CN102527951A

CN102527951A - 一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法

Info

Publication number: CN102527951A
Application number: CN2010106128778A
Authority: CN
Inventors: 丁邦敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明涉及钢板毛坯制造领域，具体是提供一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法。本发明的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱包括上箱体和下箱体，所述上箱体与下箱体之间通过螺栓固定，固定后的上、下箱体之间形成浇铸薄钢板毛坯的型腔，所述型腔内设置有浇道连接外部浇口杯，型腔内还设置有冒口，所述上箱体与下箱体之间穿插有双头螺柱，所述双头螺柱两端通过螺母将上箱体和下箱体固定。本发明的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法，不但生产成本低，而且可以得到精度较高的薄钢板毛坯，产品质量好，表面无垃圾，平整且后期工作量小。

Description

一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法

技术领域

本发明涉及钢板毛坯加工领域，具体是提供一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法。

背景技术

在机械装备制造业中，常常需要面积较大相对较薄而材质特定、规格不同的钢板与之配套，通常这种钢板是用毛坯进行加工而成，获取这种钢板毛坯的途径很多，砂型铸造是成本比较低廉的方法之一。

在钢板的铸造工艺中，有两种造型方式，一种是将模型(通常是木模)竖立放在砂箱内造型浇铸(以下简称为立式造型)，另一种是将木模平放在砂箱内造型铸造(以下简称为卧式造型)。

立式造型由于拔模斜度的原因，使得浇出的钢板呈楔形，加工余量大，无经济价值，更为重要的是浇铸钢水注入型腔后，由于钢液静压的作用，会发生向两边胀箱，表面拱起而不平整的情况。为解决这个问题，往往需要大型液压机或者挖地坑，成本高且占地面积大。

而卧式造型，由于熔炼炉和钢水包内客观存在着难以清除干净的垃圾，浇铸时，这些垃圾就浮在型腔的最上层，难以从冒口等处排出，最后停留在钢板毛坯的上表面，开箱后往往需要用气刨的方法将这些垃圾清理干净，再进行焊补，由于局部受热作用，往往会使钢板毛坯变形，严重时会使毛坯扭曲无法较平而报废。卧式造型的另一方面，钢水注入型腔后，凝固过程中，由于受重力的作用，钢板毛坯中间往往会下沉，也会使钢板毛坯弯曲，对面积大、厚度大、重量大的薄钢板毛坯的影响更为明显。

发明内容

本发明是针对以上问题，提供一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法，其结合立式造型和卧式造型，不但生产成本低，而且可以得到精度较高的薄钢板毛坯，产品质量好，表面无垃圾，平整且后期工作量小。

本发明所采用的技术方案如下：

一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，包括上箱体和下箱体，所述上箱体与下箱体之间通过螺栓固定，造型取模后固定上、下箱体形成浇铸薄钢板毛坯的型腔，所述型腔内设置有浇道连接外部浇口杯，型腔内还设置有明的冒口，所述上箱体与下箱体之间穿插有双头螺柱，所述双头螺柱两端通过螺母将上箱体和下箱体固定。

双头螺柱穿插于上箱体与下箱体之间的定位销孔内，所述定位销孔内壁上覆盖防火骨胶。

上箱体与下箱体上的定位销孔为圆台形。

定位销孔内设置有用石棉绳缠绕钢筋毛刺形成的隔温层。

双头螺柱为空心圆柱体。

一种铸造薄钢板毛坯的方法，在其合型前，至少包括以下步骤：

A、制作砂箱的上箱体和下箱体的步骤；

B、将上箱体与下箱体之间通过双头螺柱固定锁紧，并翻转后使冒口朝上进行浇注的步骤。

步骤A具体包括：

用槽钢焊接上、下箱体的外壳，在上、下箱体的分型面上预留浇道口和冒口，并设置排气通道，在外壳内舂入型砂，待型砂硬化，上、下箱体之间用防火骨胶密封，并在四周用螺栓锁紧。

步骤B中，还包括对上、下箱体之间设置定位销孔的步骤，具体包括：在上、下箱体之间的型腔的两边做成圆台形，圆台内壁涂满防火骨胶。

步骤B中，还包括在定位销孔内设置隔温层的步骤，具体包括：先用钢筋焊成毛刺状，在毛刺周围用石棉绳缠绕，再在外面用制作砂芯的方式包一层型砂。

步骤B中，还包括对中空的双头螺柱进行充水冷却的步骤。

通过本发明的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法，可以得到尺寸精度较高的钢板毛坯，而且产品质量好，表面无垃圾、平整，后续补焊打磨工作量小，与现有技术相比，具有设计合理、结构简单、工艺简单方便、生产成本低、生产效率高的特点。

附图说明

图1为本发明的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱的结构示意图；

图2为本发明的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱的定位销孔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱及其铸造方法作进一步的描述。

实施例1：

如附图1、2所示，一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，包括上箱体1和下箱体2，所述上箱体1与下箱体2之间通过螺栓固定，固定后的上、下箱体之间形成浇铸薄钢板毛坯的型腔3，所述型腔3内设置有浇道4连接外部浇口杯5，型腔3内还设置有冒口6，所述上箱体1与下箱体2之间穿插有双头螺柱7，所述双头螺柱7两端通过螺母8将上箱体1和下箱体2固定。

如附图2所示，本实施例中的双头螺柱7穿插于上箱体1与下箱体2之间的定位销孔9内，所述定位销孔9内壁上覆盖防火骨胶10。

本实施例中，上箱体1与下箱体2上的定位销孔9为圆台形。

且定位销孔9内设置有用石棉绳缠绕钢筋毛刺形成的隔温层11。

本实施例中的双头螺柱7为空心圆柱体。

实施例2：

A、制作砂箱的上箱体和下箱体的步骤；

步骤A具体包括：

步骤B中，还包括对中空的双头螺柱进行充水冷却的步骤。

本实施例的一种铸造薄钢板毛坯的方法，其砂箱要有足够的刚度，以防止钢水胀箱。为提高砂箱刚度，砂箱要特定制造(一般可用铸造方法)。为方便和降低生产成本，砂箱可用槽钢焊接，多层叠扣，焊成一体，上下箱都一样。分型面上的那一层要预留浇口、冒口位置，布设排气通道。每层内都用方钢焊接成网格状，相邻的两层网格间也用方钢连接焊死。这样，砂箱舂入砂后，待砂硬化，整个砂箱就像钢筋混凝土一样坚硬。合型后上下箱用防火骨胶密封，并在四周用螺栓锁紧。

即使砂箱舂入型砂后像钢筋混凝土一样，也不能保证钢水注入后型腔后不发生胀箱，为此，本发明工艺设计中用中空的双头螺柱穿透型腔(并垂直于钢板毛坯平面)将上、下箱体锁紧，双头螺柱尺寸大小、个数和放置位置根据钢板面积和上部冒口高度及底部浇道高度而定。

如某钢板毛坯尺寸为1630mm*1385mm*47mm，考虑到上部冒口和底部浇道，浇铸时钢水对两边砂箱的静压力约为20吨，除砂箱四周的锁紧螺栓外，选取外径42mm，内孔径20mm的双头螺柱3只锁紧上、下箱体。

钢水注入型腔后，双头螺柱在型腔内的那一小段(长度为钢板毛坯的厚度)会被炽热钢液包裹，导致短时间受热而抗拉强度低，为此，先在这一段用细而短的钢筋焊成毛刺状，在毛刺周围用石棉绳缠绕，再在外面用制作砂芯的方式包一层型砂；双头螺柱做成中空(截面为圆环状)，里面通冷却水。这样，浇注前，螺柱内先通入冷却水，钢水进入型腔后，双头螺柱在型腔内被钢水包裹的那一段由于型砂和石棉绳的保温隔热作用，使得短时间内不会受热，同时又有冷却水的作用，可以确保螺柱在型腔内不会受到高温的困扰。

为防止钢水从螺柱的缝隙渗出而导致跑火，螺柱在型腔内的那一段用型砂包裹，在型腔(钢板毛坯)的两边做成一定锥度的圆台形，四周涂满防火骨胶，为此，造型时需要以定位销孔的方式在型砂内预留螺柱的空间，末端(砂箱外层)的直径要大于螺柱的直径。定位销孔靠近型腔部分的尺寸、形状要与包裹双头螺柱的型砂芯吻合。

由于双头螺柱穿过型腔，开箱后钢板毛坯上会形成孔洞，即工艺孔。为填补这种工艺孔，不建议用焊条直接堆焊，这是由于堆焊量大，局部受热过度，可能造成钢板毛坯变形，而且如果钢板毛坯要求特定材质，可能没有相应材质的焊材，这样钢板加工后焊补处就会形成明显的色差。

建议的焊补方法是，浇铸钢板毛坯的同时，浇铸若干块比工艺孔尺寸略小的钢块，将钢块填入工艺孔，用氩弧焊在钢板毛坯两面逐渐焊好，这样可避免局部过度的热应力作用而使得钢板毛坯变形。

前述的双头螺柱做成中空，截面为圆环状，这种螺柱不是标准件，如果用圆钢加工比较困难，可用铸造的方式获得，然后加工。这种双头螺柱在正常生产中，只要使用得当，损坏的几率较小，开箱后及时将双头螺柱取出保管备用。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，包括上箱体和下箱体，所述上箱体与下箱体之间通过螺栓固定，固定后的上、下箱体之间形成浇铸薄钢板毛坯的型腔，所述型腔内设置有浇道连接外部浇口杯，型腔内还设置有冒口，其特征在于，所述上箱体与下箱体之间穿插有双头螺柱，所述双头螺柱两端通过螺母将上箱体和下箱体固定。

2.根据权利要求1所述的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，其特征在于，所述双头螺柱穿插于上箱体与下箱体之间的定位销孔内，所述定位销孔内壁上覆盖防火骨胶。

3.根据权利要求2所述的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，其特征在于，所述上箱体与下箱体上的定位销孔的截面为梯形。

4.根据权利要求2或3所述的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，其特征在于，所述定位销孔内设置有用石棉绳缠绕钢筋毛刺形成的隔温层。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种铸造薄钢板毛坯的砂箱，其特征在于，所述双头螺柱为空心圆柱体。

6.一种铸造薄钢板毛坯的方法，其特征在于，在其合型前，至少包括以下步骤：

A、制作砂箱的上箱体和下箱体的步骤；

7.根据权利要求6所述的一种铸造薄钢板毛坯的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

用槽钢焊接上、下箱体，在上、下箱体的分型面上预留浇道口和冒口位置，并设置排气通道，在砂箱内舂入型砂，待型砂硬化，合型时上、下箱体之间用防火骨胶密封，并在四周用螺栓锁紧。

8.根据权利要求6所述的一种铸造薄钢板毛坯的方法，其特征在于，所述步骤B中，还包括对上、下箱体之间设置定位销孔的步骤，具体包括：在上、下箱体之间的型腔的两边做成空心圆台，圆台内壁涂满防火骨胶。

9.根据权利要求8所述的一种铸造薄钢板毛坯的方法，其特征在于，所述步骤B中，还包括在定位销孔内设置隔温层的步骤，具体包括：先用钢筋焊成毛刺状，在毛刺周围用石棉绳缠绕，再在外面用制作砂芯的方式包一层型砂。

10.根据权利要求6所述的一种铸造薄钢板毛坯的方法，其特征在于，所述步骤B中，还包括对中空的双头螺柱进行充水冷却的步骤。