮，而引流口處始終保持金屬液持續通入狀態，使得位于上部的金屬液在凝固過程中，如果局部產生收縮，下方的金屬液會通過內澆口持續向第二層腔內通入，以對收縮的部位補充金屬液，避免熱節部位由于收縮導致金屬液不足而產生缺陷的情況，進而保證該托臂鑄件的整體質量。

同時，立筒縫隙式內澆口能夠從外周對第二層腔內的金屬液成型提供補縮效果，保證第二層腔的邊緣以及設于此處的熱節部位的補縮效果，進一步保證托臂鑄件的整體質量。