專利名稱：提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬鑄造領(lǐng)域，具體地說，是一種鑄鋼件的澆注方法。
背景技術(shù)：
在鑄鋼件的生產(chǎn)過程中，一般是先制作好砂型，再單個進行澆注，由于鋼水流動性差，收縮率大，因而在澆注系統(tǒng)設(shè)計中要留較大的冒口，以提高鋼水流動性和補充鋼水收縮需要，即便如此，鑄鋼件中縮孔、氣孔或渣孔現(xiàn)象仍較多存在，同時鋼水的利用率比較低，一般都在40-60％之間，且成品率低，尤其是薄壁鑄鋼件鋼水的利用率則更低，甚至無法用常規(guī)澆注方法來解決。
對于薄壁鑄鋼件(壁厚低于10mm)的生產(chǎn)，國內(nèi)于50年代推出精密鑄造工藝，即先人工開出金屬模具，然后用金屬模具制造出蠟?zāi)?，再在蠟?zāi)１砻嫱空澈蟿┖蛧娚?，?jīng)硬化，再涂粘合劑、噴砂、硬化(需反復(fù)五至六次)，經(jīng)沸水脫蠟成模型，進入高溫爐烘焙后，要求操作工從800度烘焙爐中取出砂模即行澆注。即使是采用精密鑄造工藝，鋼水的利用率、鋼件的成品率仍很低，且成本高，工藝復(fù)雜，操作難度和工人的勞動強度都很大。因而提高薄壁鑄鋼件澆注中鋼水的利用率和鋼件的成品率，始終是鑄造領(lǐng)域的技術(shù)人員需要研究解決，而未能解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種鑄鋼件新的澆注方法，即采用疊箱，和鋼水自下而上溢漫式澆注，利用鋼水自身的重量將鑄件壓實，能有效地提高澆注中鋼水的利用率和鋼件的成品率。本發(fā)明不僅適用于薄壁鑄鋼件，而且適用于任一鑄鋼件的澆注。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用一個砂型壓另一個砂型的疊箱形式，即將砂型按垂直方向同軸心疊合。疊箱中的每一個砂型除有型腔外，還有縱向空腔，則形成疊箱中的腔內(nèi)直澆道。疊箱的最下層底箱底部設(shè)有和腔內(nèi)直澆道相通的橫澆道，該橫澆道的另一頭與腔外直澆道相通。疊箱的最上層蓋箱頂部設(shè)有鋼水補縮用的冒口。在鑄鋼件澆注過程中，鋼水從腔外直澆道自上而下，經(jīng)橫澆道進入疊箱腔內(nèi)直澆道再自下而上，在壓力的作用下向上溢漫，注滿每一層型腔，直至冒口，可同時對多個鑄鋼件進行澆注。
本發(fā)明中，疊箱可以是多層砂型疊合，但考慮到多疊后延長了鋼水通道，易造成鋼水流動性不好，尤其是疊箱上層的鑄鋼件易產(chǎn)生縮孔，因此，一般以五疊以下比較好。本發(fā)明中的腔外直澆道，可同時為多組疊箱輸送鋼水，但從實踐看，一般以四組以下對稱性地排列為佳，使每組疊箱緊湊地圍住直澆道，從而盡可能地縮短橫澆道，減少熱損失，保證鋼水有較好的流動性。本發(fā)明中的橫澆道可以是直的，也可以是U型的。
有益效果在鋼水澆注過程中，由于是在壓力作用下，自下而上的注滿每一個型腔，因此每個型腔中鋼水一直處于充盈狀態(tài)，利用鋼水自身重量將鑄鋼件壓實，同時疊箱底部的溫度一直很高，鋼水流動性非常好，隨時有熱鋼水對每個型腔補縮，較好地解決了鑄鋼件縮松、縮孔問題。又由于鋼水比重大，在自下而上向上頂?shù)倪^程中，一些雜質(zhì)、氣體都呈懸浮狀態(tài)，隨著鋼水向上，最終漂浮在冒口上層，有效地解決了鑄鋼件氣孔、渣孔問題。同時多個鑄鋼件僅有一個冒口，而非常規(guī)造型一件一冒口，大大地節(jié)約了鋼水。
綜上，本發(fā)明的實施，使鋼水利用率和鑄鋼件的成品率得到了大幅度提高，同時減輕了勞動強度，降低了生產(chǎn)成本。


附圖1是兩組疊箱縱向剖面和鋼水流向示意圖附圖2是兩組疊箱俯視示意圖。
附圖3是四組疊箱俯視示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖作進一步說明如圖1所示，將脫模后的砂型，按照同軸心垂直方向疊合成疊箱6，即一個砂型壓住另一個砂型，砂型中除有滿足鑄件要求的型腔3外，還有供鋼水向上溢漫的空腔，從而形成疊箱中腔內(nèi)直澆道5。在疊箱的最下層底箱底部設(shè)有橫澆道2，該橫澆道2與腔外直澆道1和腔內(nèi)直澆道5相通。在疊箱最上層蓋箱頂部設(shè)有保溫冒口4。
在鑄鋼件澆注中，鋼水從腔外直澆道1自上而下，并通過橫澆道2，到達疊箱6底部腔內(nèi)直澆道5后，鋼水在壓力作用下自下而上向上頂，并向四周型腔溢漫，直至將每一層型腔3注滿，最后注滿冒口4，完成澆注過程。
權(quán)利要求
1.提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，由砂型、澆道和冒口組成，其特征在于砂型按垂直、同軸心疊合成疊箱(6)，疊箱(6)中有型腔(3)和腔內(nèi)直澆道(5)，疊箱(6)底部設(shè)有橫澆道(2)，該橫澆道(2)和腔外直澆道(1)、腔內(nèi)直澆道(5)相通，疊箱(6)頂部設(shè)有冒口(4)，鋼水從腔內(nèi)直澆道(5)自下而上，溢滿型腔(3)直至冒口(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，其特征在于澆注中鑄鋼件上一個壓著下一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，其特征在于鋼水可采用腔外直澆道(1)自上而下，經(jīng)橫澆道(2)進入腔內(nèi)直澆道(5)再自下而上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，其特征在于疊箱可以是多組對稱地分布于腔外直澆道(1)周圍，并以四組為佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，其特征在于疊箱以五疊以下為佳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，其特征在于橫澆道(2)可以是直的、也可以是U型的。
全文摘要
本發(fā)明涉及提高鑄鋼件鋼水利用率的澆注方法，采用一個砂型壓另一個砂型的疊箱形式，即將砂型按垂直方向同軸心疊合，并形成疊箱中的腔內(nèi)直澆道。在鑄鋼件澆注過程中，鋼水首先是自上而下注入腔外直澆道，經(jīng)橫澆道進入疊箱底部腔內(nèi)直澆道再自下而上，在壓力的作用下向上溢漫，注滿每一層型腔直至冒口，形成上一個鑄件壓下一個鑄件。本發(fā)明使鋼水利用率、鑄鋼件的成品率和工作效率得到較大幅度提高，同時減輕了勞動強度，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號B22C9/00GK1733389SQ20041004161
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者孫兆寶 申請人:孫兆寶