CN102672111B - 一种压铸机液压油缸的铸造方法 - Google Patents

一种压铸机液压油缸的铸造方法 Download PDF

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本发明涉及一种压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：对油缸铸件顶部采用小冒口补缩的方法，从而对上中心孔周围的厚断面进行补缩，且在下中心孔内壁从上至下至少设置有3层冷铁环绕层，最上层的冷铁环绕层上端面与上中心孔的下端面的距离为5~10mm，相邻两层冷铁环绕层之间的间距为10~20mm，每层冷铁环绕层包括3~5块在圆周方向上均匀分布的冷铁，同一层冷铁环绕层内的相邻两块冷铁之间的间隔为10~20mm，上述冷铁的径向厚度为下中心孔外壁厚度的0.75~0.85倍。本发明能减少油缸内孔外壁铸造疏松缩孔的缺陷。

Description

一种压铸机液压油缸的铸造方法
技术领域
本发明涉及一种压铸机液压油缸的铸造方法。
背景技术
压铸机液压油缸由于结构较为复杂，且由于液压油缸的使用条件要求较高，因而对于该油缸的质量要求高，如较高的机械性能，不允许出现裂纹、冷隔、缩孔、疏松，夹渣缺陷，因而对于液压油缸胚体的铸造工艺要求较高，该油缸的内孔的外壁较薄，因而热节在分布都在外壁以外的断面较厚处，通常在热节处加冷铁以使腔体铁水相对均匀冷却，同时必须结合采用大冒口方式，减少热节处疏松缩孔等缺陷的产生，（铸造热节，是指铁水在凝固过程中，铸件内比周围金属凝固缓慢的节点或局部区域；也可以说是最后冷却凝固的地方。）虽然经过上述努力，一定程度上可以生产出该液压油缸，但完全合格的成品率较低，一般在60～65%之间，即使合格的产品，也需要经机床上切除去大冒口，工作劳动强度大，切除工作量也大，生产成本高，给生产企业带来具大的负担。另一方面在铸造工艺上，浇道结构的不合理设计，使得铁水进入型腔不均匀，使达到型腔内后的温度差较大，从而一定程度上影响了油缸的铸造质量，易产生疏松缩孔等缺陷。
专利号为200810014856.9，专利名称为“一种砂型铸造铸铁件的生产方法”的中国专利中公开了一种方法，采用冒口补缩的铸造方法，在对应形成铸件热节的模具位置上活动连接有冷却棒，冷却棒的直径为铸件热节处模数的1/4~1/2，高度为直径的8~10倍，相邻两根冷却棒之间的排列间距在20~30mm之间且均匀分布，冷却棒是由碳钢或铸铁材料制成，冷却棒与模具螺纹连接或插接。虽然冷却棒具有加速冷却铁水的作用，与冷铁设置在热节处所起到的作用相似，提高铸造质量的作用，但是解决的技术难题的对像是有厚断面，对铸造对像的薄壁处时（即非热节处）则难以实施，效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种设计合理、加工方便、能减少油缸内孔外壁铸造疏松缩孔等缺陷的压铸机液压油缸的铸造方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该压铸机液压油缸的铸造方法，其油缸铸件模具内贯通设置有中心孔，该中心孔分为两段，靠近油缸铸件模具顶部的为上中心孔，靠近油缸铸件模具底部的为下中心孔，上中心孔孔径小于下中心孔孔径，其特征在于：采用上述油缸铸件模具浇注油缸铸件，对油缸铸件顶部采用小冒口补缩的方法，从而对上中心孔周围的厚断面进行补缩，且在下中心孔内壁从上至下至少设置有3层冷铁环绕层，最上层的冷铁环绕层上端面与上中心孔的下端面的距离为5~10mm，相邻两层冷铁环绕层之间的间距为10~20mm，每层冷铁环绕层包括3~5块在圆周方向上均匀分布的冷铁，同一层冷铁环绕层内的相邻两块冷铁之间的间隔为10~20mm，上述冷铁的径向厚度为下中心孔外壁厚度的0.75~0.85倍。本发明中下中心孔的直径大于上中心孔，因而下中心孔的外壁较薄，使得该处铸造工艺冷却速度非常快，即非热位置，通过小冒口对上中心孔的较厚断面进行补缩，及浇道系统对下中心孔下部进行适量补缩。下中心孔内孔处增设多层冷铁环绕层及其分布，从工艺上加速该薄壁的冷却速度，使其冷却速度大大快于其它部位，使得该处冷却后的收缩量通过位于其上部小冒口的补缩方法即可解决薄壁处的疏松缩孔等缺陷，如果采用大冒口的补缩效果当然更为理想，但是大冒口后续的机加工处理难度较高及材料的利用率较低。
本发明还通过浇道系统对下中心孔下部的厚断面进行补缩，
本发明所述的小冒口补缩重量占整体浇注重量的2%~4%。
本发明所述的浇道系统包括空心管状的直浇道、横浇道和内浇道，所述的直浇道与横浇道垂直，直浇道一端与横浇道中点连接，横浇道上连接有3~5条内浇道，各个内浇道之间间隔均匀，直浇道与横浇道贯通，横浇道与各个内浇道之间贯通，内浇道的出口端设置在油缸铸件模具底部中间，且位于下中心孔周围。上述浇道结构使得铁水进入型腔分布较为均匀，并使填充完开腔的温度差较少，使油缸的理论节热不产生较大的偏移，有利于保证减少疏松缩孔等缺陷，从而提高了铸造油缸的铸造品质。
本发明所述的下中心孔内壁上从上至下设置有4层冷铁环绕层，最上层的冷铁环绕层上端面与上中心孔的下端面的距离为6mm，相邻两层冷铁环绕层之间的间距为15mm，每层冷铁环绕层包括4块在圆周方向上均匀分布的冷铁，同一层冷铁环绕层内的相邻两块冷铁之间的间隔为15mm，上述冷铁的径向厚度为下中心孔外壁厚度的0.8倍。多层冷铁环绕层的设计使冷铁放在砂型的制作过程更为方便操作，具体地说，操作人员可以将单块的冷铁按上述分布单独设置，同时每层的环形间隔分布为油缸铸造后的冷却速度提供保证，并为冷却后产生的热胀冷缩留有合理的空间。
本发明所述的小冒口补缩重量占整体浇注重量的3%。上述范围内的补缩效果最佳。
本发明所述的内浇道共有4条。4条浇道使得均匀浇注的效果最佳，同时加工成本最为经济。
本发明与现有技术相比具有以下优点： 1、通过浇道的设计保证铁水进入型腔分布较为均匀，并使填充完开腔的温度差较少，使油缸的理论节热不产生较大的偏移，有利于保证减少疏松缩孔等缺陷。2、通过冷铁的分布及厚度，使薄壁处起到先冷却并使非热节处收缩量得到合理的补缩，提高该处的铸造品质。3、采用小冒口补缩方法可以减少切除去冒口的繁重的工作量及较高的成本。
附图说明
图1为本发明所述油缸铸件模具结构主视图。
图2为本发明所述油缸铸件模具结构左视图。
图3为本发明所述油缸铸件模具结构仰视图。
图4为图1中B-B剖视图。
图5为图3中C-C剖视图。
具体实施方式
参见图1~图5，本发明所述的油缸铸件模具1内贯通设置有中心孔2，该中心孔2分为两段，靠近油缸铸件模具顶部的为上中心孔21，靠近油缸铸件模具底部的为下中心孔22，上中心孔21孔径小于下中心孔22孔径。下中心孔22内壁从上至下至少活动设置有3层冷铁环绕层3，本实施例中设置有4层。最上层的冷铁环绕层3上端面与上中心孔21的下端面的距离为5~10mm，本实施例中为6mm。相邻两层冷铁环绕层3之间的间距A为10~20mm，本实施例中为15mm。每层冷铁环绕层3包括3~5块在圆周方向上均匀分布的冷铁31，同一层冷铁环绕层3内的相邻两块冷铁31之间的间隔B为10~20mm，本实施例中为15mm。上述冷铁31的径向厚度C为下中心孔22外壁厚度的0.75~0.85倍，本实施例中为0.8倍。
采用上述油缸铸件模具1上还设置有扁出气口，圆形出气棒以及冷铁，上述扁出气口，圆形出气棒以及冷铁为常规技术，按常规方式浇注油缸铸件，并对油缸铸件顶部采用小冒口补缩的方法，小冒口5补缩重量占整体浇注重量的2%~4%，本实施例中小冒口5补缩重量占整体浇注重量的3%，从而对上中心孔21周围的厚断面进行补缩。还通过浇道系统4对下中心孔22下部的厚断面进行补缩，上述的浇道系统4包括空心管状的直浇道41、横浇道42和内浇道43，所述的直浇道41与横浇道42垂直，直浇道41一端与横浇道42中点连接，横浇道42上连接有3~5条内浇道43，本实施例中设置有4条内浇道43。各个内浇道43之间间隔均匀，直浇道41与横浇道42贯通，横浇道42与各个内浇道43之间贯通，内浇道43的出口端设置在油缸铸件模具1底部中间，且位于下中心孔22的周围。
本发明虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种压铸机液压油缸的铸造方法，其油缸铸件模具内贯通设置有中心孔，该中心孔分为两段，靠近油缸铸件模具顶部的为上中心孔，靠近油缸铸件模具底部的为下中心孔，上中心孔孔径小于下中心孔孔径，其特征在于：采用上述油缸铸件模具浇注油缸铸件，对油缸铸件顶部采用小冒口补缩的方法，从而对上中心孔周围的厚断面进行补缩，且在下中心孔内壁从上至下至少设置有3层冷铁环绕层，最上层的冷铁环绕层上端面与上中心孔的下端面的距离为5~10mm，相邻两层冷铁环绕层之间的间距为10~20mm，每层冷铁环绕层包括3~5块在圆周方向上均匀分布的冷铁，同一层冷铁环绕层内的相邻两块冷铁之间的间隔为10~20mm，上述冷铁的径向厚度为下中心孔外壁厚度的0.75~0.85倍。
2.根据权利要求1所述的压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：还通过浇道系统对下中心孔下部的厚断面进行补缩。
3.根据权利要求1所述的压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：所述的小冒口补缩重量占整体浇注重量的2%~4%。
4.根据权利要求1所述的压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：所述的下中心孔内壁上从上至下设置有4层冷铁环绕层，最上层的冷铁环绕层上端面与上中心孔的下端面的距离为6mm，相邻两层冷铁环绕层之间的间距为15mm，每层冷铁环绕层包括4块在圆周方向上均匀分布的冷铁，同一层冷铁环绕层内的相邻两块冷铁之间的间隔为15mm，上述冷铁的径向厚度为下中心孔外壁厚度的0.8倍。
5.根据权利要求2所述的压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：所述的浇道系统包括空心管状的直浇道、横浇道和内浇道，所述的直浇道与横浇道垂直，直浇道一端与横浇道中点连接，横浇道上连接有3~5条内浇道，各个内浇道之间间隔均匀，直浇道与横浇道贯通，横浇道与各个内浇道之间贯通，内浇道的出口端设置在油缸铸件模具底部中间，且位于下中心孔周围。
6.根据权利要求3所述的压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：所述的小冒口补缩重量占整体浇注重量的3%。
7.根据权利要求5所述的压铸机液压油缸的铸造方法，其特征在于：所述的内浇道共有4条。
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