一種鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置的制作方法

本實用新型涉及一種澆注系統裝置，尤其是涉及一種鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置，它屬于機械類領域。

背景技術：

鐵型覆砂鑄造屬特種鑄造之一，其鑄型是在金屬型內腔上覆上一薄層覆膜砂形成鑄型。鐵型覆砂鑄造生產制動鼓，是一種節能、節材的生產方式，已被許多制動鼓鑄件生產企業所采用。

制動鼓鑄件的結構特點，鐵型覆砂鑄造制動鼓一般采用一件一澆，頂注式澆注方式，如附圖1所示，采用十字型澆注系統1-1，內澆道為十字型內澆道2-2，得到制動鼓件3-3，即：澆口位置處于制動鼓件3-3的頂部，一般內澆口為呈十字薄澆口，鐵水從鑄件頂部內圓處流入，自下而上，逐步將整個鑄型充滿；該鐵型覆砂鑄造制動鼓澆注系統的方式生產制動鼓，鐵水利用率高，但還是有不少問題，主要有以下幾點：1）鑄件上表面容易產生夾渣缺陷；2）在澆注過程中，鑄型中產生的氣體不容易排出，最后聚集在上部，容易造成氣孔、縮松缺陷；3）鑄件內圓與十字內澆口相連形成十字支撐，在敲除內澆道時比較困難，很容易在敲除澆口時造成鑄件相連部位缺肉。因此，此鐵型覆砂制動鼓鑄造的澆注系統形式在實際生產過程中，廢品率一直占有相當的比例，成為該類產品成本較高的主要原因。

公開日為2014年12月17日，公開號為204018646U的中國專利中，公開了一種名稱為“一種蠕墨鑄鐵制動鼓澆注系統”的實用新型專利。該專利包括縱向設置的直澆道，直澆道下端左右兩側分別設有左彎管、右直管，左彎管、右直管靠近直澆道連接處設有濾網，左彎管、右直管末端連通有橫澆道，橫澆道為多道間隔分布的且相互聯通的半環形槽構成，橫澆道聯通有多道間隔分布的內澆道，內澆道壓住蠕墨鑄鐵制動鼓的邊緣。雖然該專利能生產鑄件，但是會存在不同程度縮孔、縮松，鑄件也會有缺陷，清理不方便，故其還是存在上述缺陷。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，排氣和清理方便，鑄件質量高，成本低，澆注方便的鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該一種鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置，包括設置在制動鼓鑄件上端內圓一端的相互連接的直澆道和內澆道，其特征在于：還包括溢流冒口和排氣溢流槽，所述溢流冒口設置在制動鼓鑄件上端內圓的一端，排氣溢流槽設置在溢流冒口的一側；結構設計合理，溢流冒口為了出氣溢流兼液態補縮冒口，排氣溢流槽便于排氣，澆注過程中鑄型產生的氣體不會在鑄型中形成壓力，對鐵水澆注及鑄型中鐵水的液態補縮造成不利影響，最終獲得質量好的鑄件，整個結構排氣和清理方便，成本低，澆注方便。

作為優選，本實用新型還包括過濾網，所述過濾網設置在直澆道的下方；可對澆入直澆道的鐵水進行渣的過濾。

作為優選，本實用新型還包括楔口，所述楔口分別設置在內澆道、溢流冒口溢流邊接近制動鼓鑄件內圓處；以便于鑄件凝固冷卻完成后，方便地通過敲擊直澆道和溢流冒口將澆注系統從鑄件上去除。

作為優選，本實用新型所述內澆道的高度為3－5mm，寬度為80mm。

作為優選，本實用新型所述溢流冒口的直徑為50mm，與制動鼓鑄件內圓相接的溢流邊截面的高度為3－5mm，寬度為100－150mm。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：1、采用改進型制動鼓澆注系統，在澆注過程中，鑄型型腔及產生的氣體排出更為順暢，有利于鐵水的澆注充型；2、采用改進型制動鼓澆注系統，鑄型內覆膜砂受熱發氣形成的氣體直排大氣，鑄型內氣壓低，鐵水充型過程及凝固過程的靜壓頭大，有利于澆注系統對鑄型開腔鐵水的補縮作用，有利于鑄件內在組織致密；3、采用改進型制動鼓澆注系統，澆注過程中鐵水中的浮渣及浮砂很容易通過溢流通道從最后澆注成形的鑄型內腔上表面中流出鑄件本體型腔，在制動鼓上表面沒有夾渣缺陷，可大大減少制動鼓上表面的加工余量；4、采用改進型制動鼓澆注系統，因內澆道、溢流通道互不相連，不存在相互支撐，與原制動鼓十字型澆注系統相比清理去除更為方便。

附圖說明

圖1是現有采用十字型制動鼓澆注系統結構示意圖一。

圖2是現有采用十字型制動鼓澆注系統結構示意圖二。

圖3是本實施例改進型鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置的結構示意圖一。

圖4是本實施例改進型鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置的結構示意圖二。

圖5是本實施例改進型鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統澆注過程狀態結構示意圖一。

圖6是本實施例改進型鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統澆注過程狀態結構示意圖二。

圖7是本實施例改進型鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統澆注過程狀態結構示意圖三。

圖中：制動鼓鑄件1，直澆道2，內澆道3，溢流冒口4，排氣溢流槽5，過濾網6，鐵水7，型內鐵水液面8，浮渣鐵水液面9，內澆道3的高度H，溢流冒口4的寬度M，十字型澆注系統1-1，十字型內澆道2-2，制動鼓件3-3。

具體實施方式

下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。

實施例。

參見圖3至圖7，本鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統裝置中的直澆道2和內澆道3相互連接溢流冒口4設置在制動鼓鑄件1上端內圓的一端，排氣溢流槽5設置在溢流冒口4的一側。

本實施例中的過濾網6設置在直澆道2的下方，楔口分別設置在內澆道3接近制動鼓鑄件1內圓處以及溢流冒口4溢流邊接近制動鼓鑄件1內圓處。

本實施例中的內澆道3的高度H為3－5mm，寬度為80mm，溢流冒口4的直徑為50mm，與制動鼓鑄件1內圓相接的溢流邊截面的高度為3－5mm，溢流冒口4的寬度M為100－150mm。

本實施例中鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注過程如下：

（1）鐵水7通過頂注式澆注充型裝置進入鐵型覆砂鑄型，澆注充型的鐵水7順著鑄型壁至鑄型底部，隨著鐵水7的不斷注入，型內鐵水液面8不斷上升，最終會將整個鑄型完全充滿。

（2）當鐵水7澆注充滿鑄型上表面時，隨著鐵水7的繼續注入，鑄型上表面鐵水7中的浮渣會隨著鐵水7的持續注入，進入該溢流冒口4，繼續上浮至冒口上部。

（3）澆注結束后，直澆口和溢流冒口4可對鑄型中的鐵水7進行液態補縮，直至內澆口和溢流冒口4頸凝固封閉，最終獲得沒有氣孔、夾渣、縮孔、縮松缺陷的制動鼓鑄件1。

本實施例的工作原理：酚醛樹脂覆砂層受熱后會產生大量的氣體，這部分在鑄型中形成的氣體在澆注過程中必須排出鑄型，否則就會造成氣孔、縮孔、縮松等鑄造缺陷。

鐵型覆砂鑄造澆注過程中鑄型中產生的氣體的排出主要采用分型面排氣和射砂孔排氣。在現有的制動鼓鐵型覆砂鑄造生產工藝中，一般采用十字澆注系統頂注的方式，這種制動鼓澆注方式鑄型的分型面在鑄型的最下端，這樣在在澆注過程中，鐵水7充型時首先將鑄型分型面充滿，然后鐵水7繼續往上充型，這樣在隨后的澆注過程中鑄型分型面的排氣作用就大大減弱了，在隨后的澆注中，鑄型的排出只能依靠射砂孔排氣的方式，或者采用其它放置排氣塞的方式。在鐵型中放置排氣塞不是一種好的選擇，一方面會增加鐵型的制作成本，同時在鑄造生產過程中也會增添許多麻煩，比如排氣塞經常會堵塞，需要及時清理，同時排氣塞在振動工作狀態時，容易掉下脫離鐵型。同時采用十字澆注裝置澆注制動鼓時，鐵水7充型至下而上，在澆注過程中鐵水7帶入的浮渣或者在澆注過程中產生的二次渣隨著鐵水7澆注充型最后會停留在鑄型的最上端面，即鑄件的上表面，造成夾渣缺陷。

考慮到制動鼓鐵型覆砂鑄造覆砂造型方便、以及鐵水7收得率等因素，澆注工藝仍然采用頂注的方式，鑄型分型面與前面十字型澆注系統一樣，在鑄型的最下端，參見圖3至圖4。

制動鼓的整個澆注過程，參見圖5至圖7：澆注系統的設置采用在制動鼓上端內圓的一端澆入鐵水7，在該內圓的另一端設置一個出氣溢流兼液態補縮冒口的溢流冒口4。

在鐵水7澆注過程中，當鑄型分型面一旦充滿，鑄型中產生的氣體可以通過該溢流出氣冒口直接排出至大氣中，氣體不會在鑄型中形成壓力，避免對鐵水7澆注及鑄型中鐵水7的液態補縮造成不利影響。

當鐵水7澆注充滿鑄型上表面時，隨著鐵水7的繼續注入，鑄型上表面鐵水7中的浮渣會隨著鐵水7的持續注入，進入該溢流冒口4，繼續上浮至冒口上部。澆注結束后，直澆口、溢流冒口4可對鑄型中的鐵水7進行液態補縮，直至內澆口、溢流冒口4頸凝固封閉，最終獲得沒有氣孔、夾渣、縮孔、縮松缺陷的制動鼓鑄件1。

本實施例主要是將鐵型覆砂鑄造制動鼓的澆注系統由原來的一個頂注式十字型形式澆注充型裝置改變為由一個頂注式澆注充型裝置和一個側頂置的排氣溢流槽5和溢流冒口4組成。

在制動鼓澆注過程中，鐵水7通過頂注式澆注充型裝置進入鐵型覆砂鑄型，澆注充型的鐵水7順著鑄型壁至鑄型底部，隨著鐵水7的不斷注入，型內鐵水液面8不斷上升，最終將整個鑄型完全充滿。

在鐵水7澆注過程中因鑄型受熱而產生的氣體可通過鑄型上內圓另一側頂置的溢流冒口4排放到大氣中，這樣在澆注過程中，鑄型內部的氣體壓力是不高的，對澆注鐵水7不產生壓力，因此對澆注過程中鐵水7的靜壓基本沒有影響。在澆注過程中，

參見圖7，浮渣鐵水液面9如圖所示，鐵水7中的浮渣一般漂浮在鐵水7的上方，當鐵水7澆至鐵型鑄型內腔上部時，隨著鐵水7的繼續注入，這部分含有浮渣的鐵水7就會通過持續流入鑄型上內圓另一側頂置的溢流冒口4繼續在排氣、溢流冒口4上浮，最終在有鑄件的鑄型型腔中的鐵水7浮渣都進入溢流冒口4，從而保證鑄件凝固冷卻后鑄件上部沒有夾渣缺陷。

本實施例在直澆道2下方可安置過濾網6，可對澆入直澆道2的鐵水7進行渣的過濾；內澆道3的高度H為3－5mm，寬度為80mm；溢流冒口4的直徑為50mm，與鑄件內圓相接的溢流邊截面的高度為3－5mm，溢流冒口4的寬度M為100－150mm；直澆道2和排氣溢流冒口4在鐵水7澆注完成后，還能對鑄型的鐵水7進行液態補縮，保證最后凝固冷卻完成的鑄件內部沒有縮孔、縮松缺陷。

在內澆道3、溢流冒口4溢流流邊等接近鑄件內圓處做出楔口，以便于鑄件凝固冷卻完成后，可方便地通過敲擊直澆道2和溢流冒口4將澆注系統從鑄件上去除。

采用本實施例的改進型制動鼓澆注系統后，內澆道3、溢流通道為完全獨立的單體，兩者之間完全互不相連，不存在相互支撐，與原制動鼓十字型澆注系統中十字內澆口互為連接成為一個整體，因此在敲擊去除本實用新型的澆注系統比去除十字型澆注系統要省力得多，同時更不易造成敲擊去除澆注系統時將鑄件本體內圓帶肉損壞現象的發生。

通過上述闡述，本領域的技術人員已能實施。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。凡依據本實用新型專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。