專利名稱：一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及金屬型重力鑄造鋁活塞毛坯技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)動機活塞生產(chǎn)企業(yè)的活塞毛坯生產(chǎn)仍采用鋁合金金屬型重力鑄造,重力鑄造是指金屬液在重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆鑄。澆鑄系統(tǒng)是重力鑄造中液態(tài)金屬流入模具型腔的通道，其直接影響著澆鑄質(zhì)量?，F(xiàn)有的鋁活塞澆鑄系統(tǒng)主要由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道等結(jié)構(gòu)組成，上述各澆道在澆道形狀和澆道比率上沒有嚴格控制，隨意性大，不能保證金屬液的平穩(wěn)充型，因此會造成 澆鑄質(zhì)量不穩(wěn)定、隨機性大，導致澆鑄的活塞毛坯時常出現(xiàn)針孔、夾渣、縮松等缺陷，嚴重降低活塞毛坯的工藝出品率。澆道比率指的是直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道的橫截面積比。綜上所述，如何提供一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，以穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，提高活塞毛坯的工藝出品率，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，以穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，提高活塞毛坯的工藝出品率。為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，包括澆口杯；頂端與所述澆口杯的出口相連通的直澆道，所述直澆道沿豎直方向延伸；與所述直澆道的底端相連通的橫澆道，所述橫澆道沿水平方向延伸；和入口與所述橫澆道的出口相連通，出口與活塞模具的型腔相連通的內(nèi)澆道；其中，所述直澆道、所述橫澆道與所述內(nèi)澆道的橫截面面積依次增大，所述橫截面面積是指與液流方向垂直的最小橫截面面積。優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述直澆道、所述橫澆道與所述內(nèi)澆道的橫截面面積的大小比例為1:1. 8:2。優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，還包括設(shè)置在所述活塞模具頂部的保溫冒口。優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述澆口杯的入口處為一側(cè)漸擴的漏斗形。優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述直澆道的軸線與所述活塞模具的軸線成2° -4°夾角。優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述直澆道和所述橫澆道均為變截面流道，所述直澆道由入口至出口的橫截面面積逐漸縮小，所述橫澆道由入口至出口的橫截面面積逐漸變大；所述內(nèi)澆道為等截面流道。[0019]優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述直澆道的橫截面形狀為梯形。[0020]優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，還包括過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)設(shè)置在所述橫澆道的入口處。[0021]優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述過濾網(wǎng)為硅酸鋁纖維編織網(wǎng)。[0022]優(yōu)選的，上述金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，所述內(nèi)澆道的底端高于所述活塞模具的底端，且所述內(nèi)澆道的底端與所述活塞模具的底端之間的距離不超過10mm。[0023]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中的直澆道、橫澆道與內(nèi)澆道的最小橫截面面積依次增大，其對直澆道、橫澆道與內(nèi)澆道的澆道比率進行了嚴格控制，使上述澆鑄系統(tǒng)成為一個開放性澆鑄系統(tǒng)，充分降低了金屬液在內(nèi)澆道出口處的充型速度，使充型過程平穩(wěn)，能夠穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，減少了卷氣卷渣的發(fā)生，降低了活塞毛坯的針孔、夾渣、縮松等缺陷，從而提高了活塞毛坯的工藝出品率。


[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0025]圖I是本實用新型實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖2是本實用新型實施例提供的澆口杯的結(jié)構(gòu)示意圖；[0027]圖3是本實用新型實施例提供的直澆道的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0028]本實用新型實施例提供了一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，提高了活塞毛坯的工藝出品率。[0029]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0030]請參考附圖1，本實用新型實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，包括澆口杯1，直澆道2，橫澆道3和內(nèi)澆道4 ;其中，直澆道2沿豎直方向延伸且其頂端與澆口杯I的出口相連通；橫澆道3沿水平方向延伸且其與直澆道2的底端相連通；內(nèi)澆道4的入口與橫澆道3的出口相連通，出口與活塞模具5的型腔相連通；且直澆道2、橫澆道3與內(nèi)澆道4的橫截面面積依次增大,上述橫截面面積是指與液流方向垂直的最小橫截面面積。上述澆口杯I是金屬液進入型腔的入口，金屬液即為制造鋁活塞用的鋁液，金屬液從澆口杯I注入，然后依次流經(jīng)直澆道2和橫澆道3，進入到內(nèi)澆道4內(nèi)，然后進入到活塞模具5的型腔內(nèi)進行充型。在上述澆鑄的過程中，直澆道2的作用是將金屬液引入橫澆道3并為重力鑄造的充型提供充型壓力；橫澆道3是連接直澆道2和內(nèi)澆道4的部分，它能在直澆道2底部緩沖金屬液速度，并改變金屬液流向，使金屬液平緩的經(jīng)過內(nèi)澆道4流入型腔；內(nèi)澆道4是金屬液進入型腔的通道。由于本實用新型實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中的直澆道2、橫澆道3與內(nèi)澆道4的最小橫截面面積依次增大，其對直澆道2、橫澆道3與內(nèi)澆道4的澆道比率進行了嚴格控制，使上述澆鑄系統(tǒng)成為一個開放性澆鑄系統(tǒng)，充分降低了金屬液在內(nèi)澆道4出口處的充型速度，使充型過程平穩(wěn)，能夠穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，減少了卷 氣卷渣的發(fā)生，降低了活塞毛坯的針孔、夾渣、縮松等缺陷，從而提高了活塞毛坯的工藝出品率。優(yōu)選的，上述實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，直澆道2、橫澆道3與內(nèi)澆道4的橫截面面積的大小比例為1:1.8:2。上述比例值即為澆鑄系統(tǒng)的澆道比率，經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐，采用澆道比率1:1. 8:2是比較優(yōu)選的，此時可以最大程度地穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，提高活塞毛坯的工藝出品率。當然上述澆道比率不局限于上述的具體數(shù)值，可以根據(jù)澆鑄不同尺寸大小的活塞毛坯來選擇合適的澆道比率，本實施例不做限定。進一步的，上述實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，還包括設(shè)置在活塞模具5頂部的保溫冒口 6。在鑄型中，冒口的型腔是存貯液態(tài)金屬的空腔，由于冒口冷卻最慢，因補縮和自身收縮而引起的縮孔就會只產(chǎn)生在冒口中，所以冒口可以在鑄件凝固時補給金屬液，有效防止縮孔、縮松，并起到排氣和集渣的作用。保溫冒口就是在冒口的側(cè)面設(shè)置一層導熱系數(shù)和密度都比較低的保溫材料——保溫套，以延長冒口的凝固時間，提高冒口的補縮效果。請參考附圖2，上述實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，澆口杯I的入口處為一側(cè)漸擴的漏斗形。此時，澆口杯I的另一側(cè)沿豎直方向延伸，它能夠引導金屬液順著直澆道2內(nèi)壁流入，而不是朝著或撞擊著直澆道2內(nèi)壁流入，減少了散流和卷渣的發(fā)生。上述澆口杯I的入口處也可以為兩側(cè)均漸擴漏斗形的開口，還可以為盤狀開口或其他能滿足要求的開口形狀。為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，上述實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，直澆道2的軸線與活塞模具5的軸線成2° -4°夾角。此時直澆道傾斜設(shè)置，使得澆注金屬液時直澆道2內(nèi)的液流平緩，充型過程平穩(wěn)。根據(jù)不同長度的直澆道2還可以選擇不同的傾斜角度。優(yōu)選的，直澆道2和橫澆道3均為變截面流道，直澆道2由入口至出口的橫截面面積逐漸縮小，橫澆道3由入口至出口的橫截面面積逐漸變大；內(nèi)澆道4為等截面流道。最終，使直澆道2底部出口處具有整個澆鑄系統(tǒng)最小的橫截面積，從而結(jié)合直澆道2高度控制澆鑄過程充型時間。此時，直澆道2和橫澆道3各流道的各處的橫截面面積不允許有突然的擴大或縮小現(xiàn)象，以減少渦流的發(fā)生。此外，直澆道2和橫澆道3橫截面面積也可以大致保持不變。由于圓形橫截面容易產(chǎn)生漩渦，為了減少澆鑄系統(tǒng)充型時產(chǎn)生漩渦，上述直澆道2的橫截面形狀優(yōu)選為梯形，如附圖3所示。直澆道2的橫截面形狀還可以為多邊形、橢圓形或其他非圓形的形狀。為了減少夾渣廢品，上述實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，還包括過濾網(wǎng)7，過濾網(wǎng)7設(shè)置在橫澆道3的入口處，即靠近直澆道2的一端。過濾網(wǎng)7能夠降低金屬液的充型速度和阻止夾雜物進入鑄件內(nèi)部；將過濾網(wǎng)7設(shè)置在橫澆道3內(nèi)靠近直澆道2的一端，能夠在金屬液下落到直澆道2出口處之后控制金屬液流的分裂，并且再次聚合金屬液流，然后使金屬液流以足夠慢且緊湊的狀態(tài)進入橫澆道3，由于金屬液穿過過濾網(wǎng)7網(wǎng)孔時產(chǎn)生金屬液表面張力，以及過濾網(wǎng)7和金屬液之間的摩擦力的阻礙作用，阻塞了金屬液在直澆道2底部的流動，有利于直澆道2在充型過程早期階段就被完全充滿，因此可以減少卷氣。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，過濾網(wǎng)7還可以設(shè)置在直澆道2的頂端或者橫澆道3內(nèi)的其他位置。具體的，過濾網(wǎng)7為硅酸鋁纖維編織網(wǎng)。上述過濾網(wǎng)7還可以選用不銹鋼過濾網(wǎng)或其他適用于澆鑄金屬液的過濾網(wǎng)類型。為了使金屬液流入到型腔底部，上述實施例提供的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)中，內(nèi)澆道4的底端高于活塞模具5的底端，同時為了避免金屬液產(chǎn)生明顯的飛濺，內(nèi)澆道4的底端與活塞模具5的底端之間的距離不超過10mm，此時內(nèi)澆道4內(nèi)的金屬液就能依靠重力平緩充滿型腔，獲得質(zhì)量良好的鑄件。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，包括澆口杯(I)；頂端與所述澆口杯(I)的出口相連通的直澆道(2 )，所述直澆道(2 )沿豎直方向延伸；與所述直澆道(2)的底端相連通的橫澆道(3)，所述橫澆道(3)沿水平方向延伸；和入口與所述橫澆道(3)的出口相連通，出口與活塞模具(5)的型腔相連通的內(nèi)澆道(4)；其特征在于，所述直澆道(2)、所述橫澆道(3)與所述內(nèi)澆道(4)的橫截面面積依次增大，所述橫截面面積是指與液流方向垂直的最小橫截面面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述直澆道(2)、所述橫澆道(3)與所述內(nèi)澆道(4)的橫截面面積的大小比例為I: I. 8:2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述活塞模具(5)頂部的保溫冒口(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述澆口杯(I)的入口處為一側(cè)漸擴的漏斗形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述直澆道(2)的軸線與所述活塞模具(5)的軸線成2° -4°夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述直澆道(2 )和所述橫澆道(3 )均為變截面流道，所述直澆道(2 )由入口至出口的橫截面面積逐漸縮小，所述橫澆道(3)由入口至出口的橫截面面積逐漸變大；所述內(nèi)澆道(4)為等截面流道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述直澆道(2)的橫截面形狀為梯形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，還包括過濾網(wǎng)(7 )，所述過濾網(wǎng)(7 )設(shè)置在所述橫澆道(3 )的入口處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾網(wǎng)(7)為硅酸鋁纖維編織網(wǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)澆道(4)的底端高于所述活塞模具(5)的底端，且所述內(nèi)澆道(4)的底端與所述活塞模具(5)的底端之間的距離不超過10mm。
專利摘要本實用新型提供了一種金屬型重力鑄造鋁活塞用澆鑄系統(tǒng)，包括澆口杯；頂端與澆口杯的出口相連通的直澆道，直澆道沿豎直方向延伸；與直澆道的底端相連通的橫澆道，橫澆道沿水平方向延伸；入口與橫澆道的出口相連通，出口與活塞模具的型腔相連通的內(nèi)澆道；其中，直澆道、橫澆道與內(nèi)澆道的橫截面面積依次增大。由于上述澆鑄系統(tǒng)中的直澆道、橫澆道與內(nèi)澆道的最小橫截面面積依次增大，其對直澆道、橫澆道與內(nèi)澆道的澆道比率進行了嚴格控制，使?jié)茶T系統(tǒng)成為一個開放性澆鑄系統(tǒng)，充分降低了金屬液在內(nèi)澆道出口處的充型速度，使充型過程平穩(wěn)，能夠穩(wěn)定鋁活塞毛坯的澆鑄質(zhì)量，降低了活塞毛坯的針孔、夾渣、縮松等缺陷，從而提高了活塞毛坯的工藝出品率。
文檔編號B22C9/08GK202725962SQ20122036328
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者王熹, 易綠林 申請人:湖南江濱機器(集團)有限責任公司