專利名稱：：燈泡型冒口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種燈泡型冒口，它屬熔模精密鑄造中紡鍾體冒口蠟?zāi)５囊环N。
背景技術(shù)：
：目前，在鑄造業(yè)中，為更有效地解決鑄件中的縮孔、縮松等問(wèn)題，在冒口中需要有足夠的金屬融液溫度和冒口勢(shì)能壓力，來(lái)對(duì)鑄件進(jìn)行二次補(bǔ)縮，為了能滿足冒口的補(bǔ)縮條件，目前通常保溫設(shè)備來(lái)降低冒口的冷卻速度，，來(lái)延長(zhǎng)冒口中的熔融態(tài)金屬液的凝固時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)由鑄件到冒口的順序凝固。但采用這種方法，需要增添的設(shè)備等引起的操作麻煩和費(fèi)用過(guò)大的問(wèn)題。有人為了改進(jìn)而作了研究并申請(qǐng)了專利，專利公開(kāi)號(hào)是CN2452648Y，名稱為保溫冒口。該專利采用了冒口體整體為球形，球形冒口體內(nèi)腔頂周邊設(shè)置覆蓋劑，且排氣管為一非金屬組合管的技術(shù)。該技術(shù)具有控制冒口金屬液的熱損失，延長(zhǎng)冒口凝固時(shí)間和強(qiáng)化補(bǔ)縮的特點(diǎn)，使保溫冒口在鑄件凝固期間，冒口內(nèi)金屬完全處于液態(tài)。從而解決了另添設(shè)備帶來(lái)的操作麻煩和費(fèi)用過(guò)大的問(wèn)題。在這種保溫冒口中，由于冒口在相同尺寸的幾何體中，球形的容量最大，相對(duì)的冷卻模數(shù)理論值最大，在冒口芯腔內(nèi)的自然保溫能力也最強(qiáng)，所以在熔模鑄造業(yè)中被廣泛應(yīng)用。但經(jīng)實(shí)踐比較，由于球形體冒口的澆口體，是由一個(gè)圓柱體，一個(gè)喇叭形旋轉(zhuǎn)體和一個(gè)圓臺(tái)體組成的三節(jié)狀的澆口體，在形態(tài)上就比燈泡形冒口中的兩節(jié)狀的澆口多一段倒向的圓臺(tái)體，也就是在金屬融液流流向受的力方面，存在尚欠合理的問(wèn)題，從而導(dǎo)致金屬融液流動(dòng)受滯，影響補(bǔ)縮質(zhì)量，降低工藝出品率的問(wèn)題，這對(duì)精密鑄造來(lái)說(shuō)，值得改良。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型有效地解決了冒口的自然保溫問(wèn)題。本實(shí)用新型還解決了增添設(shè)備帶來(lái)的操作麻煩、費(fèi)用過(guò)大的問(wèn)題。本實(shí)用新型還解決了球型冒口影響補(bǔ)縮的問(wèn)題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用地技術(shù)方案是在熔模鑄造中，將球形的冒口蠟?zāi)８闹瞥蔁襞菪蔚拿翱谙災(zāi)＃襞菪蔚拿翱隗w的蠟?zāi)ＴO(shè)成澆口體是一個(gè)圓柱體與一個(gè)喇叭形旋轉(zhuǎn)體對(duì)接而成的一個(gè)兩節(jié)狀法蘭體，冒口主體，是一個(gè)圓臺(tái)體與一個(gè)球臺(tái)體對(duì)接而成的一個(gè)燈泡體，冒口頸體，是一個(gè)圓柱體，整個(gè)冒口，是法蘭體和燈泡體以及圓柱體，在同一軸線上疊加而成的一個(gè)柱形旋轉(zhuǎn)體。制成這樣的冒口蠟?zāi)ｓw，可以保證精密鑄造在制殼流程中，殼體完好；在澆注完后，金屬融液又能在冒口主體中得到自然保溫，以保證二次補(bǔ)縮時(shí)順序凝固的需要；而且還能較好地保證金屬融液的流暢性，從而獲得較好的工藝出品率。作為一種關(guān)鍵的技術(shù)方案，所述圓臺(tái)體的下端，與球臺(tái)體的上端相切，圓臺(tái)體的上端與喇叭形旋轉(zhuǎn)體下端相連，圓臺(tái)體的母線與軸線所成的夾角為18°一28°。這就形成了一種燈泡形狀的冒口主體，它比球形狀的澆口少一節(jié)形狀成向內(nèi)凸出的筒身段，所以它既保留了冒口芯腔內(nèi)原有的自然保溫特色，又減小了因澆口筒身段中由內(nèi)壁反壓力所致的逆流阻力，以及凸形狀內(nèi)壁上產(chǎn)生的流擦系數(shù)，因而保障了金屬融液的壓頭勢(shì)能，提高了順序凝固的補(bǔ)縮效率和鑄件的工藝出品率。作為一種優(yōu)化的技術(shù)方案，所述的喇叭形旋轉(zhuǎn)體的小端直徑是冒口體理論模數(shù)直徑的9/24—11/24倍。這種被設(shè)定了的澆口入口直徑范圍，是為了控制金屬融液入注量，以穩(wěn)定冒口中金屬融液的壓力。其中在純冒口體的理論中，球體狀較佳，這是因?yàn)樵谟?jì)算純冒口的模數(shù)時(shí)，要取圓柱體體積V/A最大時(shí)的直徑d和高h(yuǎn),經(jīng)積分后推導(dǎo)出d=h。同理也得出球形純冒口最佳模數(shù)的理論高h(yuǎn)即為其直徑d。又因?yàn)榍蝮w頂端是一個(gè)點(diǎn)，而冒口上下兩端要有一定的流通量，不能為圓頂點(diǎn)，所以通常上端加上澆口，下端加上控制金屬融液的冒口頸，從而導(dǎo)致球形冒UJ的理論模數(shù)高度與實(shí)際模數(shù)高度是不等的。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述澆口體中的法蘭體盤口緣的實(shí)際厚度，是冒口體理論模數(shù)直徑的1/24_3/24倍。這種成均恒比例的法蘭體盤口高度設(shè)計(jì)，有利于熔模制造中制殼的需要，它可保證殼口有一個(gè)平滑完好的高凸沿口圍體，以防止砂石漏入殼內(nèi)而產(chǎn)生沙眼。作為一種補(bǔ)充的技術(shù)方案，所述澆口體中的法蘭體盤口緣的實(shí)際直徑，是冒口體理論模數(shù)直徑的11/24_13/24倍。其中澆口體中的法蘭體盤口，也是一個(gè)圓柱體，它比冒口頸體中的圓柱體直徑要大些，這對(duì)制殼工序中的脫蠟及澆注的工藝都有利。作為一種安全的技術(shù)方案，所述冒口頸體中的圓柱體實(shí)際高度，是冒口體理論模數(shù)直徑的1/24—3/24倍。這是因?yàn)槊翱谙災(zāi)５酌媾c鑄件蠟?zāi)５臒峁?jié)面焊接時(shí)有損失，以及冒口切割時(shí)有損失，該下端余量體就保證了冒口底面積不被損壞，也就是起穩(wěn)定和保障冒口頸以下金屬融液的流量作用。作為一種精密的技術(shù)方案，所述冒口頸體中的圓柱體實(shí)際直徑，是冒口體理論模數(shù)直徑的9/24_11/24倍。該冒口頸直徑長(zhǎng)度的確定，直接關(guān)系到冒口中金屬融液的流通量，不可隨意擴(kuò)大改小。作為一種先進(jìn)的技術(shù)方案，所述冒口主體的實(shí)際長(zhǎng)度，是冒口體理論模數(shù)直徑的35/24—37/24倍再加一個(gè)增量系數(shù)。這里冒口體理論體長(zhǎng)度的35/24_37/24倍，就是純球型冒口的實(shí)際長(zhǎng)度；所述的增量系數(shù)，就是本實(shí)用新型的燈泡型冒口中被略提高了的冒口流壓勢(shì)能。作為一種修正的技術(shù)方案，所述的柱形旋轉(zhuǎn)體的最大實(shí)際直徑距離是冒口體理論模數(shù)直徑再減一個(gè)縮量系數(shù)。也就是說(shuō)，本實(shí)用新型的燈泡型冒口最大實(shí)際直徑，要比原理論上的最大直徑小一個(gè)縮量系數(shù)，這是為了把本實(shí)用新型的燈泡型冒口，按標(biāo)準(zhǔn)球型冒口的要求，在相同材料的份量上進(jìn)行改進(jìn)，由于在高度上有了一個(gè)增量系數(shù)，所以在最大直徑上又小一個(gè)縮量系數(shù)來(lái)平恒材料份量，同時(shí)也可比較出其優(yōu)劣所在。作為一種的改良技術(shù)方案，所述澆口體的喇叭形旋轉(zhuǎn)體下端，是一個(gè)正向的圓臺(tái)體。這與標(biāo)準(zhǔn)的球型冒口相比較，其實(shí)是少一個(gè)倒圓臺(tái)體的澆口筒身段，取代它的是冒口主體上正圓臺(tái)體向上的延伸段，這是說(shuō)，由一個(gè)倒圓臺(tái)體改成了正圓臺(tái)體，也就是說(shuō)縮短了澆口部份，延長(zhǎng)了冒口主體部份，從而改變了結(jié)構(gòu)形狀，使球形體改變成燈泡體，由于金屬液粘滯性強(qiáng)，所以這種圓滑的燈泡形柱體，能減小流擦系數(shù)，提高制澆注過(guò)程中金屬融液的流動(dòng)效果，這不僅對(duì)對(duì)金屬融液的順序凝固有利，還使冒口芯腔內(nèi)的壁向反彈合力的中心位下移，從而保證高溫金屬融液的壓頭。本實(shí)用新型的有益效果是利用紡錘體芯腔有自然保溫的功能，將冒口的蠟?zāi)Ｖ瞥蔁襞菪?，并將疊加聯(lián)接處都制成光滑的流線形，使冒口產(chǎn)生有自然保溫和減少流擦系數(shù)的效果，并使芯腔中壁向反彈合力的中心位相對(duì)下移，從而達(dá)到提高補(bǔ)縮效率和鑄件的工藝出品率的目的。圖1是泡型冒口凝固過(guò)程的原理示意圖2是燈泡型冒口與球型冒口的示意圖3是燈泡型冒口與球型冒口的內(nèi)壁壓力比照示意圖。圖中1、燈泡型冒口，2、澆口體，3、冒口頸，4、等流相線，5、等固相線，6、芯腔，7、球型冒口，8、燈泡型冒口上余量體，9、球型冒口上余量體，10、燈泡型冒口頸，11、球型冒口頸，12、燈泡型冒口上側(cè)圍面，13、球型冒口上側(cè)圍面。具體實(shí)施方式下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。圖1實(shí)例，是燈泡型冒口1的軸向剖面圖，從燈泡型冒口1中得知，當(dāng)澆口體2與冒口頸3的范圍固定后，冒口體中的金屬融液的澆注壓力相對(duì)穩(wěn)定，在隨后進(jìn)入的金屬融液晶化期時(shí)，由于其流曲線的體型，導(dǎo)致冒口有壁厚差異，從而產(chǎn)生金屬融液冷卻過(guò)程有溫差，并在冒口內(nèi)形成一個(gè)自然保溫芯腔6，由于金屬融液在此芯腔6的中心內(nèi)，可產(chǎn)生輻射熱交換和對(duì)流熱交換，且對(duì)壁體冷交換的距離相對(duì)最大，所以有自然保溫的能力。當(dāng)金屬融液進(jìn)入主晶期時(shí)，燈泡型冒口1的近中心軸線溫度最高，即為模似的等流相線4，在已晶化的厚壁與將晶化的芯腔6之間，即為模似的等固相線5，在等流相線4與等固相線5之間為凝固區(qū)，這里就是鑄件在順序凝固時(shí)，用作儲(chǔ)備具有補(bǔ)縮勢(shì)能和溫度的金屬融液的。圖2實(shí)例，是燈泡型冒口與球型冒口的比照示意圖，在此圖中可以初步比較得知，在同一類的紡錘體冒口的保溫芯腔中，燈泡型冒口1與常用的球型冒口2之間有差異，其中燈泡型冒口的上余量體8與球型冒口上余量體9是相同的，燈泡型冒口頸IO與球型冒口頸11也是相同的，只是燈泡型冒口上側(cè)圍面12與球型冒口上側(cè)圍面13有曲率上的差異，這就導(dǎo)致它們之間，有相對(duì)摩擦力和流擦系數(shù)的差異。從圖3中還可得知，燈泡型冒口1與球型冒口7的內(nèi)壁壓力的反作用力中，燈泡型冒口1的合力與金屬融液的流向一致向下，而球型冒口7的合力中有與金屬融液的流向反向的分支力，所以會(huì)消弱澆注壓頭。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1、一種燈泡型冒口，它是用澆口體與冒口主體及冒口頸體疊加而成的一個(gè)組合紡鍾體，其特征是所述的澆口體，是一個(gè)圓柱體與一個(gè)喇叭形旋轉(zhuǎn)體對(duì)接而成的一個(gè)兩節(jié)狀法蘭體，冒口主體，是一個(gè)圓臺(tái)體與一個(gè)球臺(tái)體對(duì)接而成的一個(gè)燈泡體，冒口頸體，是一個(gè)圓柱體，整個(gè)冒口，是法蘭體和燈泡體以及圓柱體，在同一軸線上疊加而成的一個(gè)柱形旋轉(zhuǎn)體。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的燈泡型冒口，其特征在于所述圓臺(tái)體的下端,與球臺(tái)體的上端相切，圓臺(tái)體的上端與喇叭形旋轉(zhuǎn)體下端相連，圓臺(tái)體的母線與軸線所成的夾角為18°_28°。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈泡型冒口，其特征在于所述的喇叭形旋轉(zhuǎn)體的小端直徑是冒口體理論模數(shù)直徑的9/24_11/24倍。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡型冒口，其特征在于所述澆口體中的法蘭體盤口緣的實(shí)際厚度，是冒口體理論模數(shù)直徑的1/24—3/24倍。5、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的燈泡型冒口，其特征在于所述澆口體中法蘭體盤口緣的實(shí)際直徑，是冒口體理論模數(shù)直徑的11/24—13/24倍。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡型冒口，其特征在于所述冒口頸體中的圓柱體實(shí)際高度，是冒口體理論模數(shù)直徑的1/24_3/24倍。7、根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的燈泡型冒口，其特征在于所述冒口頸體中的圓柱體實(shí)際直徑，是冒口體理論模數(shù)直徑的9/24—11/24倍。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡型冒口，其特征在于所述冒口體的實(shí)際高度，是冒口體理論模數(shù)直徑的35/24—37/24倍再加一個(gè)增量系數(shù)。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡型冒口，其特征在于所述的柱形旋轉(zhuǎn)體的最大實(shí)際直徑距離是冒口體理論模數(shù)直徑再減一個(gè)縮量系數(shù)。10、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈泡型冒口，其特征在于所述澆口體的喇叭形旋轉(zhuǎn)體下端，是一個(gè)正向的圓臺(tái)體。專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種燈泡型冒口，它被用于熔模精密鑄造中的冒口蠟?zāi)Ｖ谱?，由于整個(gè)冒口采用的是法蘭體和燈泡體及圓柱體在同一軸線上連接而成的流線形旋轉(zhuǎn)柱體的技術(shù)，和使冒口芯腔中壁向反彈合力的中心位相對(duì)下移的改良技術(shù)，以及利用紡錘體芯腔有自然保溫的功能，從而使冒口產(chǎn)生有自然保溫、減少摩擦力和流擦系數(shù)的能力，相對(duì)提高了壓頭的效果，較好地保證了金屬融液的流暢性，提高了補(bǔ)縮效率，并獲得較好的工藝出品率。文檔編號(hào)B22C9/00GK201073679SQ20072011311公開(kāi)日2008年6月18日申請(qǐng)日期2007年8月13日優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日發(fā)明者李士良,鄭國(guó)存,陳吉華申請(qǐng)人:李士良