一种大型铸钢件的独立浇注系统工装

摘要

本发明公开的属于铸钢浇注技术领域，具体为一种大型铸钢件的独立浇注系统工装，包括模型砂箱，所述模型砂箱的前后侧均连接有浇注砂箱，所述浇注砂箱的内部设置有浇口杯、直浇道和横浇道，所述浇口杯的下方与直浇道连接，所述直浇道的下方与横浇道连接，所述浇注砂箱包括两个箱体，所述浇口杯、直浇道和横浇道位于其中一个箱体的内部，所述模型砂箱的内部设置有模型槽和内浇道，本发明用两个箱体相互组合形成浇注砂箱，两个砂箱分开后，可以在其中一个砂箱中压印有倾角的直浇道和横浇道，由于直浇道和横浇道之间存在倾角可以降低钢水对横浇道的冲击力，进而可以避免横浇道中的沙粒被冲入模具。

说明书

技术领域

本发明涉及铸钢浇注技术领域，具体为一种大型铸钢件的独立浇注系统工装。

背景技术

浇注工艺指的是将炼好的钢水浇注到模具中冷却成铸钢件的方法及技术。浇注方法按钢水进入模具中的方位可分为上注和下注，小型铸钢件只能下注，大型铸钢件则适于上注。铸钢件缺陷种类繁多，影响铸件质量的因素存在于与铸件生产有关的每道工序中，大型铸钢件的特点是尺寸大，即体积大、质量重、浇注的铁液多、壁厚相对较厚，不同领域的铸件，具有不同的要求。大型铸件浇注系统设计及浇注时需要分散底注、快速浇注、高温浇注。

铸钢件的浇注一般都是在砂箱内铸型，通过在砂箱内开设有直浇道和横浇道来进行钢水的浇铸，但是由于现有的技术中直浇道与横浇道相互垂直，这导致大型铸钢件在快速浇注时，钢水会对横浇道形成较大冲击力，冲击力较大会将横浇道中的沙粒被冲入模具，进而导致铸钢件的质量变差，且现有的浇注系统直接设置在砂箱上，为了避免跑火，在设计砂箱时，需要计算出浇注系统和砂箱的最小吃砂量，然后从中选取最大值，这会增大用砂量，不利于节约生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型铸钢件的独立浇注系统工装，以解决上述背景技术中提出的现有的大型铸钢件在快速浇注时容易将沙粒冲入模具中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型铸钢件的独立浇注系统工装，包括模型砂箱，所述模型砂箱的前后侧均连接有浇注砂箱，所述浇注砂箱的内部设置有浇口杯、直浇道和横浇道，所述浇口杯的下方与直浇道连接，所述直浇道的下方与横浇道连接，所述直浇道与横浇道之间的夹角小于90°，所述浇注砂箱包括两个箱体，所述浇口杯、直浇道和横浇道位于其中一个箱体的内部，所述模型砂箱的内部设置有模型槽和内浇道，所述内浇道和模型槽连通，所述横浇道的另一端与内浇道连通，所述模型砂箱的前后侧均设置有夹持板，所述夹持板夹持在浇注砂箱的外侧，前侧所述夹持板的前侧和后侧夹持板的后侧均设置有卡紧板，所述卡紧板的本体上开设有卡紧槽，所述卡紧槽的本体上插接有紧压板。

优选的，所述箱体靠近模型砂箱的右侧可拆卸连接有定位套，所述定位套的本体上开设有卡槽，所述卡槽的长宽分别与横浇道的长宽相同。

优选的，所述内浇道包括直冲道、缓冲道和分流道，所述直冲道的两端分别与模型槽及横浇道连通，所述缓冲道的两端分别与横浇道及分流道连通，所述分流道的另一端与模型槽连通，所述分流道设置在模型槽的左右两端。

优选的，所述浇注砂箱等距分布在模型砂箱的前后侧，两侧所述浇注砂箱交替排列。

优选的，所述卡紧槽和紧压板的下端均设置呈直角梯形，所述紧压板的直角边与浇注砂箱贴合，所述卡紧槽的锐角处于卡紧槽的上端且大于70°。

优选的，所述模型砂箱包括底箱和盖箱，所述模型砂箱外侧的夹持板安装在底箱和盖箱的前后侧。

优选的，所述直浇道与横浇道之间的夹角小于等于80°，大于等于60°。

优选的，当钢水的浇注速度大于260mm/min时，所述直浇道与横浇道（23）之间的夹角为60°，当钢水的浇注速度在200～260mm/min之间时，钢水的浇注速度与直浇道和横浇道之间夹角的余弦值成正比。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明用两个箱体相互组合形成浇注砂箱，两个砂箱分开后，可以在其中一个砂箱中压印有倾角的直浇道和横浇道，由于直浇道和横浇道之间存在倾角可以降低钢水对横浇道的冲击力，进而可以避免横浇道中的沙粒被冲入模具；

2）本发明将浇注系统放置到独立的浇注砂箱中，在设计模型砂箱和浇注砂箱时，两者只需要使用自身最小吃砂量即可，进而可以节约用砂量。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明底箱俯视结构示意图；

图4为本发明箱体右视结构示意图；

图5为本发明卡紧板和紧压板右视图剖视结构示意图。

图中：1模型砂箱、11缓冲道、12分流道、13直冲道、2浇注砂箱、21浇口杯、22直浇道、23横浇道、24箱体、25定位套、3卡紧板、4卡紧板、5紧压板、6模型槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种大型铸钢件的独立浇注系统工装，包括模型砂箱1，模型砂箱1的前后侧均连接有浇注砂箱2，浇注砂箱2的内部设置有浇口杯21、直浇道22和横浇道23，浇口杯21的下方与直浇道22连接，直浇道22的下方与横浇道23连接，直浇道22与横浇道23之间的夹角小于90°，通过倾角可以避免钢水直接冲击横浇道23，进而避免浇注砂箱2中的沙粒被冲击走，浇注砂箱2包括两个箱体24，浇口杯21、直浇道22和横浇道23位于其中一个箱体24的内部，通过浇道模具在其中一个箱体24的沙粒中压印出浇口杯21、直浇道22和横浇道23，然后再将两个箱体24组合，从而使得箱体24的直浇道22与横浇道23之间可以出现小于90°的倾角，模型砂箱1的内部设置有模型槽6和内浇道，内浇道和模型槽6连通，横浇道23的另一端与内浇道连通，模型砂箱1的前后侧均设置有夹持板3，夹持板3夹持在浇注砂箱2的外侧，通过夹持板3的夹持可以将两个箱体24紧紧的夹持在一起，前侧夹持板3的前侧和后侧夹持板3的后侧均设置有卡紧板4，卡紧板4的本体上开设有卡紧槽，卡紧槽的本体上插接有紧压板5，通过紧压板5可以将浇注砂箱2紧紧的压在模型砂箱1上，进而可以避免钢水从横浇道23和内浇道的连接处渗漏。

箱体24靠近模型砂箱1的右侧可拆卸连接有定位套25，定位套25的本体上开设有卡槽，卡槽的长宽分别与横浇道23的长宽相同，浇道模具通过定位套25的卡槽进行定位，从而确定直浇道22和横浇道23的位置，将浇注砂箱2安装到模型砂箱1上时，再将定位套25拆下。

内浇道包括直冲道13、缓冲道11和分流道12，直冲道13的两端分别与模型槽6及横浇道23连通，缓冲道11的两端分别与横浇道23及分流道12连通，分流道12的另一端与模型槽6连通，分流道12设置在模型槽6的左右两端，直冲道13内的钢水不需要转向即可直接进入模型槽6，而缓冲道11中的钢水需要进过转向才可以进入模型槽6，通过分流道12对钢水进行分流，可以降低钢水转向时的冲击力。

浇注砂箱2等距分布在模型砂箱1的前后侧，两侧浇注砂箱2交替排列，通过交替排列可以增大同侧相邻两个浇注砂箱2之间的距离，进而可以避免钢水浇注时，浇注砂箱2对正常浇注行为造成干涉。

卡紧槽和紧压板5的下端均设置呈直角梯形，紧压板5的直角边与浇注砂箱2贴合，当紧压板5向下移动时，可以将浇注砂箱2紧紧的压在模型砂箱1上，卡紧槽的锐角处于卡紧槽的上端且大于70°。

模型砂箱1包括底箱和盖箱，盖箱盖在底箱上，模型砂箱1外侧的夹持板3安装在底箱和盖箱的前后侧。

直浇道22与横浇道23之间的夹角θ小于等于80°，大于等于60°，当直浇道22与横浇道23之间的夹角θ大于80°时，浇注的钢水容易对横浇道23造成冲刷，当直浇道22与横浇道23之间的夹角θ小于60°时，直浇道22的长度开始快速增长，此时钢水容易在横浇道23内冷却，进而导致浇注的铸钢件无法正常成型。

钢水快速浇注时的浇注速度v通常为200～300mm/min，当钢水的浇注速度v大于260mm/min时，直浇道22与横浇道23之间的夹角θ为60°，当钢水的浇注速度v在200～260mm/min之间时，钢水的浇注速度v与直浇道22和横浇道23之间夹角θ的余弦值成正比，此时v=182*cosθ+169。

工作原理：先在模型砂箱1的沙粒中挤压出模型槽6和内浇道，在其中一个箱体24的沙粒中挤压出浇口杯21、直浇道22和横浇道23，随后将两个箱体24合并成浇注砂箱2，然后将浇注砂箱2插入到两个相邻的夹持板3之间，随后将紧压板5，插入到卡紧板4的卡紧槽中并向下挤压紧压板5，最终浇注砂箱2与模型砂箱1紧紧贴合，此时横浇道23与内浇道连通，然后即可向浇口杯21倒入钢水进行正常浇注。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。