1.本发明属于铸造技术领域，尤其是涉及一种反重力铸造非增压补缩工艺。
背景技术：2.多年来大型铸件的工艺设计主要以重力铸造或反重力铸造方法为主。由于重力铸造在充型过程中存在落差产生二次造渣、吸气的几率较高，影响铸件的组织和整体性能指标。
3.反重力铸造的特点：反重力铸造的原理是在气体的作用下坩埚内金属液通过升液管进入直浇道、横浇道、内浇道完成充型，由于直浇道、横浇道、内浇道都布置在铸件的下方不存在浇注落差，因此充型平稳。由于直浇道截面＞横浇道截面＞内浇道截面，在压力的作用下可实现顺序凝固，由于铸件的整个凝固过程是在压力下完成，因此铸件组织比重力铸造组织致密，铸件性能指标高于重力铸造的性能指标。
4.传统反重力铸造的浇注要经过充型、稳压、增压、保压等多个过程，由于铸件的整个凝固过程中需要通过浇注系统来进行补缩，因此橫浇道与内浇口设计模数较大，由于金属液和铸型长时间接触，不仅造成铸件表面严重粘砂，降低铸件的表面粗糙度，更为严重的是由于长时间的高温作用，造成位于内浇口部位的燃烧室面过热，造成该部位晶粒粗大，严重降低缸盖的机械性能。
技术实现要素：5.有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种反重力铸造非增压补缩工艺。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种反重力铸造非增压补缩浇注系统，包括2个横浇道，所述的横浇道分别位于铸件下方的两侧，所述的横浇道的上方均设置有若干的内浇道，所述的内浇道均与所述的铸件相连，所述的横浇道的下方设置有橫浇道过桥，所述的橫浇道过桥的下方设置有直浇道。
8.进一步，所述的横浇道的截面呈梯形结构，所述的横浇道的上端与对应的内浇道相连，所述的横浇道的下端与所述的橫浇道过桥相连。
9.进一步，所述的内浇道的截面呈变截面矩形结构，所述的内浇道的上端的宽度小于其下端的宽度；所述的内浇道的上端与铸件相连，下端与所述的横浇道相连；所述的内浇道的数量为10-30个；优选的，所述的内浇道的数量为14个。
10.进一步，所述的橫浇道过桥的截面呈梯形结构，所述的橫浇道过桥的截面的面积大于所述的横浇道的截面的面积；所述的橫浇道过桥的上端与所述的横浇道相连，下端与所述的直浇道相连。
11.进一步，所述的直浇道呈圆柱状结构，所述的直浇道的上端与所述的横浇道过桥相连，下端与升液管相连。
12.进一步，所述的系统还包括若干的保温冒口，所述的保温冒口位于所述的铸件上，
所述的保温冒口的横截面呈椭圆状结构，所述的保温冒口的上端的外径大于其下端的外径；所述的保温冒口内设置有反馈触点；所述的保温冒口的数量为5-10个；更优选的，所述的保温冒口的数量为7个。
13.使用所述的浇注系统的反重力铸造非增压补缩工艺，包括如下步骤：
14.(1)充型：将液体通过升液管进入直浇道，然后液体通过橫浇道过桥进入橫浇道，随着液面的升高橫浇道的液体进入内浇道，通过内浇道进入铸件型腔，随着压力的增大，液面不断上升，充满铸件型腔后进入保温冒口，当液面接触到布置在保温冒口处的反馈触点时停止充型；
15.(2)保压：充型结束后进入保压步骤，保压完成后即成。
16.进一步，所述的步骤(1)中的充型步骤的速率为0.0015-0.0016mpa/s。
17.进一步，所述的步骤(2)中的保压步骤的时间为10-12min。
18.相对于现有技术，本发明具有以下优势：
19.本发明所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统采用反重力铸造保温冒口补缩的结构，具有重力铸造和反重力铸造结合的优点，既能实现平稳充型也能满足厚大部位的补缩，多而分散的内浇口结构减少了内浇口周围的过热程度，在缸盖的燃烧室部位布置高导热冷铁，能达到比传统增压状态下更高的组织致密度，在满足内在质量的同时也满足了铸件表面粗糙度的要求，该系统可在大型复杂铝合金铸件的工艺中推广应用。
20.本发明所述的反重力铸造非增压补缩工艺融合了重力铸造和反重力铸造的特点，采用反重力铸造充型，冒口补缩的结构，取消了增压过程；采用反重力充型结构可实现平稳充型减少夹渣缺陷的产生，采用保温冒口补缩，消除了传统反重力铸造过程中完全依赖内浇口进行补缩的弊端，取消增压过程，减小了内浇口几何模数，缩短了内浇口方向的过热程度，降低了原工艺由于增压造成高温金属液对铸型的接触压力，减少了铸件粘砂缺陷的产生，上平面保温冒口的设置增加了自上而下的补缩能力，达到获得优良铸件的目的。
附图说明
21.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1为本发明实施例所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统的示意图；
23.图2为本发明实施例所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统的剖面图。
24.附图标记说明：
25.1、铸件；2、横浇道；3、内浇道；4、橫浇道过桥；5、直浇道；6、保温冒口。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.如图1-2所示，一种反重力铸造非增压补缩浇注系统，包括2个横浇道，横浇道分别位于铸件下方的两侧，每个横浇道的上方均设置7个内浇道，所述的内浇道均与铸件相连，所述的横浇道的下方设置有橫浇道过桥，所述的橫浇道过桥的下方设置有直浇道。
31.所述的横浇道的截面呈梯形结构，所述的横浇道的上端与对应的内浇道相连，所述的横浇道的下端与所述的橫浇道过桥相连。
32.所述的内浇道的截面呈变截面矩形结构，所述的内浇道的上端的宽度小于其下端的宽度；所述的内浇道的上端与铸件相连，下端与所述的横浇道相连；所述的内浇道的数量为14个。
33.所述的橫浇道过桥的截面呈梯形结构，所述的橫浇道过桥的截面的面积大于所述的横浇道的截面的面积；所述的橫浇道过桥的上端与
34.所述的直浇道呈圆柱状结构，所述的直浇道的上端与所述的横浇道过桥相连，下端与升液管相连。
35.所述的系统还包括若干的保温冒口，所述的保温冒口位于所述的铸件上，所述的保温冒口的横截面呈椭圆状结构，所述的保温冒口的上端的外径大于其下端的外径；所述的保温冒口内设置有反馈触点；所述的保温冒口的数量为7个。
36.使用所述的浇注系统的反重力铸造非增压补缩工艺，包括如下步骤：
37.(1)充型：将液体通过升液管进入直浇道，然后液体通过橫浇道过桥进入橫浇道，随着液面的升高橫浇道的液体进入内浇道，通过内浇道进入铸件型腔，随着压力的增大，液面不断上升，充满铸件型腔后进入保温冒口，充型速率为0.0015mpa/s，当液面接触到布置在保温冒口处的反馈触点时停止充型；
38.(2)保压：充型结束后进入保压步骤，保压时间为10min，保压完成后即成。
39.本发明的所述的浇注系统的反重力铸造非增压补缩工艺采用了反重力多浇口分散充型和保温冒口补缩的结构设计，取消了增压工序，消除了单一依靠内浇口进行补缩造成的内浇口过热缺陷，取消增压工序，降低了铸件的粘砂程度，提高了铸件的表面质量。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种反重力铸造非增压补缩浇注系统，其特征在于：包括2个横浇道，所述的横浇道分别位于铸件下方的两侧，所述的横浇道的上方均设置有若干的内浇道，所述的内浇道均与所述的铸件相连，所述的横浇道的下方设置有橫浇道过桥，所述的橫浇道过桥的下方设置有直浇道。2.根据权利要求1所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统，其特征在于：所述的横浇道的截面呈梯形结构，所述的横浇道的上端与对应的内浇道相连，所述的横浇道的下端与所述的橫浇道过桥相连。3.根据权利要求1所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统，其特征在于：所述的内浇道的截面呈变截面矩形结构，所述的内浇道的上端的宽度小于其下端的宽度；所述的内浇道的上端与铸件相连，下端与所述的横浇道相连；所述的内浇道的数量为10-30个；优选的，所述的内浇道的数量为14个。4.根据权利要求1所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统，其特征在于：所述的橫浇道过桥的截面呈梯形结构，所述的橫浇道过桥的截面的面积大于所述的横浇道的截面的面积；所述的橫浇道过桥的上端与所述的横浇道相连，下端与所述的直浇道相连。5.根据权利要求1所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统，其特征在于：所述的直浇道呈圆柱状结构，所述的直浇道的上端与所述的横浇道过桥相连，下端与升液管相连。6.根据权利要求1所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统，其特征在于：所述的系统还包括若干的保温冒口，所述的保温冒口位于所述的铸件上，所述的保温冒口的横截面呈椭圆状结构，所述的保温冒口的上端的外径大于其下端的外径；所述的保温冒口内设置有反馈触点；所述的保温冒口的数量为5-10个；更优选的，所述的保温冒口的数量为7个。7.使用权利要求1-6中任一项所述的浇注系统的反重力铸造非增压补缩工艺，其特征在于：包括如下步骤：(1)充型：将液体通过升液管进入直浇道，然后液体通过橫浇道过桥进入橫浇道，随着液面的升高橫浇道的液体进入内浇道，通过内浇道进入铸件型腔，随着压力的增大，液面不断上升，充满铸件型腔后进入保温冒口，当液面接触到布置在保温冒口处的反馈触点时停止充型；(2)保压：充型结束后进入保压步骤，保压完成后即成。8.根据权利要求7所述的反重力铸造非增压补缩工艺，其特征在于：所述的步骤(1)中的充型步骤的速率为0.0015-0.0016mpa/s。9.根据权利要求7所述的反重力铸造非增压补缩工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中的保压步骤的时间为10-12min。
技术总结本发明提供了一种反重力铸造非增压补缩浇注系统，包括2个横浇道，所述的横浇道分别位于铸件下方的两侧，所述的横浇道的上方均设置有若干的内浇道，所述的内浇道均与所述的铸件相连，所述的横浇道的下方设置有橫浇道过桥，所述的橫浇道过桥的下方设置有直浇道。本发明所述的反重力铸造非增压补缩浇注系统采用反重力铸造保温冒口补缩的结构，具有重力铸造和反重力铸造结合的优点，既能实现平稳充型也能满足厚大部位的补缩，多而分散的内浇口结构减少了内浇口周围的过热程度，在缸盖的燃烧室部位布置高导热冷铁，能达到比传统增压状态下更高的组织致密度，在满足内在质量的同时也满足了铸件表面粗糙度的要求。了铸件表面粗糙度的要求。了铸件表面粗糙度的要求。
技术研发人员：贺林 张世武 黄雪枫 刘洪斌 刘士渊 师文琴 袁际章 张耀 徐宏
受保护的技术使用者：山西柴油机工业有限责任公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/11/1
