[实用新型]一种制动盘盘体及其铸造装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种铸造装置，尤其涉及一种适用于大包浇注条件下的大批量生产高速列车制动盘盘体的铸造装置，及由此制得的制动盘盘体。

背景技术

制动盘盘体是高速列车的关键部件，在列车制动时起重要作用。由于其工作环境复杂恶劣，维修更换不便。要求制动盘产品必须有稳定的质量和较长的使用寿命。

大量研究表明，在材质一定的情况下，铸造制动盘盘体失效的主要原因是盘体中存在缩孔、缩松、砂孔、裂纹等铸造缺陷。

250km/h以上速度的高速列车，对制动盘盘体的质量提出了更高的要求，对缩孔、缩松、砂孔、气孔、渣孔、裂纹等铸造缺陷的容忍度进一步降低，同时，对材质中的气体及夹杂物的含量也做出了严格的限制。这都要求必须有相应合理的浇注系统和补缩系统来保证。

    由于制动盘盘体单件质量轻，单件或少数量铸件于一箱浇注时，占用造型场地大；为满足铸件质量要求，必须采用小包浇注；又由于制动盘盘体对材料要求高，化学成分控制严格，特别是对夹杂物及N、H、O气体含量要求严格，必须在精炼炉内熔炼，不能进行或要避免进行倒包等操作。目前，市场对该铸件的需求数量大，使用5T以内小包浇注生产效率低，很难满足市场要求。因此，急需开发一种能使用5T乃至15T以上大包浇注的高效率生产工艺和生产方法。

公开号为CN103317099A的发明专利公开了一种制动盘的重叠浇注工艺，先制作底模、主模、盖模，设计上下串通连体的浇注、进水和补缩体统；然后制作底板、套卷、盖板等金属工装；再将模型组装到射芯机上，利用射芯机的气压将砂压满模型内，通过加热固化成型后，取出码放备用；最后将上述各部分组装起来，并安放浇注补缩杯，等待浇注。该发明专利的铸造工艺效率高，但也只能制备材质为铸铁的适用于汽车的制动盘。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种制动盘盘体的铸造装置，其包括浇注系统和补缩系统，所述浇注系统包括浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和整流过滤装置，所述补缩系统包括冒口和补贴，所述浇注系统和补缩系统垂直串叠在一起，下一层的补缩系统的冒口替代上一层的浇注系统，所述冒口中心置于铸件内侧壁至铸件几何中心的任一位置。该浇注系统和补缩系统实现了制动盘铸件呈多层串叠浇注。采用底返引入金属液的方式进行串浇，金属液由下一层底部进入该层型腔，待该层型腔充满后由该层的冒口进入上一层型腔。

本实用新型的浇注系统与补缩系统垂直串叠在一起，部分共用。金属液由整流过滤装置底部进入内浇道，然后进入第一层（最底层）制动盘盘体的型腔，当第一层的型腔充满后，金属液通过第一层的补缩系统的冒口进入第二层制动盘盘体的型腔，当第二层的型腔充满后，金属液通过第二层的补缩系统的冒口进入第三层制动盘盘体的型腔，以此类推，逐层充型与补缩。冒口既对下一层的铸件起到补缩的作用，又充当了上一层的浇注系统。

本实用新型的浇注系统能有效确保金属液平稳均衡充型，防止金属液在充型过程中因紊流飞溅和对型腔的冲蚀等原因而使铸件产生砂孔、渣孔、气孔等铸造缺陷；补缩系统中的冒口与补贴配合能实现铸件的顺序凝固，同时确保其在凝固过程中实现完全补缩，防止铸件出现缩孔、缩松等缺陷，保证铸件性能各向同性。所有缩孔缩松都集中在冒口中，铸件内部均匀致密，没有缩孔缩松。

    优选的是，所述浇注系统还包括横浇道溢流段。横浇道溢流段是横浇道的延伸部分，用来收集最初阶段进入浇注系统中的金属液，这些金属液因冲刷清洗浇注系统而温度下降，同时变得不清洁，将其收集起来是为了避免该部分冷而不清洁的金属液进入型腔而影响铸件质量。

    在上述任一方案中优选的是，所述浇注系统还包括集渣溢流片和集渣排气棒。集渣溢流片用于收集充型时流程最长的冷而不清洁的金属液；集渣排气棒有利于充型时型腔的排气，防止气体在铸件内产生气孔。

    在上述任一方案中优选的是，所述浇口杯、直浇道、横浇道和横浇道溢流段依次相连，便于金属液在进入型腔前流通顺畅，能够平稳的进入内浇道，进而进入型腔；所述冒口与补贴相连，补贴与铸件相连，补贴可作为补缩通道，二者配合补偿铸件在凝固时的收缩，避免产生缩孔、缩松等缺陷。

    在上述任一方案中优选的是，所述内浇道置于冒口的下方和横浇道的上方。

在上述任一方案中优选的是，内浇口置于所述冒口的底部，并与铸件相连。

    在上述任一方案中优选的是，所述金属液在内浇口的流速小于等于50cm/s，确保金属液平稳均衡的充型。