CN103752767B - 铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造领域，提供了一种砂芯紧实度高，刚性及透气性好，并可降低铸件制造成本的铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺，解决了现有技术中存在的砂芯紧实度不够，无法有效的排气，极易出现粘砂及气孔，铸件制造成本高等的技术问题，它包括芯盒及同轴插接在芯盒内的芯骨，所述芯骨为无缝钢管，在芯骨的外壁面与芯盒间设有环形间隙，在环形间隙内填充有树脂砂，与树脂砂对应的芯骨表面设有若干个通气孔，通气孔的一端导通于树脂砂，另一端导通于芯骨的中心孔。

Description

铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种砂芯紧实度高，刚性及透气性好，并可降低铸件制造成本的铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺。

背景技术

在许多铸件中往往带有细长直孔结构，而铸造生产中用于制造型芯的材料，一般由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型芯在铸型中大部分被高温的液态金属所包围，因此芯砂除应具有一般型砂的性能外，还要求有较高的强度、透气性、退让性和溃散性。芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等，其中树脂芯砂应用最为广泛。为了提高砂芯的紧实度、刚性及透气性，现有的方法主要有：一、芯盒中放入实心圆钢舂实，保证砂芯强度。二、选取内径与铸造细长孔直径一致的无缝钢管，对无缝钢管外表面进行镀层处理，然后将钢管放入芯盒制取砂芯，并且钢管中填满树脂砂或其它填充物以保证强度，待浇注后钢管将镶嵌在铸件上，从而获得所需的细长孔，其中使用实心圆钢制取时，若无合适的舂砂方式将无法保证砂芯的紧实度，另砂芯无法有效的排气，易出现粘砂及气孔；而使用无缝钢管镶入铸件进行铸造时，钢管与铸件间可能存在缝隙，不适用于性能要求高的铸件，且钢管表面处理不当或受到污染时易出现气孔缺陷，且钢管需镀层且无法回收，成本高。

中国专利公开了一种带有细长内孔的厚壁铸钢件铸造工艺（CN103170576A），它经过模具造型、浇注、拆模工艺步骤，选用无缝钢管作模具型芯，可防止铸件内孔壁粘砂，提高铸件表面质量。此装置通过在无缝钢管外卡套圆钢圈，管内充填干砂，以利于支撑钢管软化时不变型，从而保证铸件不变形，但由于结构中的圆钢圈仍存留在铸件内，因此同样存在易出现气孔缺陷，圆钢圈且无法回收，制造成本高等问题。

发明内容

本发明主要是提供了一种砂芯紧实度高，刚性及透气性好，并可降低铸件制造成本的铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺，解决了现有技术中存在的砂芯紧实度不够，无法有效的排气，极易出现粘砂及气孔，铸件制造成本高等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种铸件细长孔砂芯成型结构，包括芯盒及同轴插接在芯盒内的芯骨，所述芯骨为无缝钢管，在芯骨的外壁面与芯盒间设有环形间隙，在环形间隙内填充有树脂砂，与树脂砂对应的芯骨表面设有若干个通气孔，通气孔的一端导通于树脂砂，另一端导通于芯骨的中心孔。用无缝钢管替代实心圆钢作为芯骨，又通过在芯骨表面设置若干个通气孔，从而解决了实心圆钢作为芯骨时排气性不好，易出现粘砂及气孔的问题；由于在无缝钢管与芯盒间的环形间隙内填充有树脂砂，从而解决了无缝钢管作为芯骨时易出二者间出现间隙和气孔缺陷，且无缝钢管需镀层处理、同时使用后无缝钢管无法回收，铸件成本较高等问题，因此在保证了砂芯的紧实度，刚性及透气性的同时，降低了铸件制造成本。

作为优选，在所述芯骨的一端设有芯骨定位板，芯骨定位板嵌装在芯盒上，在与芯骨对应的芯骨定位板上设有定位销，定位销延伸至芯骨的中心孔内并与芯骨的中心孔互配。通过芯骨定位板确保芯骨在芯盒内的位置，结构简单，定位可靠。

作为优选，所述环形间隙为8mm至10mm。环形间隙即为树脂砂填充空间，合理的间隙值，即吃砂量，保证了砂芯的强度。

作为优选，所述通气孔在芯骨表面沿轴向呈直线排列，且相邻列的通气孔呈交叉分布。相邻列的通气孔呈交叉分布时，既保证了芯骨的强度，又保证了芯骨的透气均匀性。

作为优选，所述通气孔直径为φ3mm至φ5mm。合理的通气孔直径在保证了芯骨强度的同时满足了透气性要求。

一种铸件细长孔砂芯制造工艺，其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）打开芯盒，取芯骨置于固定有芯骨定位板侧的芯盒内，并将芯骨的底端套装固定在芯骨定位板上定位；

2）合并芯盒并锁紧；

3）由上向下向环形间隙内灌入树脂砂，再取舂砂套管自上而下套在芯骨外舂实树脂砂；

4）砂芯固化；

5）打开芯盒，取出成品砂芯。

使用钢管或塑料管等制成的舂砂套管套在无缝钢管外进行垂直舂砂，利用钢管或塑料管的冲击力紧实砂芯，从而保证了砂芯紧实度，避免出现粘砂现象。

作为优选，所述步骤3）中的树脂砂逐层灌入环形间隙内，且每灌入一层树脂砂后均用舂砂套管舂实。逐层灌入树脂砂并逐层舂实，提高砂芯的紧实度及均匀性，利于保证铸件的质量。

作为优选，所述步骤4）中的砂芯固化时间为15分钟至25分钟。合理的固化时间利于保证砂芯的强度。

作为优选，所述舂砂套管与芯骨或芯盒内壁的间隙为3mm至5mm。舂砂套管的内外保持合理的间隙，便于舂砂套管上下滑动，且在两头小中间粗的砂芯制作时，三者的间隙可确保舂砂套管端面在环形间隙内实现平面移动，确保每层导树脂砂均可通过舂砂套管舂实，使树脂砂密度保持均匀一致。

因此，本发明的铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺具有下述优点：采用无缝钢管作为芯骨，并在无缝钢管打通气孔，使得气体能够从通气孔进入钢管内然后顺着钢管排放出去，从而解决了砂芯排气的问题，使用钢管或塑料管垂直舂砂，利用钢管或塑料管的冲击力紧实砂芯，从而保证了砂芯紧实度，避免粘砂现象，且所用的无缝钢管芯骨可回收后重复使用，降低了铸件制造成本，尤其是该工艺可用于两头小中间大的细长孔结构，满足特殊形状长孔的砂芯制作。

附图说明：

图1是本发明铸件细长孔砂芯成型结构的结构示意图；

图2是图1所示A处的放大图；

图3是芯骨定位板的安装示意图；

图4是本发明在舂砂时的示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示，本发明的一种铸件细长孔砂芯成型结构，包括对开的芯盒1及同轴插接在芯盒1中孔内的两个芯骨2，其中的芯骨2为无缝钢管，在芯骨2下端对应的芯盒1上嵌装着一块芯骨定位板6，芯骨定位板6的表面与芯骨2中轴相垂直，在芯骨定位板6的表面上垂直安装着两个与芯骨2对应的定位销7，定位销7分别延伸至对应的芯骨2中心孔内并与芯骨2的中心孔互配。芯骨2的外壁面与芯盒1间形成9mm的环形间隙3，在环形间隙3内填充有树脂砂4，与树脂砂4对应的芯骨2上沿轴向开有若干列直径为φ4mm的通气孔5，同列的通气孔5的孔距为120mm,相邻列的通气孔5呈十字交叉分布，使环形间隙3内的树脂砂4通过通气孔5与芯骨2的中心孔相导通。

一种铸件细长孔砂芯的制造工艺，包括如下顺序步骤：

1）打开芯盒1，取芯骨2分别套入芯骨定位板6上对应的定位销7上，使芯骨2同轴固定在芯盒1内定位；

2）合并芯盒1并锁紧；

3）由上向下向环形间隙3内灌入树脂砂4，再取塑料材质的舂砂套管8自上而下套在芯骨2外舂实树脂砂4，其中舂砂套管8与芯骨2及舂砂套管8与芯盒1内壁的间隙均为3mm，期间树脂砂4要逐层灌入环形间隙3内，且每灌入一层树脂砂4后均用舂砂套管8舂实，舂实过程时舂砂套管8需在平面内前后及左右移动，以确保同层的树脂砂4均在舂砂套管8的冲击力下得到紧实。

4）砂芯在自然环境中固化20分钟；

5）打开芯盒，取出成品砂芯。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种铸件细长孔砂芯成型结构，包括芯盒（1）及同轴插接在芯盒（1）内的芯骨（2），其特征在于：所述芯骨（2）为无缝钢管，在芯骨（2）的外壁面与芯盒（1）间设有环形间隙（3），在环形间隙（3）内填充有树脂砂（4），与树脂砂（4）对应的芯骨（2）表面设有若干个通气孔（5），通气孔（5）的一端导通于树脂砂（4），另一端导通于芯骨（2）的中心孔；在所述芯骨（2）的一端设有芯骨定位板（6），芯骨定位板（6）嵌装在芯盒（1）上，在与芯骨（2）对应的芯骨定位板（6）上设有定位销（7），定位销（7）延伸至芯骨（2）的中心孔内并与芯骨（2）的中心孔互配；所述通气孔（5）在芯骨（2）表面沿轴向呈直线排列，且相邻列的通气孔（5）呈交叉分布；所述通气孔（5）直径为φ3mm至φ5mm；所述环形间隙（3）为8mm至10mm；所述的铸件细长孔砂芯的制造工艺包括如下顺序步骤：1）打开芯盒（1），取芯骨（2）置于固定有芯骨定位板（6）侧的芯盒（1）内，并将芯骨（2）的底端套装固定在芯骨定位板（6）上定位；2）合并芯盒（1）并锁紧；3）由上向下向环形间隙（3）内灌入树脂砂（4），再取舂砂套管（8）自上而下套在芯骨（2）外舂实树脂砂（4）；4）砂芯固化；5）打开芯盒，取出成品砂芯；

所述步骤3）中的树脂砂（4）逐层灌入环形间隙（3）内，且每灌入一层树脂砂（4）后均用舂砂套管（8）舂实；所述步骤4）中的砂芯固化时间为15分钟至25分钟；所述舂砂套管（8）与芯骨（2）或芯盒（1）内壁的间隙为3mm至5mm。