[发明专利]一种砂芯成型浇注系统的模型结构及铸造工艺

权利要求书

1.一种砂芯成型浇注系统的模型结构，包括若干单模穴，所述单模穴包括浇杯(10)和直浇道(9)，其特征在于，所述直浇道(9)竖直安装在外界水平造型线的上模板上，所述浇杯(10)的输出端与所述直浇道(9)的输入端连接，所述直浇道(9)的输出端连有主浇道(8)，所述主浇道(8)安转在外界水平造型线的下模板上，所述主浇道(8)的输出端连有若干横浇道(7)，所述横浇道(7)安装在上模板上，所述横浇道(7)上连有若干截流片(6)，每个所述截流片(6)的输出端连有分浇道(5)，所述分浇道(5)安装在上模板上，所述分浇道(5)的输出端连接有砂芯竖浇道(4)，所述砂芯竖浇道(4)为两个砂芯组合形成，所述砂芯竖浇道(4)的输出端连有若干入水通道(3)，所述入水通道(3)的输出端连有单层差速器壳体模具(2)，所述单层差速器壳体模具(2)的输出端连有冒口(1)，所述冒口(1)安装在上模板上，所述冒口(1)包括冒口颈、冒口连接段和冒口本体，所述冒口颈的输入端与所述单层差速器壳体模具(2)的法兰面位置连接，所述单层差速器壳体模具(2)的分体对应安装在上模板和下模板上，所述单层差速器壳体模具(2)的模数小于所述冒口颈的模数，所述冒口颈的输出端与所述冒口连接段的输入端连接，所述冒口连接段的输出端连接冒口本体，所述冒口颈的模数小于所述冒口本体的模数。

2.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述浇杯(10)的形状为圆台体，所述浇杯(10)输入端的直径大于所述浇杯(10)输出端的直径，所述浇杯(10)输入端的截面积大于等于外界浇注设备的浇注口的截面积，所述直浇道(9)为圆柱体，所述直浇道(9)的截面积大于等于所述浇杯(10)输出端的截面积。

3.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述主浇道(8)为连接滤渣式主浇道，所述主浇道(8)包括主浇道连接段、主浇道过渡段和主浇道滤渣段，所述主浇道连接段是截面为梯形的柱体，所述主浇道过渡段的输入端截面与所述主浇道连接段的截面相同，所述主浇道过渡段的输出端截面与所述主浇道滤渣段的输入端截面相同，所述主浇道连接段的截面积大于等于所述直浇道(9)的截面积。

4.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述横浇道(7)为搭接式横浇道，所述搭接式横浇道为梯形的柱体，所述搭接式横浇道与所述主浇道(8)搭接形式为所述横浇道(7)的截面梯形的下底和所述主浇道(8)的截面梯形的下底面互相搭接，搭接面积大于等于每段柱体的梯形截面积，所述横浇道(7)的截面积大于等于所述主浇道(8)连接段的截面积。

5.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述截流片(6)的形状为长方形与梯形连接的薄片结构，所述截流片(6)输入端的截面积为所述横浇道(7)截面积的0.2-1.5倍，所述截流片(6)与所述横浇道(7)的搭接面积大于等于所述横浇道(7)中的每段柱体的梯形截面积，所述分浇道(5)为截面为梯形的柱体，所述分浇道(5)的截面积大于等于所述截流片(6)输入端的截面积，所述分浇道(5)与所述截流片(6)的搭接面积大于等于所述截流片(6)输入端的截面积。

6.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述砂芯竖浇道(4)为圆柱体，所述砂芯竖浇道(4)的截面积小于等于所述分浇道(5)输出端的截面积，所述砂芯竖浇道(4)与所述分浇道(5)的搭接面积大于等于所述分浇道(5)输出端的截面积。

7.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述入水通道(3)呈倒U形结构，每个所述入水通道(3)包括三段连接为一体的长方体，三段长方体的轴线方向从输入端到输出端依次为竖直、水平和竖直，所述入水通道(3)的截面积大于等于所述分浇道(5)的截面积。

8.根据权利要求1所述的一种砂芯成型浇注系统的模型结构，其特征在于，所述单模穴的个数为1-20个。

9.一种应用权利要求1所述的砂芯成型浇注系统的模型结构的铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a、安装：将直浇道(9)安装在上模板上，将横浇道(7)、截流片(6)、分浇道(5)、和冒口(1)安装在上模板上，将主浇道(8)安装在下模板上，将单层差速器壳体模具分体安装在上模板和下模板上，在水平造型线上安装上模板和下模板；

b、造模：将混合好的型砂进行造模，造模后形成两块完整的砂模，用挖刀在砂模的底面挖出浇杯(10)对应的空腔；

c、下芯：将组合好的砂芯按照定位下入砂模，砂芯内的砂芯竖浇道(4)和入水通道(3)会形成空腔；

d、合模：在下模的砂模内主浇道(8)的滤渣段内放置滤渣片，然后将两块砂模在水平造型线上合模，合模之后形成用于单层差速器壳体铸造的浇注系统的工艺模型结构的砂模空腔；

e、浇注：用熔解好的铁水进行浇注，铁水由浇注设备通过浇注口流到浇杯(10)内，然后流入直浇道(9)，在直浇道(9)的底部经过一次缓冲之后，通过主浇道(8)进行分流，铁水经过主浇道(8)内的滤渣片时进行避渣，再流入横浇道(7)得到减速，铁水之后经过截流片(6)得到截流与避渣，而后铁水通过分浇道(5)到达砂芯竖浇道(4)，砂芯竖浇道(4)的底部缓冲窝会使铁水降低流速避免冲击砂型，还可使入水通道(3)得到避渣，铁水通过入水通道(3)平稳填充单层差速器壳体模具(2)，液面由下至上最后到达单层差速器壳体模具(2)的顶端，再通过冒口(1)的冒口颈填充满整个冒口，待整个浇注系统被铁水填充满，此时停止浇注；

f、重复：重复步骤b-e，直至全部完成；

g、分离：待浇注系统内的铁水完全凝固，此过程整个铸件和浇注系统达到完全凝固，将用于单层差速器壳体铸造的浇注系统的工艺模型结构与砂模进行分离，最后将单层差速器壳体模具(2)单独分离出来。