CN101259520A

CN101259520A - 无型模、芯盒管件铸造成形工艺

Info

Publication number: CN101259520A
Application number: CNA2007101919140A
Authority: CN
Inventors: 孙述全
Original assignee: JINMAO CASTING CO Ltd FANCHANG COUNTY
Current assignee: JINMAO CASTING CO Ltd FANCHANG COUNTY
Priority date: 2007-12-22
Filing date: 2007-12-22
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明公开了一种无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其步骤为a.制造管件壳型部件模具、管件壳芯部件模具及管端通用芯盒模具；b.分别制作管件壳型部件、管件壳芯部件及管端砂芯；c.制作造型平板及绘制管形投影图，在造型平板上根据管形投影图组合管件壳型部件和管件壳芯部件；d.分别将组合的管件壳型部件和管件壳芯部件对合形成管道砂型和管道砂芯，将成形的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯组装成铸件形体砂型；e.最后，将组装后的铸件形体砂型放入砂箱中，安装浇注系统，加入填充砂，浇注、后处理，形成铸件。本发明无型模、芯盒管件铸造成形工艺采用这样的方式，减少了开发模具的费用，降低了劳动强度，提高了生产效率，提高了产品合格率。

Description

无型模、芯盒管件铸造成形工艺

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其是涉及无型模、芯盒管件铸造成形工艺。

背景技术

管件包括法兰直型管件、法兰弯管、含有承口或承插口结构管件等，有些管径直径较大，公称直径在DN400mm以上，管件采用铸造成形，现有的管件铸造成形工艺为：1)制造法兰管件的外型模具、法兰管道芯盒及法兰螺栓孔芯盒，外型模具形成管件的外部砂型轮廓；法兰管道芯盒制备法兰管道砂芯；法兰螺栓孔芯盒制备法兰螺栓孔砂芯；2)将制备好的砂型、砂芯、法兰螺栓孔砂芯组合起来；3)将组合后的砂芯放入砂型中，合箱、浇铸、后处理，形成管件产品。这样铸造成一件管件成品，需要一副外形模具、一副哈呋芯盒、一套法兰螺栓孔芯盒。对于公称直径较大，例如400mm以上的大型管件，此类外型模具、芯盒模具基本不能通用，一套模具仅能适用一种规格的管件，制作成本通常较高，生产效率也较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无型模、芯盒管件铸造成形工艺，该无型模、芯盒管件铸造成形工艺可降低制作成本，提高生产效率。

要解决该技术问题，本发明的技术方案为：一种无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其步骤如下：

a、制造管件壳型部件模具、管件壳芯模具及管端通用芯盒模具，所述的管件壳型部件模具由定长的壳型部件模具和专用的壳型部件模具组成；

b、其次用管件壳型部件模具、管件壳芯模具及管端通用芯盒模具分别制作管件壳型部件、管道砂芯及管端砂芯，用定长的壳型部件模具制作偶数的半圆环的定长的壳型部件，用专用的壳型部件模具制作偶数的半圆环的专用的壳型部件，所述的半圆环的定长的壳型部件和半圆环的专用的壳型部件的接口处相吻合；

c、制作造型平板及绘制管形投影图，在造型平板上根据管形投影图组合管件壳型部件，将所加工的成形管件沿轴向中线剖切平面的投影绘在造型平板上，将所述的半圆环的定长的壳型部件和所述的半圆环的专用的壳型部件按绘制的管形投影图组装，其相接处的缝隙，用粘接剂粘接；

d、将组合的管件壳型部件对合形成管道砂型，将成形的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯组装成铸件形体砂型；

e、最后，将组装后的铸件形体砂型放入砂箱中，安装浇注系统，铸件形体砂型外加入填充砂，浇注、后处理，形成铸件。

所述的管件壳芯部件模具由定长的壳芯部件模具和专用的壳芯部件模具组成，用定长的壳芯部件模具制作偶数的半圆环的定长的壳芯部件，用专用的壳芯部件模具制作偶数的半圆环的专用的壳芯部件，所述的半圆环的定长的壳芯部件和半圆环的专用的壳芯部件的接口处相吻合；在造型平板上根据管形投影图组合管件壳芯部件，将所述的半圆环的定长的壳芯部件和所述的半圆环的专用的壳芯部件按所述的造型平板绘制的管形投影图组装，其相接处的缝隙，用粘接剂粘接。

所述的制作的管件壳型部件和管件壳芯部件的中线均呈弧状。

所述的相吻合的半圆环的定长的壳型部件和半圆环的专用的壳型部件的接口处为相配合的凹凸槽口，所述的相吻合的半圆环的定长的壳芯部件和半圆环的专用的壳芯部件的接口处为相配合的凹凸槽口。

所述的管端通用芯盒模具为法兰螺栓孔芯盒。

所述的半圆环的定长的壳型部件的数量为四个，所述的半圆环的专用的壳型部件的数量为两个。

将所述的模具装在热芯盒射芯机上，射入覆膜砂，模具在150-300℃保温40-120秒，固化覆膜砂后打开芯盒，取出砂型、砂芯。

所述的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯采用呋喃树脂砂，加固化剂用手工制作。

所述的管件壳型部件模具、管件壳芯模具及管端通用芯盒模具为铸铁。

所述的填充砂为粘土砂。

本发明无型模、芯盒管件铸造成形工艺采用这样的方式，具有以下有益效果1)减少了开发模具的费用，对大型管件开发模具的费用降低的尤为显著，可根据管件轴向尺寸的长短，灵活加减装配，只需投入较少的模具费用即可成批组合生产各类型管件，大大节约了模具的投入成本。2)降低了劳动强度，节省了起吊设备。3)提高了生产效率，缩短了交货期限。4)提高了产品合格率，保证了铸件外观质量和尺寸精度。

附图说明

下面结合附图对本发明一种无型模、芯盒管件铸造成形工艺作进一步详细地说明；

图1为带法兰螺栓孔的管件铸造成形工艺流程图

图2为涉及图1的带法兰螺栓孔的管端砂芯和管道砂型、砂芯组装成形后的铸件形体砂型示意图；

图3为图2所示的的法兰螺栓孔砂芯示意图；

图4为涉及图2的专用的半圆壳型示意图；

图5为图4所示的左视图；

图6为涉及图1的造型平板及绘制管形投影图的缩小结构示意图；

图7为涉及图2的管道砂型组合示意图；

图8为涉及图2的管道砂芯组合示意图；

在图1至图8中，1、螺栓孔砂芯；2、定长的壳芯部件；3、专用的壳芯部件；4、定长的壳芯部件；5、定长的壳型部件；6、专用的壳型部件；7、定长的壳型部件；8、造型平板；9、管形投影图；10、浇注流道；11、管道芯腔；12、管道型腔。

具体实施方式

根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，带法兰螺栓孔的管件铸造成形工艺为：

1)制造管件壳型部件模具、管件壳芯部件模具及法兰螺栓孔芯盒模具。

管件壳型部件模具由经常通用的一副定长的壳型部件模具和根据管件的长度计算得出的一副专用的壳型部件模具组成。

管件壳芯部件模具由经常通用的一副定长的壳芯部件模具和根据管件的长度计算得出的一副专用的壳芯部件模具组成。

管件壳型部件模具、管件壳芯模具及管端通用芯盒模具采用铸铁制造。

2)其次用管件壳型部件模具、管件壳芯部件模具及法兰螺栓孔芯盒模具分别制作管件壳型部件、管件壳芯部件及法兰螺栓孔砂芯。

用一副定长的壳型部件模具制作四个半圆环的定长的壳型部件5、7，用一副专用的壳型部件模具制作两个半圆环的专用的壳型部件6，图4、图5示出了专用的壳型部件6的上半部外形，其中部开有一个浇注流道10，两端具有凹凸槽口；专用的壳型部件6的下半部外形与上半部外形相同，只是没有浇注流道。

四个半圆环的定长的壳型部件5、7外形大致与专用的壳型部件6相同，两个定长的壳型部件5、7的上半部中部也开有浇注流道，浇注流道的数量可以为一个或更多，其一端带有与专用的壳型部件6的凹凸槽口相配合的凸凹槽口，另一端带有与法兰螺栓孔砂芯相配合的接口。两个定长的壳型部件5、7的下半部外形与上半部外形相同，只是没有浇注流道。

用一副定长的壳芯部件模具制作四个半圆环的定长的壳芯部件2、4，其一端平齐，另一端具有凹凸槽口；用一副专用的壳芯部件模具制作两个半圆环的专用的壳芯部件3，其两端具有与定长的壳芯部件2、4的凹凸槽口配合的凸凹槽口。

如图3所示，用法兰螺栓孔芯盒模具制作两个法兰螺栓孔砂芯1，开浇注流道。

在制作时可以将模具装在热芯盒射芯机上，射入覆膜砂，模具在150-300℃保温40-120秒，固化覆膜砂，打开芯盒，取出砂型或者砂芯。

3)制作造型平板8及绘制管形投影图9，在造型平板8上根据管形投影图9分别组合管件壳型部件和管件壳芯部件。

将所加工的成形管件沿轴向中线剖切平面的投影绘在造型平板8上，如图6所示，将两个定长的壳型部件5、7的上半部和一个专用的壳型部件6的上半部按绘制的管形投影图9组装，其相接处的缝隙，用专用高强度粘接剂粘接成形管件壳型的上半部。用同样方法，制作管件壳型的下半部。

再将两个定长的壳芯部件2、4的上半部和一个专用的壳芯部件3的上半部按绘制的管形投影图9组装，其相接处的缝隙，用专用高强度粘接剂粘接成形管件壳芯的一半。用同样方法，制作管件壳芯的另一半。

4)分别将组合的管件壳型部件对合形成管道砂型，将组合的管件壳芯部件对合形成管道砂芯，将法兰螺栓孔砂芯和成形的管道砂型、管道砂芯组装成形。如图2、图7、图8所示，将管道砂型的浇注流道的中线和法兰螺栓孔砂芯的浇注流道的中线都保持在垂直位置，其铸件型腔由管道型腔12、管道芯腔11、法兰螺栓孔砂芯型腔组成。

5)最后，将组合后的铸件形体砂型放入砂箱中，安装浇注系统，铸件形体砂型外和管道芯腔11内填入粘土砂，浇注、后处理，形成铸件。

上面具体说明了优选实施例法兰螺栓孔直型管件的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，用上述铸造工艺同样可以用来铸造法兰弯管及含有承口或承插口结构管件等，当铸造法兰弯管时，组合的管件壳型部件和管件壳芯部件的中线呈弧状，当铸造含有承口或承插口结构管件时，管端通用模具的法兰螺栓孔芯盒模具换成承口或承插口芯盒模具。管件壳型、壳芯部件可以由定长的壳型、壳芯部件模具和专用的壳型、壳芯部件模具制作不同组合的管件壳型、壳芯部件，就可以铸造不同长度规格的管件，当需要生产不同长度的管件时，只需要经过计算制作长度不同的专用的壳型部件模具和专用的壳芯部件模具，再利用原有的定长的壳型部件模具、定长的壳芯部件模具和管端通用模具就可以批量生产，即使是超长管件，也只需要制作一副专用的壳型部件模具和专用的壳芯部件模具。管道砂型、管道砂芯和管端砂芯可以采用呋喃树脂砂，加固化剂用手工制作。

本发明一种无型模、芯盒管件铸造成形工艺采用这样的方式，1)减少了开发模具的费用，对大型管件开发模具的费用降低的尤为显著，可根据管件轴向尺寸的长短，灵活加减装配，只需投入较少的模具费用即可成批组合生产各类型管件，大大节约了模具的投入成本。如：生产DN400.DN500.DN600.DN700.DN800.DN900.DN1000等规格型号的法兰直型管件，用现有技术铸造工艺生产一个规格的产品，需开一套外型模具、一套法兰管道芯盒及一套法兰螺栓孔芯盒模具；若采用本发明铸造工艺生产上述同规格型号的管件，只需开1～2片管道的壳型和壳芯模具、法兰螺栓孔芯盒模具，即能满足成品管件的组合生产需求。当生产的管件规格型号越大、结构越复杂，模具节约的费用就越多。目前生产的DN400mm以上管件产品的工艺为全树脂砂造型，若用本发明工艺生产，可节约树脂成本700元/吨，金属材料耗用节约10％，另外用发明工艺生产，不需要大型树脂砂生产设备的投入。

2)降低了劳动强度，节省了起吊设备，现有技术的模具体积大，重量重，在造型制芯的过程中，至少需要具有一定专业技术水平的员工2～4人协作，且配备起吊设备才可完成工作。而本发明铸造工艺，模具体积小，重量轻，对组装人员无特定的技术要求，单人即可按要求组装，多人便可组织流水线操作。

3)提高了生产效率，缩短了交货期限。采用本发明铸造工艺，管件内外表面光洁，气孔砂眼少，可减少后处理近80％的工作量。

4)提高了产品合格率，保证了铸件外观质量和尺寸精度。现有技术生产大型管件，因模具自重大，故在造型制芯的起模、合型过程中，极易破坏型腔的完整性。发明后的造型制芯工艺经过平板基准划线，各部件通过组装成形处理后，再将成形的铸件整体平移放入砂箱中，从而有效地避免了起模合型时对腔体的破坏。

Claims

1、一种无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：

2、根据权利要求1所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的管件壳芯部件模具由定长的壳芯部件模具和专用的壳芯部件模具组成，用定长的壳芯部件模具制作偶数的半圆环的定长的壳芯部件，用专用的壳芯部件模具制作偶数的半圆环的专用的壳芯部件，所述的半圆环的定长的壳芯部件和半圆环的专用的壳芯部件的接口处相吻合；在造型平板上根据管形投影图组合管件壳芯部件，将所述的半圆环的定长的壳芯部件和所述的半圆环的专用的壳芯部件按所述的造型平板绘制的管形投影图组装，其相接处的缝隙，用粘接剂粘接。

3、根据权利要求2所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的制作的管件壳型部件和管件壳芯部件的中线均呈弧状。

4、根据权利要求2所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的相吻合的半圆环的定长的壳型部件和半圆环的专用的壳型部件的接口处为相配合的凹凸槽口，所述的相吻合的半圆环的定长的壳芯部件和半圆环的专用的壳芯部件的接口处为相配合的凹凸槽口。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的管端通用芯盒模具为法兰螺栓孔芯盒。

6、根据权利要求5所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的半圆环的定长的壳型部件的数量为四个，所述的半圆环的专用的壳型部件的数量为两个。

7、根据权利要求6所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：将所述的模具装在热芯盒射芯机上，射入覆膜砂，模具在150-300℃保温40-120秒，固化覆膜砂后打开芯盒，取出砂型、砂芯。

8、根据权利要求5所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯采用呋喃树脂砂，加固化剂用手工制作。

9、根据权利要求5所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的管件壳型部件模具、管件壳芯模具及管端通用芯盒模具为铸铁。

10、根据权利要求5所述的无型模、芯盒管件铸造成形工艺，其特征在于：所述的填充砂为粘土砂。