电磁搅拌低压铸造浇注系统和设备的制作方法

本发明涉及铸造，具体而言，涉及一种电磁搅拌低压铸造浇注系统和设备。

背景技术：

1、铝合金具有密度低、比强/刚度高、耐蚀性好、塑性好、加工性能等优异特点，且具有良好的焊接性能，优良的导电性、导热性，在工程机械、制造装备，航空航天等领域都有广泛的应用。铝合金的成型方式也在不断的进行发展，其中低压铸造工艺、差压铸造、高压铸造等等工艺方式都得到了很大发展。

2、随着技术的发展，出现了微固态电磁搅拌低压铸造工艺，该方式是在较低的浇注温度下完成低压铸造，以实现铝液在过渡管内产生晶粒，而较低的浇注温度避免铸件产生气孔类缺陷；同时能够避免较高的浇注温度使得金属的总收缩量增加，导致铸件尺寸超差。

3、然而，经发明人调研发现，微固态电磁搅拌低压铸造工艺仍然采用的是传统工艺的浇注系统设计进行生产，因铝液在进入直浇道前，会进入一段有冷却效果和电磁搅拌效果的过渡管(过渡管放置在升液管和直浇道中间，外侧放置电磁搅拌器)内进行搅拌处理，因前段铝液的氧化、降温和搅拌等作用，前段的铝液产生较多杂质，普通的浇注系统无法使混合着杂质的铝液得到有效的过滤。同时因浇注温度的降低，充型的能力下降，普通浇注系统无法实现产品的整体充型。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种电磁搅拌低压铸造浇注系统和设备，其能够对前端混合着较多杂质的金属液实现有效的过滤，同时实现微固态电磁搅拌后的低温铝液顺利充型，进一步保证了铸件的质量和性能。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种电磁搅拌低压铸造浇注系统，包括砂箱，所述砂箱内的砂芯形成有直浇道、横浇道、型腔和冒口，所述横浇道设置在所述直浇道的顶端并与所述直浇道连通，所述横浇道连通至所述型腔，所述冒口连通至所述型腔，所述直浇道的底端用于连接至电磁搅拌过渡管，以容纳经过电磁搅拌的金属液，所述直浇道的两侧或设置有溢流包，所述溢流包的顶端连通至所述直浇道的顶部，并位于所述横浇道下方，以使浇注时所述直浇道内的金属液溢出至所述溢流包，并在所述溢流包填满后依次流至所述横浇道、所述型腔和所述冒口。

4、在可选的实施方式中，所述横浇道为多个，多个所述横浇道的一端均延伸至所述直浇道的顶端，每个所述横浇道上还设置有多个内浇道，所述内浇道向上延伸至所述型腔，且所述内浇道与所述直浇道错位设置。

5、在可选的实施方式中，多个所述内浇道设置在对应的所述横浇道远离所述直浇道的一端。

6、在可选的实施方式中，多个所述内浇道的横截面呈薄片状，且所述内浇道位于所述横浇道沿宽度方向的中间位置。

7、在可选的实施方式中，所述横浇道的纵截面呈矩形。

8、在可选的实施方式中，所述溢流包为两个，两个所述溢流包分设在所述直浇道的两侧，且每个所述溢流包的顶端设置有溢流浇道，所述溢流浇道连接至所述直浇道的顶部，且所述溢流浇道位于所述横浇道的下侧。

9、在可选的实施方式中，所述溢流包呈矩形腔状，且所述溢流包的底端所在平面在所述直浇道的底端入口之上。

10、在可选的实施方式中，所述砂箱包括多层箱体，多层所述箱体内的砂芯采用组芯造型工艺堆叠，以使多层所述砂芯内形成所述直浇道、所述横浇道、所述型腔和所述冒口。

11、第二方面，本发明提供一种电磁搅拌低压铸造浇注设备，包括坩埚炉、电磁搅拌过渡管、电磁搅拌器和如前述实施方式任一项所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，所述电磁搅拌过渡管的一端连接至所述直浇道，另一端连接至坩埚炉，所述坩埚炉内的金属液通过所述电磁搅拌过渡管进入所述直浇道，所述电磁搅拌器设置在所述电磁搅拌过渡管周围，用于电磁搅拌金属液。

12、在可选的实施方式中，所述电磁搅拌低压铸造浇注设备还包括浇注压力控制装置，所述浇注压力控制装置连接至所述坩埚炉，用于控制进入所述电磁搅拌过渡管的金属液的浇注压力。

13、本发明实施例的有益效果包括，例如：

14、本发明实施例提供的电磁搅拌低压铸造浇注系统，将横浇道设置在直浇道的顶端并与直浇道连通，且横浇道连通至内浇道，内浇道连通至型腔，冒口连通至型腔，直浇道的底端用于连接至电磁搅拌过渡管，从而能够容纳经过电磁搅拌的金属液，直浇道的两侧或四周设置有溢流包，溢流包的顶端连通至直浇道的顶部，并位于横浇道的下方，从而使得浇注时直浇道内的金属液溢出至溢流包，并在溢流包填满后依次流至横浇道、内浇道、型腔和冒口。在实际铸造时，在低压工艺下，首先金属液流经电磁搅拌过渡管，经过电磁搅拌后流入直流浇道，直流浇道内的金属液缓慢上升，在到达顶部后，溢出至溢流包内进行储存，从而对首段的金属液进行储存，在溢流包内填满后，后段的金属液在压力作用下继续向上流动至横浇道，沿横浇道平稳流动后，再次流入内浇道，并流入型腔，最后流入冒口。相较于现有技术，本发明实施例提供的电磁搅拌低压铸造浇注系统，由于额外设计有溢流包，能够收集前段含有较多杂质的金属液，对混合着杂质的金属液实现有效的过滤，进一步保证了铸件的质量和性能。

技术特征：

1.一种电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，包括砂箱，所述砂箱内的砂芯形成有直浇道、横浇道、型腔和冒口，所述横浇道设置在所述直浇道的顶端并与所述直浇道连通，所述横浇道连通至所述型腔，所述冒口连通至所述型腔，所述直浇道的底端用于连接至电磁搅拌过渡管，以容纳经过电磁搅拌的金属液，所述直浇道的两侧或周边设置有溢流包，所述溢流包的顶端连通至所述直浇道的顶部，并位于所述横浇道下方，以使浇注时所述直浇道内的金属液溢出至所述溢流包，并在所述溢流包填满后依次流至所述横浇道、所述型腔和所述冒口。

2.根据权利要求1所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，所述溢流包为两个，两个所述溢流包分设在所述直浇道的两侧，且每个所述溢流包的顶端设置有溢流浇道，所述溢流浇道连接至所述直浇道的顶部，且所述溢流浇道位于所述横浇道的下侧。

3.根据权利要求2所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，所述溢流包呈矩形腔状，且所述溢流包的底端所在平面在所述直浇道的底端入口之上。

4.根据权利要求1所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，所述横浇道为多个，多个所述横浇道的一端均延伸至所述直浇道的顶端，每个所述横浇道上还设置有多个内浇道，多个所述内浇道向上延伸至所述型腔，且所述内浇道与所述直浇道错位设置。

5.根据权利要求4所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，多个所述内浇道设置在对应的所述横浇道远离所述直浇道的一端，并分布于铸件的各个部位。

6.根据权利要求5所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，多个所述内浇道的横截面呈薄片状，且所述内浇道位于所述横浇道沿宽度方向的中间位置。

7.根据权利要求6所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，所述横浇道的纵截面呈矩形。

8.根据权利要求1所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，其特征在于，所述砂箱包括多层箱体，多层所述箱体内的砂芯采用组芯造型工艺堆叠，以使多层所述砂芯内形成所述直浇道、所述横浇道、所述型腔和所述冒口。

9.一种电磁搅拌低压铸造浇注设备，其特征在于，包括坩埚炉、电磁搅拌过渡管、电磁搅拌器和如权利要求1-8任一项所述的电磁搅拌低压铸造浇注系统，所述电磁搅拌过渡管的一端连接至所述直浇道，另一端连接至坩埚炉，所述坩埚炉内的金属液通过所述电磁搅拌过渡管进入所述直浇道，所述电磁搅拌器设置在所述电磁搅拌过渡管周围，用于电磁搅拌金属液。

10.根据权利要求9所述的电磁搅拌低压铸造浇注设备，其特征在于，所述电磁搅拌低压铸造浇注设备还包括浇注压力控制装置，所述浇注压力控制装置连接至所述坩埚炉，用于控制进入所述电磁搅拌过渡管的金属液的浇注压力。

技术总结本发明提供了一种电磁搅拌低压铸造浇注系统和设备，涉及铸造技术领域，该电磁搅拌低压铸造浇注系统包括砂箱，砂箱内的砂芯形成有直浇道、横浇道、型腔和冒口，横浇道设置在直浇道的顶端并与直浇道连通，横浇道连通至型腔，冒口连通至型腔，直浇道的两侧或周边设置有溢流包，溢流包的顶端连通至直浇道的顶部，并位于横浇道下方，以使浇注时直浇道内的金属液溢出至溢流包，并在溢流包填满后依次流至横浇道、型腔和冒口。相较于现有技术，本发明实施例提供的电磁搅拌低压铸造浇注系统，由于额外设计有溢流包，能够收集前段含有较多杂质的金属液，对混合着杂质的金属液实现有效的过滤，进一步保证了铸件的质量和性能。技术研发人员：杨林龙,魏智睿,叶健松受保护的技术使用者：苏州明志科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11