[发明专利]一种管状薄壁钢件铸造模具及其设计方法

权利要求书

1.一种管状薄壁钢件铸造模具，其特征在于：包括对称设置在模具箱体中的补缩冒口(7)、泥芯(8)和铸件成型腔(9)；所述补缩冒口(7)由主体部位(71)和补贴部位(72)连接而成；所述主体部位(71)设置在铸件成型腔(9)的近浇口端，补贴部位(72)为雨淋式补贴冒口，该补贴部位(72)设置在主体部位(71)的一侧，并延伸补贴铸件成型腔(9)的近浇口端；所述铸件成型腔(9)的内腔设置有泥芯(8)；所述主体部位(71)中与铸件成型腔(9)相连的一端预留用于放置泥芯端部的空腔；所述补贴部位(72)与内浇口(6)相通，并关于内浇口(6)竖向中轴线对称设置，两个内浇口(6)分别与对称设置的横浇道Ⅱ(5)、对称设置的竖浇道Ⅱ(4)、对称设置的横浇道Ⅰ(3)、竖浇道Ⅰ(2)和外浇口(1)依次连通；所述竖浇道Ⅱ(4)的底端设置为弧形凹槽，顶端设置为与底端相对称的凸形槽；所述竖浇道Ⅰ(2)的顶端设置为凸形槽，底端连接外浇口(1)。

2.根据权利要求1所述的一种管状薄壁钢件铸造模具，其特征在于：所述外浇口(1)直径大于竖浇道Ⅰ(2)的直径，与竖浇道Ⅰ(2)弧形过渡。

3.根据权利要求1或2所述的一种管状薄壁钢件铸造模具，其特征在于：从所述外浇口(1)浇注的方式为底注式浇注。

4.基于权利要求1～3任一项所述的一种管状薄壁钢件铸造模具的设计方法，其步骤在于：

步骤一，根据铸件的外直径D₁、长度L₁和重量，首先确定主体部位(71)的长度L₂和直径D₂；

步骤二，在没有设计补贴部位(72)的情况下进行尝试浇注，得到缩松直径为D₃，缩松深度为H₁的铸件；

步骤三，根据缩松直径D₃和缩松深度H₁计算出缩松面积S₁和缩松率为α₁；

步骤四，根据缩松深度为H₁推算出补贴部位(72)中的补贴长度L₃，进而得到补贴部位(72)的总长度L₄；

步骤五，根据缩松直径D₃计算出补贴部位(72)的厚度h；

步骤六，根据直径D₂计算出补贴部位(72)延主体部位(71)的弧长L₅；

步骤七，通过雨淋式的方式形成完整的补缩冒口(7)。

5.根据权利要求4所述的一种管状薄壁钢件铸造模具，其特征在于：所述步骤四中补贴部位(72)的总长度L₄的计算公式如下：

L₄＝L₂+H₁。

6.根据权利要求5所述的一种管状薄壁钢件铸造模具，其特征在于：所述步骤六中补贴部位(72)的弧长L₅的计算公式如下：

L₅＝1/2πD₂。