CN104384445B - 一种铸造砂型的排气孔结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种铸造砂型的排气孔结构，包括与型腔连通的排气孔，其特征在于，所述排气孔包括主排气段、过渡段和向上延伸的顶部排气段，所述顶部排气段设有朝上的排气口，所述过渡段与顶部排气段交接处设有拐角，所述拐角的下侧设有向下凹的积砂窝，所述积砂窝用于收集从排气口掉入的散砂防止堵塞排气孔通道或落入型腔内。本发明的铸造砂型排气孔结构，将排气孔分成主排气段、过渡段和向上延伸的顶部排气段，通过在过渡段与顶部排气段的拐角处下侧设置积砂窝，可以收集从排气口落入的散砂，防止散砂掉入型腔，从而减少铸件夹砂缺陷。

Description

一种铸造砂型的排气孔结构
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种铸造砂型的排气孔结构，可以防止铸型合箱后浇注前散砂从排气孔掉入型腔。
背景技术
传统砂型的制造是利用模样(其中模样可以是木模、金属模、塑料模、或消失模等)翻砂来获得铸件型腔的形状、尺寸和精度。铸型在浇注充型过程中粘结剂等遇到高温金属液，在型腔内产生大量的气体需要通过砂型或者排气孔道排出，否则型腔内气压过大浇注时金属液无法充满型腔或产生呛火，而降低铸件质量。因此，铸型设计中，排气孔设计的是否合理对铸件质量影响很大。一般是在铸型上表面设计工艺排气孔，排气孔一般设计成鸭嘴型、油瓶型、直管型，直接连接型腔和大气，如附图1所示。该排气孔2一般为排气口朝上并且直接裸露的，为防止散砂从排气口掉入型腔，需要用挡板3或者塑料布等将外露的排气口盖住。而铸造车间的实际生产情况，在批量生产中，一般铸型不是同时浇注，有的需要隔天或者隔班浇注，盖排气孔的覆盖物上已经堆积了散砂子，在撤去时散砂子很容易掉入型腔导致铸件夹砂缺陷，经过统计散砂子掉入铸件导致的夹砂缺陷率为20%。
发明内容
本发明针对现有铸造砂型排气孔设置存在的上述问题，提供一种可防止散砂从排气孔落入型腔的铸造砂型的排气孔结构。
本发明的目的是这样实现的，一种铸造砂型的排气孔结构，包括与型腔连通的排气孔，所述排气孔包括主排气段、过渡段和向上延伸的顶部排气段，所述顶部排气段设有朝上的排气口，所述过渡段与顶部排气段交接处设有拐角，所述拐角的下侧设有向下凹的积砂窝，所述积砂窝用于收集从排气口掉入的散砂防止堵塞排气孔通道或落入型腔内。
本发明的铸造砂型排气孔结构，将排气孔分成主排气段、过渡段和向上延伸的顶部排气段，通过在过渡段与顶部排气段的拐角处下侧设置积砂窝，可以收集从排气口落入的散砂，防止散砂掉入型腔，从而减少铸件夹砂缺陷。
作为本发明的一种优选方案，所述顶部排气段垂直设置，所述过渡段与顶部排气段成90°—135°的夹角，所述主排气段的垂直高度为顶部排气段高度的1.5—2倍。
作为本发明的另一种优选方案，所述过渡段水平设置，所述顶部排气段与过渡段成90°—135°的夹角，所述主排气段的垂直高度为顶部排气段垂直高度的1.5—2倍。
作为本发明的进一步优选方案，所述顶部排气段垂直设置，所述过渡段水平设置；所述主排气段的垂直高度为顶部排气段垂直高度的1.5—2倍。
作为本发明的再一步改进，所述积砂窝的砂流截面积为排气孔通气截面积的1.5—2倍，深度为20~30mm。
为便于设置合适的排气孔排气截面积，同一铸件的铸造砂型的所有排气孔的排气截面积之和按以下公式计算：
公式1： S= ，单位是 cm2
式中：
W-浇注重量，单位kg；
ρ-金属液密度，单位kg/cm3；
hp-浇注压头，单位cm；
t-浇注时间，单位s；
μ-速度因子，浇注口不加过滤网时取0.45，浇注口加过滤网时取0.35；
浇注时间t计算公式2：
t=G/ρ*F内*U；
G-浇注重量，单位kg；
ρ-金属液密度，单位kg/cm3；
F内-内浇口截面积，单位cm2；
U-内浇口F内中铁水流速，单位cm/s；
所述公式1中（1.5～4）倍的取值原则，当铸件主体壁厚大于15mm时取1.5倍，铸件主体壁厚小于10mm时取4倍。
附图说明。
图1为现有技术中的铸造砂型的排气孔结构示意图。
图2为本发明的铸造砂型的排气孔结构实施例1的结构示意图。
图3为本发明的铸造砂型的排气孔结构实施例2的结构示意图。
图4为本发明的铸造砂型的排气孔结构实施例3的结构示意图。
其中，1铸造砂型；2排气孔；201主排气段；202过渡段；203顶部排气段；204积砂窝；3档块；4铸件。
具体实施方式
实施例1
如图2所示为本发明的铸造砂型的排气孔结构，包括与型腔连通的排气孔2，一般排气孔设置在型腔上表面的上砂型内，该排气孔2包括主排气段201、过渡段202和向上延伸的顶部排气段203，顶部排气段203设有朝上的排气口，过渡段202与顶部排气段203交接处设有拐角，拐角的下侧设有向下凹的积砂窝204，该积砂窝204用于收集从排气口掉入的散砂防止堵塞排气孔通道或落入型腔内。其中，顶部排气段203垂直设置，过渡段202水平设置，并且主排气段201的垂直高度为顶部排气段203高度的1.5—2倍；为使积砂窝204能充分收集落入的散砂以防止散砂掉入型腔内，积砂窝204的砂流截面积为排气孔通气截面积的1.5—2倍，深度为20~30mm。
另外，为便于设置合适合的排气孔的排气截面积，同一铸件的铸造砂型的所有排气孔的排气截面积之和按以下公式1确定：
S= （1）
式中：W-浇注重量，ρ-金属液密度， t-浇注时间，hp-浇注压头，
μ-速度因子，μ的取值大小根据浇注方式取不同值，如果采用底注时取0.45，浇注口加过滤网时取0.35；
其中浇注时间t按以下公式2计算：
t=G/ρ*F内*U； （2）
G-浇注重量，单位kg；
ρ-金属液密度，单位kg/cm3；
F内-内浇口截面积，单位cm2；
U-内浇口F内中铁水流速，单位cm/s；
公式1中（1.5～4）倍的取值原则，当铸件主体壁厚大于15mm时取1.5倍，铸件主体壁厚小于10mm时取4倍。
当铸件上有多个排气孔时，各个排气孔排气截面积大小的具体设计根据铸件上型型腔结构、壁厚、体积参照公式1和公式分分别计算设计。
计算出S值后根据型腔的结构尺寸在相应的位置设置相应排气截面的排气孔。
实施例2
如图3所示，本实施例与实施例1不同之处在于，为适应砂型结构的需要，排气孔2的顶部排气段203垂直设置，过渡段202与顶部排气段成135°角，即过渡段202与水平成45°角。
实施例3
如图4所示，本实施例与实施例1不同之处在于，为适应砂型结构的需要，排气孔2的顶部排气段203与垂直方向成45°，过渡段202水平设置，即过渡段202与顶部排气段203成135°角。
本发明的铸造砂型的排气孔结构并不局限于上述实施例，还可以有其它实施方式，凡是在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护的范围内。

Claims (5)

1.一种铸造砂型的排气孔结构，包括与型腔连通的排气孔，所述排气孔包括主排气段、过渡段和向上延伸的顶部排气段，所述顶部排气段设有朝上的排气口，所述过渡段与顶部排气段交接处设有拐角，所述拐角的下侧设有向下凹的积砂窝，所述积砂窝用于收集从排气口掉入的散砂防止堵塞排气孔通道或落入型腔内；其特征在于，同一铸件的铸造砂型的所有排气孔的排气截面积之和按以下公式计算：
公式1： S=，单位是 cm2
式中：
W-浇注重量，单位kg；
ρ-金属液密度，单位kg/cm3；
hp-浇注压头，单位cm；
t-浇注时间，单位s；
μ-速度因子，浇注口不加过滤网时取0.45，浇注口加过滤网时取0.35；
浇注时间t计算公式2：t=G/ρ*F内*U；
G-浇注重量，单位kg；
ρ-金属液密度，单位kg/cm3；
F内-内浇口截面积，单位cm2；
U-内浇口F内中铁水流速，单位cm/s；
所述公式1中（1.5 ～4）倍的取值原则，当铸件主体壁厚大于15mm时取1.5倍，铸件主体壁厚小于10mm时取4倍。
2.根据权利要求1所述的铸造砂型的排气孔结构，其特征在于，所述顶部排气段垂直设置，所述过渡段与顶部排气段成90°—135°的夹角，所述主排气段的垂直高度为顶部排气段高度的1.5—2倍。
3.根据权利要求1所述的铸造砂型的排气孔结构，其特征在于，所述过渡段水平设置，所述顶部排气段与过渡段成90°—135°的夹角，所述主排气段的垂直高度为顶部排气段垂直高度的1.5—2倍。
4.根据权利要求1所述的铸造砂型的排气孔结构，其特征在于，所述顶部排气段垂直设置，所述过渡段水平设置；所述主排气段的垂直高度为顶部排气段垂直高度的1.5—2倍。
5.根据权利要求1所述的铸造砂型的排气孔结构，其特征在于，所述积砂窝的砂流截面积为排气孔通气截面积的1.5—2倍，深度为20~30mm。
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