一种浇注装置及具有其的底注式浇注系统的制作方法

1.本发明涉及浇注技术领域，具体涉及一种浇注装置及具有其的底注式浇注系统。


背景技术：

2.在钢铁产品开发过程中，中试是其非常重要的环节，中试效果对产品的最终性能及应用起显著作用。
3.小容量真空感应炉是常用的中试熔炼设备，通过真空感应炉制备中试钢锭，在使用该真空感应炉制备中试钢锭时，将钢锭模具放置在感应炉中，然后采用上注模式制备正方型钢锭，但是该模式制备出的钢锭存在表面质量差、上部缩孔深的问题，而采用传统底注模的话，需要再额外配套一个中注系统，为在钢锭模的底部设置注入口，中柱系统与该注入口连通，从中注系统向该钢锭模中注入钢液，但是在注入完成后，中注系统中会残存钢液，而残存钢液无法被利用，因此降低了材料利用率。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中，在使用该真空感应炉制备中试钢锭时，将钢锭模具放置在感应炉中，然后采用上注模式制备正方型钢锭，但是该模式制备出的钢锭存在表面质量差、上部缩孔深的问题，而采用传统底注模的话，需要再额外配套一个中注系统，为在钢锭模的底部设置注入口，中柱系统与该注入口连通，从中注系统向该钢锭模中注入钢液，但是在注入完成后，中注系统中会残存钢液，而残存钢液无法被利用，因此降低了材料利用率的缺陷，从而提供一种浇注装置及具有其的底注式浇注系统。
5.一种浇注装置，包括：模具，其具有至少两个平行并列设置的模具腔，任一所述模具腔呈两端开口；底座组件，包括第一底座和第二底座，所述第一底座适于安装在所述第二底座上，对应所述模具腔在所述第一底座上开设浇注通道，在所述第二底座上开设横向浇注槽，所述浇注通道在所述第二底座上的投影落入到所述横向浇注槽内，以使任一所述模具腔通过所述浇注通道与所述横向浇注槽连通；向其中一所述模具腔内注入浇注液，所述浇注液适于沿其对应的浇注通道流经所述横向浇注槽向并列的所有的模具腔注入，且适于沿所述模具腔的底部开口向顶部开口升高。
6.可选地，上述浇注装置中，任一所述模具腔包括第一腔和第二腔，其中，所述第一腔为方形空心腔，所述第二腔的径向截面面积从顶部开口朝向底部开口逐渐增大。
7.可选地，上述浇注装置中，沿所述第一底座的侧面开设环形槽，在所述第二底座上设置与所述环形槽适配的凸起，所述环形槽的槽面与所述凸起的壁面贴合，以使所述第一底座和所述第二底座配合安装。
8.可选地，上述浇注装置中，所述横向浇注槽呈半圆形凹槽。
9.可选地，上述浇注装置中，所述底座组件还包括保护件，所述保护件环绕在所述第一底座和所述第二底座的侧面上，适于向所述第一底座和所述第二底座的侧面施加挤压力。
10.可选地，上述浇注装置中，在所述模具的两侧分设至少一吊耳，向所述吊耳施加起吊力，以使所述模具与所述底座组件分离，完成脱模。
11.可选地，上述浇注装置中，所述模具的材质采用球墨铸铁。
12.可选地，上述浇注装置中，所述第一底座和/或所述第二底座采用莫来石材质。
13.可选地，上述浇注装置中，所述保护件采用低碳钢材质。
14.一种底注式浇注系统，包括：浇注装置，为如上所述的浇注装置。
15.本发明技术方案，具有如下优点：
16.1.本发明提供的一种浇注装置，包括：模具，其具有至少两个平行并列设置的模具腔，任一所述模具腔呈两端开口；底座组件，包括第一底座和第二底座，所述第一底座适于安装在所述第二底座上，对应所述模具腔在所述第一底座上开设浇注通道，在所述第二底座上开设横向浇注槽，所述浇注通道在所述第二底座上的投影落入到所述横向浇注槽内，以使任一所述模具腔通过所述浇注通道与所述横向浇注槽连通；向其中一所述模具腔内注入浇注液，所述浇注液适于沿其对应的浇注通道流经所述横向浇注槽向并列的所有的模具腔注入，且适于沿所述模具腔的底部开口向顶部开口升高。
17.此结构的浇注装置中，通过将该浇注装置设置为可拆卸连接的模具和底座组件，且该模具中具有至少两个平行并列设置的模具腔，将任一一个模具腔设置为两端开口，该底座组件包括适配的第一底座和第二底座，在第一底座上开设浇注通道，然后在第二底座上开设横向浇注槽，且该浇注通道再第二底座上的投影落入到该横向浇注槽内，以使模具腔通过浇注通道与横向浇注槽连通，然后向其中一个模具腔内注入浇注液，浇注液会沿着能够沿着对应的浇注通道流经横向浇注槽向其他的模具腔内流动，且能够从底部开口向顶部开口注入浇注液，实现了底部浇注的效果，该浇注装置能够免锻造工序，有效缩短了中试流程，进而降低了研发成本，且该浇注装置可以无需额外设置中注系统即可完成从底部浇注的效果，克服现有技术中，在使用该真空感应炉制备中试钢锭时，将钢锭模具放置在感应炉中，然后采用上注模式制备正方型钢锭，但是该模式制备出的钢锭存在表面质量差、上部缩孔深的问题，而采用传统底注模的话，需要再额外配套一个中注系统，为在钢锭模的底部设置注入口，中柱系统与该注入口连通，从中注系统向该钢锭模中注入钢液，但是在注入完成后，中注系统中会残存钢液，而残存钢液无法被利用，因此降低了材料利用率的缺陷。
18.2.本发明提供的浇注装置中，任一所述模具腔包括第一腔和第二腔，其中，所述第一腔为方形空心腔，所述第二腔的径向截面面积从顶部开口朝向底部开口逐渐增大。
19.此结构的浇注装置中，通过将模具腔设置为第一腔和第二腔，将第一腔设置为方形空心腔，以作为发热冒口嵌入处，能够保证浇注质量，而第二腔的径向截面面积从顶部开口朝向底部开口逐渐增加，便于后续脱模方便。
20.3.本发明提供的浇注装置中，所述底座组件还包括保护件，所述保护件环绕在所述第一底座和所述第二底座的侧面上，适于向所述第一底座和所述第二底座的侧面施加挤压力。
21.通过设置保护件，能够对第一底座和第二底座施加挤压力，避免二者之间发生位移变化，且能够避免第一底座和第二底座因高温炸裂。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的第一种实施方式中提供的浇注装置的模具与底座组件的安装结构示意图；
24.图2为模具的俯视结构示意图；
25.图3为图2中沿a-a的剖面结构示意图；
26.图4为第一底座的俯视结构示意图；
27.图5为沿图4中b-b方向的剖面结构示意图；
28.图6为第二底座的俯视结构示意图；
29.图7为沿图6中的c-c方向剖面结构示意图；
30.图8为沿图6的d-d方向剖面结构示意图；
31.附图标记说明：
32.1、模具；101、模具本体；
33.102、模具腔；1021、第一腔；1022、第二腔；
34.103、吊耳；
35.2、底座组件；201、第一底座；202、第二底座；
36.203、浇注通道；204、横向浇注槽；
37.205、环形槽；206、凸起；207、保护件。
具体实施方式
38.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
41.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
42.实施例1
43.本实施例中记载了一种浇注装置，参见图1-图8，该浇注装置包括模具1和底座组件2，该模具1对应放置在该底座组件2上，该模具1具有至少两个平行并列设置的模具腔102，将所有的模具腔102呈两端开口设置，且开设在模具本体上，该底座组件2包括第一底座201和第二底座202，第一底座201适于安装在第二底座202上，且二者之间可拆卸安装，对应每一个模具腔102在第一底座201上开设浇注通道203，且在第二底座202上开设横向浇注槽204，该浇注通道203在第二底座202上的投影落入到横向浇注槽204内，以使任一一个模具腔102通过浇注通道203与横向浇注槽204连通。
44.向其中一个模具腔102内注入浇注液，浇注液能够沿着其对应的浇注通道203流经横向浇注槽204向并列的所有的模具腔102注入，且适于沿模具腔102的底部开口向顶部开口升高，浇注通道203的横向截面为圆形。
45.通过将该浇注装置设置为可拆卸连接的模具1和底座组件2，且该模具1中具有至少两个平行并列设置的模具腔102，将任一一个模具腔102设置为两端开口，该底座组件2包括适配的第一底座201和第二底座202，在第一底座201上开设浇注通道203，然后在第二底座202上开设横向浇注槽204，且该浇注通道203再第二底座202上的投影落入到该横向浇注槽204内，以使模具腔102通过浇注通道203与横向浇注槽204连通，然后向其中一个模具腔102内注入浇注液，浇注液会沿着能够沿着对应的浇注通道203流经横向浇注槽204向其他的模具腔102内流动，且能够从底部开口向顶部开口注入浇注液，实现了底部浇注的效果，该浇注装置能够免锻造工序，有效缩短了中试流程，进而降低了研发成本，且该浇注装置可以无需额外设置中注系统即可完成从底部浇注的效果。
46.本实施例中，上述任一模具腔102包括第一腔1021和第二腔1022，其中，该第一腔1021为方形空心腔，该第二腔1022的径向截面面积从顶部开口朝向底部开口逐渐增大，通过将模具腔102设置为第一腔1021和第二腔1022，将第一腔1021设置为方形空心腔，以作为发热冒口嵌入处，能够保证浇注质量，而第二腔1022的径向截面面积从顶部开口朝向底部开口逐渐增加，便于后续脱模方便，该第二腔1022的径向截面设置也可以设置为方形，在浇注过程中，每一个模具腔102内的浇注液均是从模具腔102的底部开口朝向顶部开口升高的，进而至少将模具腔102的第二腔1022注满浇注液，实现每一个模具腔102均是从底部浇注的效果，保证浇注质量。
47.本实施例中的第二腔1022的浇注液，例如钢液，其容量为25-30kg，适用于生产小重量的中试钢锭。
48.本实施例中的浇注装置中，为了将第一底座201和第二底座202更好的安装适配以及二者的拆卸分离，可以沿第一底座201的侧面开设环形槽205，环形槽205的槽口截面开设为阶梯型，在第二底座202的设置与环形槽205适配的凸起206，该环形槽205的阶梯型的槽面与凸起206的壁面贴合，以使第一底座201和第二底座202配合安装，该方式也便于第一底座201和第二底座202的拆卸。
49.在具体应用时，可以将上述横向浇注槽204设置为半圆形凹槽，该半圆形凹槽的长度距离比第一底座201上的所有的浇注通道203的两个相邻最远的浇注通道203之间的最大距离还要大，能够保证浇注液能够稳定的进入到横向浇注槽204内，且沿着横向浇注槽204向其他的模具腔102内注入，在浇注的过程中，通过控制浇注速度以使得每一个模具腔102内的浇注液的液面处于齐平状态。
50.为了避免第一底座201和第二底座202二者之间发生位移变化并避免第一底座201和第二底座202因高温炸裂，上述底座组件2还包括保护件207，该保护件207环绕在第一底座201和第二底座202的侧面上，适于向第一底座201和第二底座202的侧面施加挤压力，在该挤压力的作用下，第一底座201和第二底座202被限制在保护件207内，实现二者安装稳定的效果，在具体应用时，该保护件207采用低碳钢材质。
51.本实施例中的浇注装置中，在模具1的模具本体101两侧分设至少一吊耳103，向吊耳103施加起吊力，以使模具与底座组件2分离，完成脱模，具体的，可以将吊耳103的数量设置为四个，在每一侧设置两个，通过吊耳103向模具本体施加起吊力。
52.本实施例中，上述模具1的材质采用球墨铸铁，上述第一底座201和第二底座202采用莫来石材质。
53.本实施例中的模具腔102设置为两个，分别为第一模具腔102和第二模具腔102，进而浇注通道203也设置为两个，浇注时，浇注液首先进入第一模具腔102，通过第一底座201上的浇注通道203和横向浇注槽204进入到第二模具腔102内，通过控制浇注速度使第一模具腔102和第二模具腔102内的浇注液的液面处于同一水平线，该浇注装置浇注出的中试钢锭表面质量较好无需处理，提高了产品利用率。
54.具体应用时，可以将第一腔1021的方形空心腔的第一边的长度设置为第二边的长度的1.5-1.6倍，该方形空心腔的高为60-70mm。
55.而第二腔1022整体上为棱台型，其中棱台的顶面为方形空心腔的腔体底面，棱台的第一边和第二边的长度总和分别是顶面的第一边和第二边的长度总和的1.2-1.25倍，高为260-270mm。
56.实施例2：
57.本实施例记载了一种底注式浇注系统，包括：浇注装置，其中，浇注装置为如实施例1中记载的浇注装置，通过中间输送器与浇注装置的其中一个模具腔102的开口注入浇注液，该浇注液可以采用钢液。
58.在具体应用时，将该浇注装置整体放置在真空感应炉中，将钢液的原材料放置在真空感应炉内的坩埚中进行加热，使其加热到高于1450℃的钢液，然后将该坩埚内的钢液倾倒入该中间输送器内，该中间输送器的出料口朝向模具1的模具腔102设置在模具的上方，以实现向模具腔102内注入钢液的效果。
59.该中间输送器采用中间包，其采用耐火材料。
60.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。