CN102699282A

CN102699282A - 大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法

Info

Publication number: CN102699282A
Application number: CN2012101493929A
Authority: CN
Inventors: 马超; 宋贤发; 傅明康
Original assignee: RIYUE HEAVY INDUSTRY CO LTD
Current assignee: RIYUE HEAVY INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-05-15
Also published as: CN102699282B

Abstract

本发明涉及一种大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，包括以下步骤：1）模具制造，2）砂型制造，3）浇注成型，步骤2）砂型制造时，将直浇道设计成第一直浇道（1）和第二直浇道（3），横浇道设计成第一横浇道（2）和第二横浇道（4），内浇道（5）设计成多条相互平行的浇道，将各个浇道的横截面面积设为如下关系：第一直浇道（1）大于第一横浇道（2），第一横浇道（2）小于第二直浇道（3），第二直浇道（3）大于第二横浇道（4），第二横浇道（4）小于内浇道（5）。本发明满足铸件内没有缩孔、缩松、夹渣等缺陷，能够达到油缸孔机加工后作为油缸内壁使用的质量要求。

Description

大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法

技术领域

本发明涉及铸件的铸造领域，具体是一种大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法。

背景技术

目前，随着塑料制品要求的尺寸越来越大，注塑机作为塑料制品的主要生产设备越来越大型化，注塑机零部件的尺寸也越来越大。油缸体是注塑机关键的部件之一，由于其结构复杂，通常是由铸造而成；最近本申请单位接到了一个大型耐高压多油缸体铸件的铸造任务，该铸件重达27吨，主要壁厚110mm，最大壁厚200mm,外形尺寸为3250mm×2800mm×1350mm,要求铸件内部不得有影响使用的缩孔、缩松、夹杂、气隙、裂纹等缺陷的质量要求，并且要求油缸体铸造完成并对油缸孔机加工后，油缸孔能够作为油缸内壁使用。

对于这种大型多油缸体的铸件，其结构复杂，壁厚相差较大，传统的铸造方法在进行浇注时，由于冷却速度不均匀，浇注铁液的流速控制不当，会容易产生缩松、缩孔的缺陷，而且铁液容易冲刷铸型，熔渣容易沉积在铸件内，产生夹渣缺陷，从而达不到所要求的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，满足铸件内没有缩孔、缩松、夹渣等缺陷，能够达到油缸孔机加工后作为油缸内壁使用的质量要求。

本发明所采取的技术方案是：提供一种大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，包括以下步骤：1）模具制造，2）砂型制造，3）浇注成型，所述的步骤2）砂型制造时，将直浇道设计成第一直浇道和第二直浇道，横浇道设计成第一横浇道和第二横浇道，内浇道设计成多条相互平行的浇道，第一直浇道作为铁液的入口，第一直浇道、第一横浇道、第二直浇道、第二横浇道和内浇道依次连通，内浇道和铸件型腔连通，多条内浇道设于多油缸体铸件基座空腔的底面，将各个浇道的横截面面积的关系如下：

第一直浇道大于第一横浇道，第一横浇道小于第二直浇道，第二直浇道大于第二横浇道，第二横浇道小于内浇道；

第一直浇道和第一横浇道之间设有过滤装置；

将出气口设在铸件的基座上，冒口设在铸件缸体的上端，冒口总高度大于600mm；

制作缸体内孔的砂芯时，在砂芯内设置空心的钢筒，往钢筒内填充有冷却剂，并使钢筒外圆周到砂芯外圆周的距离相等，钢筒底部到砂芯底部的距离30mm~80mm；

所述的步骤3）浇注成型时，铁水的化学成分是：含碳量为3.65%~3.75%，含硅量为2.2%~2.65%，含锰量为0.03%~0.05%，含磷量小于0.04%，含硫量小于0.01%，碳当量为4.25%~4.35%，浇注温度为1320⁰C ~1350⁰C，浇注时间为40秒~80秒，浇注速度250kg/s~400kg/s。

本发明大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法有以下优点：根据铸件的结构特点，将各个浇道的横截面面积设成一定的关系，第一直浇道和第一横浇道之间设有过滤装置，铁液在浇注流经各浇道的过程中，流速能够得到较好的控制，也使铁液中的熔渣在过滤装置得到过滤，挡渣效果增强，设置成平行的内浇道设于铸件空腔的底面，使铁液在铸型最低处全方位的向上扩涨开去，浇注均匀，冷却速度较为一致；由于在制作油缸体孔腔的砂芯时，在砂芯内设置了空心的钢筒，往钢筒内填充冷却剂，并使钢筒外圆周到砂芯外圆周的距离相等，钢筒底部到砂芯底部的距离相等，这样在浇注到油缸体时，形成油缸体壁的铁液的温度分布均匀，冷却的速度均匀，油缸体壁材料的晶体得到细化，加上铁液化学成分的良好控制，油缸体铸造的质量满足要求。

作为改进，第一直浇道和第一横浇道之间设有过滤装置是指，在第一横浇道内放置一层过滤砖，过滤砖的水平中心线和第一横浇道的高度中心线重合，设置过滤砖，能够增强过滤铁液中溶渣的效果，避免铸件产生夹杂缺陷。

作为进一步改进，所述的浇注系统设为两套，分别设于铸件两相对的侧面，两套浇注系统能更快速的对铸件的铸型进行充满铁水，避免冷却速度的不均匀，出现缩孔、缩松等缺陷。

作为进一步改进，所述的步骤3）浇注成型时，在铁液浇注前先进行球化处理，球化等级为2级，铁液的残余镁含量为0.04%~0.06%，残余稀土量小于0.02%，球化剂加入量为1.1%~1.25%，球化处理能更好的提高铸件的抗拉强度、硬度等力学性能，提高铸件的质量。

作为更进一步改进，所述的内浇道采用耐火陶瓷管，因为如果采用砂型管道，有可能冲刷砂型，造成不必要的损失，采用耐火陶瓷管能够防止铸件重出现夹砂情况的出现。

作为更更进一步改进，在步骤2）砂型制造时，将钢筒外圆周到砂芯外圆周的距离为40mm，钢筒底部到砂芯底部的距离为50mm，设置合适的距离，在不影响砂芯强度和浇注铁液的散热效果情况下，可以减少树脂砂的使用量。

作为更更进一步改进，在步骤2）砂型制造时，将钢筒的下部镶嵌在砂芯内，钢筒的上端开口且延伸出砂芯外，采用此结构，使浇注和加冷却剂同步进行，容易进行砂箱分型，也能使冷却效果更佳。

附图说明

图1为本发明大型耐高压多油缸体铸件结构示意图。

图2为本发明大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法的浇注装置结构示意图。

图3为本发明大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法的浇注装置另一结构示意图。

图4为本发明大型耐高压多油缸体铸件的油缸体的砂型结构示意图。

图中，1、第一直浇道，2、第一横浇道，3、第二直浇道，4、第二横浇道，5、内浇道，6、钢筒，7、出气口，8、冒口，9、油缸体，10、基座，11、砂芯。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3、图4所示，一种大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，包括以下步骤：

1）模具制造；

2）砂型制造；

3）浇注成型；

在步骤2）砂型制造时，将直浇道设计成第一直浇道1和第二直浇道3，横浇道设计成第一横浇道2和第二横浇道4，内浇道5设计成多条相互平行的浇道，第一直浇道1作为铁液的入口，第一直浇道1的上端采用定量包拔塞浇注口，这样有利于铁液平稳地进入铸件的型腔，也有利于渣和气的上浮减少浇注缺陷，第一直浇道1、第一横浇道2、第二直浇道3、第二横浇道4和内浇道5依次连通，内浇道5和铸件型腔连通，也就是说第一直浇道1的出口和第一横浇道2的入口连通，第一横浇道2的出口和第二直浇道3的入口连通，第二直浇道3的出口和第二横浇道4的入口连通，第二横浇道4的出口和内浇道5的入口连通，内浇道5的出口和铸件的型腔连通，采用底注式浇注系统也就是多条内浇道5的出口设于多油缸体9铸件的基座10空腔的底面，将各个浇道的横截面面积的关系如下：

第一直浇道1大于第一横浇道2，第一横浇道2小于第二直浇道3，第二直浇道3大于第二横浇道4，第二横浇道4小于内浇道5。

第一直浇道1和第一横浇道2之间设有过滤装置2.1，在本例的具体实施过程中，过滤装置2.1是指在第一横浇道2内放置一层过滤砖，过滤砖的水平中心线和第一横浇道2的高度中心线重合。

由于多油缸体铸件的基座10厚度较厚，需浇注的量也较大，将出气口7设在铸件的基座10上，冒口8设在铸件的缸体最上端，冒口8总高度大于600mm。

在制作多油缸体铸件油缸体9的内孔砂芯11时，在砂芯11内设置一空心钢筒6，往钢筒6内填充有冷却剂，并使钢筒6的外圆周到砂芯11外圆周的距离为40mm，也就是钢筒6位于砂芯11的中心，砂芯11的壁厚相同，钢筒6底部距离砂芯11底部的距离为50mm。

在步骤3）浇注成型时，铁水的化学成分是：含碳量为3.65%~3.75%，含硅亮为2.2%~2.65%，含锰量为0.03%~0.05%，含磷量小于0.04%，含硫量小于0.01%，碳当量为4.25%~4.35%，浇注温度为1320⁰C ~1350⁰C，浇注时间为40秒~80秒，浇注速度250kg/s~400kg/s。

本发明大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法的浇注系统设为两套，分别设于铸件两相对的侧面，换句话说也就是本铸造方法的浇注系统共有两个第一横浇道2、两个第二横浇道4、两个第一直浇道1、两个第二直浇道3，每个浇注系统的内浇道5均为多个平行设置，内浇道5的出口分别设于多油缸体铸件的基座10型腔的下端，也就是铁液从基座10型腔的下端开始进入型腔，而后往上扩涨。

在步骤3）浇注成型时，铁液浇注前先进行球化处理，球化等级为2级，铁液的残余镁含量为0.04%~0.06%，残余稀土量小于0.02%，球化剂加入量为1.1%~1.25%，内浇道5均采用耐火陶瓷管。

Claims

1.一种大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，包括以下步骤：1）模具制造，2）砂型制造，3）浇注成型，其特征在于：

所述的步骤2）砂型制造时，将直浇道设计成第一直浇道（1）和第二直浇道（3），横浇道设计成第一横浇道（2）和第二横浇道（4），内浇道（5）设计成多条相互平行的浇道，第一直浇道（1）作为铁液的入口，第一直浇道（1）、第一横浇道（2）、第二直浇道（3）、第二横浇道（4）和内浇道（5）依次连通，内浇道（5）和铸件型腔连通，多条内浇道（5）的出口设于多油缸体铸件基座（10）空腔的底面，将各个浇道的横截面面积设为如下关系：

第一直浇道（1）大于第一横浇道（2），第一横浇道（2）小于第二直浇道（3），第二直浇道（3）大于第二横浇道（4），第二横浇道（4）小于内浇道（5）；

第一直浇道（1）和第一横浇道（2）之间设有过滤装置（2.1）；

将出气口（7）设在铸件的基座（10）上，冒口（8）设在铸件油缸体（9）的上端，冒口（8）总高度大于600mm；

制作油缸体（9）孔腔的砂芯（11）时，在砂芯（11）内设置空心的钢筒（6），往钢筒（6）内填充冷却剂，并使钢筒（6）外圆周到砂芯（11）外圆周的距离相等，钢筒（6）底部到砂芯（11）底部的距离为30mm~80mm；

所述的步骤3）浇注成型时，铁水的化学成分是：含碳量为3.65%~3.75%，含硅量为2.2%~2.65%，含锰量为0.03%~0.05%，含磷量小于0.04%，含硫量小于0.01%，碳当量为4.25%~4.35%，浇注温度为1320oC ~1350oC，浇注时间为40秒~80秒，浇注速度250kg/s~400kg/s。

2.根据权利要求1所述的大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，其特征在于：第一直浇道（1）和第一横浇道（2）之间设有过滤装置是指，在第一横浇道（2）内放置一层过滤砖，过滤砖的水平中心线和第一横浇道（2）的高度中心线重合。

3.根据权利要求1所述的大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，其特征在于：所述的浇注系统设为两套，分别设于铸件两相对的侧面。

4.根据权利要求1所述的大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，其特征在于：所述的步骤3）浇注成型时，在铁液浇注前先进行球化处理，球化等级为2级，铁液的残余镁含量为0.04%~0.06%，残余稀土量小于0.02%，球化剂加入量为1.1%~1.25%。

5.根据权利要求1所述的大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，其特征在于：所述的内浇道（5）采用耐火陶瓷管。

6.根据权利要求1所述的大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，其特征在于：在步骤2）砂型制造时，将钢筒（6）外圆周到砂芯（11）外圆周的距离设为40mm，钢筒（6）底部到砂芯（11）底部的距离设为50mm。

7.根据权利要求1所述的大型耐高压多油缸体铸件的铸造方法，其特征在于：在步骤2）砂型制造时，将钢筒（6）的下部镶嵌在砂芯（11）内，钢筒（6）的上端开口且延伸出砂芯（11）外。