一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯的制作方法
【專利摘要】一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，上杯體(1)和下杯體(4)構成分體結構并通過止口實現聯接，下杯體的內腔底部呈漏斗狀并配裝有背靠背聯接的上連環(5)和下連環(6)，上杯體、下杯體、上連環及下連環均從中心軸線方向被剖分成對等的兩半，再通過捆扎環槽(2)實現對接，改變上連環和下連環的內徑尺寸可以實現對澆注流量的控制，改變上杯體和下杯體的盛液高度可以滿足澆注補縮壓頭的要求以適應不同的澆注條件，改變下連環的外徑尺寸可以與不同石墨鑄型澆道相配合，通用性得以拓展，上杯體、下杯體、上連環以及下連環均由球墨鑄鐵制作，因此分體剖分式通用澆口杯的強度得以提高且可重復利用，降低了鈦合金鑄件的生產成本。
【專利說明】一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯
【技術領域】
[0001]本發明屬于鑄造加工范疇，尤其涉及到一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯。
【背景技術】
[0002]澆口杯是澆注鈦合金鑄件的必用工具，澆口杯大致可以分為以下兩類:
一類用鋼管制作澆口杯，鋼管只需要與相應的石墨鑄型澆道相配合即可使用，但鋼管作為澆口杯的配合方式較為粗糙，澆注鈦合金鑄件時其流量或流速不易控制，不適合精密鈦合金鑄件的鑄造；
另一類是如圖1所示用普通石墨材料制作的整體式澆口杯，該整體式澆口杯的內腔底部呈漏斗狀，其下端外徑D3與石墨鑄型澆道相配合并通過其上端內徑Dl及上端內高Hl來調節該整體式澆口杯的盛液量，改變其下端內徑D2的大小可以調節澆口杯的流量，鈦合金液通過真空自耗電極從該整體式澆口杯的上端流入其內，澆注完成后會有部分鈦合金液殘留在杯底中，為取出殘存鈦合金液，必須將該整體式澆口杯破壞，也就是說該整體式澆口杯只能用于一次澆注。此外該整體式澆口杯由普通石墨制作，由于石墨的脆性較大，在拆裝過程中容易發生損壞且形狀不統一，降低了該整體式澆口杯的通用性，不同批次的澆注需要重新制作該整體式燒口杯，造成極大的浪費。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明提供了一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，該澆口杯由上杯體和下杯體構成分體結構，上杯體和下杯體均從軸線方向剖分形成兩個相等的半上杯體和兩個相等的半下杯體，下杯體的內腔底部呈漏斗狀并配裝有背靠背聯接的上連環和下連環，上連環和下連環也均從軸線方向剖分形成兩個相等的半上連環和兩個相等的半下連環，改變上連環和下連環的內徑尺寸可以實現對澆注流量的控制，改變上杯體和下杯體的盛液高度可以滿足澆注補縮壓頭的要求以適應不同的澆注條件，改變下連環的外徑尺寸可以與不同石墨鑄型澆道相配合，通用性得以拓展，由于上杯體、下杯體、上連環以及下連環均由球墨鑄鐵制作，因此分體剖分式通用澆口杯的強度得以提高且可重復利用，降低了鈦合金鑄件的生產成本。
[0004]為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，該澆口杯由上杯體和下杯體構成分體結構，下杯體的內腔底部呈漏斗狀并分別配裝有上連環和下連環，其中下連環最小外徑端的高度與相配石墨鑄型澆道的高度匹配，下連環的最小外徑與相配石墨鑄型澆道的內徑匹配，本發明的特征如下:
上杯體的內徑設定為Cl1而外徑設定為(^+2Χ壁厚，上杯體的盛液高度設定為Ii1，在上杯體的任一端設置有階梯狀的外凸止口，在所述h的中部設置有捆扎環槽，將上杯體從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半上杯體； 下杯體內徑設定為Cl1而外徑設定為(^+2Χ壁厚，從下杯體所述漏斗狀最大內徑處至下杯體上端的盛液高度設定為h2，在所述匕的中部同樣設置有捆扎環槽，下杯體的上端設置有階梯狀的內凹止口且所述內凹止口與所述外凸止口相配合，下杯體的下端呈內縮圓臺，所述內縮圓臺的外徑與所述Cl1匹配，在所述內縮圓臺的中部開有內臺階狀通孔，所述內臺階狀通孔的最小止口內徑設定為d2而其高度為h，所述內臺階狀通孔的最大止口內徑> d2而其高度設定為h3，將下杯體從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半下杯體；
外徑尺寸分別與所述最小止口內徑和所述最大止口內徑相匹配的上連環安裝在所述最小止口內徑處及最大止口內徑處之間，上連環的總高度=所述h+ h4，所述h4為上連環最大外徑端的高度，與所述h4匹配的上連環內孔直徑設定為d3，從所述d3至上連環上端部呈倒角狀，將上連環從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半上連環；
下連環背靠背安裝在上連環的下端，下連環的最大外徑端與所述內臺階狀通孔的最大止口內徑相匹配，下連環最大外徑端的高度設定為h5，所述h5 <所述h4且所述h5+所述h4=所述d3，下連環最小外徑端的高度與相配石墨鑄型澆道的高度匹配，下連環的最小外徑與相配石墨鑄型澆道的內徑匹配，下連環的內孔直徑同樣設定為d3，將下連環從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半下連環。
[0005]上述上杯體、下杯體、上連環以及下連環均由球墨鑄鐵制作而成。
[0006]下杯體內腔底部呈漏斗狀的圓錐角控制在11(Γ150°。
[0007]所述h2=l/2 所述 hfl/4 所述 h2。
[0008]由于采用如上所述技術方案，本發明產生如下積極效果:
1.上杯體、下杯體、上連環以及下連環均由球墨鑄鐵制作而成，由于球墨鑄鐵具有較高的強度，經測算本發明的分體剖分式通用澆口杯可使用100爐次以上。
[0009]2.本發明的分體剖分式通用澆口杯由上杯體和下杯體構成分體結構，而上杯體、下杯體、上連環以及下連環均從中心軸線方向對開剖分為兩半，因此裝配起來非常方便，并且拆裝也很方便，重復利用率較高。
[0010]3.本發明的分體剖分式通用澆口杯的內徑Cl1比真空自耗電極大，澆注檢測化學成分合格且扒皮后可直接焊在真空自耗電極上并用于澆注同牌號的鈦合金鑄件，降低鈦合金的損耗。
[0011]4.通過調節上杯體的高度hi可以調節澆注壓頭，保證鈦合金鑄件的產品質量，降低鑄造成本，提聞生廣率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是整體式澆口杯的結構示意簡圖。
[0013]圖2是本發明分體剖分式通用澆口杯的結構剖面示意簡圖。
[0014]圖2中:1_上杯體；2_捆扎環槽；3-內凹止口 ；4_下杯體；5_上連環；6_下連環。
【具體實施方式】
[0015]本發明是一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，具體結構尺寸和相關聯接關系請參見技術方案和圖2所示，不另贅述，但應注意以下幾點:
上杯體的盛液高度Ii1+下杯體的盛液高度h2=總盛液高度，多數情況下下杯體的盛液高度匕是保持不變的，根據澆注壓頭可以調節上杯體的盛液高度hi，但下杯體的總高可以根據h2、h3、h以及所述漏斗狀的圓錐角高來計算出。
[0016]建議將上杯體或是下杯體從中心軸線方向對開剖分后再加工出所述Cl1,同理建議將上連環或是下連環從中心軸線方向對開剖分后再加工出所述d3，如果加工條件許可也可在對開剖分面上設置內止口或外止口，方法可以參見所述外凸止口或是所述內凹止口。
[0017]上杯體的壁厚=下杯體的壁厚，但所述壁厚以滿足盛液要求為準，建議所述壁厚> 1mm0
[0018]上杯體的捆扎環槽=下杯體的捆扎環槽，從中心軸線方向對開剖分的上杯體或是下杯體通過捆扎帶聯接在一起，捆扎帶的寬度<捆扎環槽的寬度，或以捆扎環槽內能容納捆扎帶為準。
[0019]本發明從細微設計出發將整體式澆口杯變為分體剖分式通用澆口杯，通過這些細微設計可以看出:改變上連環和下連環的內徑尺寸可以實現對澆注流量的控制，改變上杯體和下杯體的總盛液高度可以滿足澆注補縮壓頭的要求以適應不同的澆注條件，改變下連環的外徑尺寸可以與不同石墨鑄型澆道相配合，澆注時只需更換上連環和下連環，而不用更換上杯體和下杯體，因而本發明的通用性得以充分拓展。
[0020]每澆注一爐消耗一個整體式澆口杯，成本約需100元，加上真空除氣約需300元/個，而本發明的分體剖分式通用澆口杯可重復利用100次以上，且每次澆注后可節省鈦合金液15?20公斤，100次可節省鈦合金液1500?2000公斤，效果非常明顯。
【權利要求】
1.一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，該澆口杯由上杯體(I)和下杯體(4)構成分體結構，下杯體(4)的內腔底部呈漏斗狀并分別配裝有上連環(5)和下連環(6)，其中下連環(6)最小外徑端的高度與相配石墨鑄型澆道的高度匹配，下連環￠)的最小外徑與相配石墨鑄型澆道的內徑匹配，其特征是: 上杯體(I)的內徑設定為Cl1而外徑設定為(^+2Χ壁厚，上杯體(I)的盛液高度設定為Ii1，在上杯體(I)的任一端設置有階梯狀的外凸止口，在所述匕的中部設置有捆扎環槽(2)，將上杯體(I)從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半上杯體； 下杯體(4)內徑設定為Cl1而外徑設定為(^+2Χ壁厚，從下杯體(4)所述漏斗狀最大內徑處至下杯體(4)上端的盛液高度設定為匕，在所述匕的中部同樣設置有捆扎環槽(2)，下杯體(4)的上端設置有階梯狀的內凹止口(3)且所述內凹止口(3)與所述外凸止口相配合，下杯體(4)的下端呈內縮圓臺，所述內縮圓臺的外徑與所述Cl1匹配，在所述內縮圓臺的中部開有內臺階狀通孔，所述內臺階狀通孔的最小止口內徑設定為(12而其高度為h，所述內臺階狀通孔的最大止口內徑>d2而其高度設定Sh3，將下杯體(4)從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半下杯體； 外徑尺寸分別與所述最小止口內徑和所述最大止口內徑相匹配的上連環(5)安裝在所述最小止口內徑處及最大止口內徑處之間，上連環(5)的總高度=所述h+ h4，所述比為上連環(5)最大外徑端的高度，與所述匕匹配的上連環(5)內孔直徑設定為屯，從所述屯至上連環(5)上端部呈倒角狀，將上連環(5)從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半上連環； 下連環(6)背靠背安裝在上連環(5)的下端，下連環￠)的最大外徑端與所述內臺階狀通孔的最大止口內徑相匹配，下連環(6)最大外徑端的高度設定為h5，所述h5<所述h4且所述h5+所述h4=所述d3，下連環(6)最小外徑端的高度與相配石墨鑄型澆道的高度匹配，下連環(6)的最小外徑與相配石墨鑄型澆道的內徑匹配，下連環(6)的內孔直徑同樣設定為d3，將下連環(6)從中心軸線方向對開剖分并形成兩個相等的半下連環。
2.根據權利要求1所述一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，其特征是:上杯體(I)、下杯體(4)、上連環(5)以及下連環(6)均由球墨鑄鐵制作而成。
3.根據權利要求1所述一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，其特征是:下杯體(4)內腔底部呈漏斗狀的圓錐角控制在11(Γ150°。
4.根據權利要求1所述一種鈦合金澆注使用的分體剖分式通用澆口杯，其特征是:所述112=1/2所述hfl/4所述h2。
【文檔編號】B22C9/08GK104128565SQ201410366489
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】王建華, 侯林, 鄧猛 申請人:洛陽鵬起實業有限公司