CN104741542B - 一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法及铸造模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法及铸造模，本发明采用由底箱、下箱、中箱、上箱和盖箱五个箱组成的型箱进行浇铸，将芯模横放在型箱中，在下箱中设有内流道、垂直流道和缝隙流道，在底箱上设有浇注口，同时在底箱上设有横向流道和纵向流道，在每个横向流道与纵向流道的交点都设有浇注口；浇铸时，使金属液通过加压方式从底箱的浇注口注入，使金属液在压力作用下一方面通过内流道流入下箱的型腔，另一方面通过横向流道向两侧流动然后顺着垂直流道进入缝隙流道，最后从上箱的冒口溢出，使冒口中的金属液对大梁顶部的复杂型腔进行补缩。本发明能够确保铸件内部质量，造型方法简便，铸件后续处理容易，能够形成批产，合格率也比较高。

Description

一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法及铸造模

技术领域

本发明涉及一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法及铸造模，属于外形复杂的连接有薄壁筒体的大梁铸造技术领域。

背景技术

在工程机械产品中，经常要使用一种带有薄壁筒体的大梁零件，该大梁零件需要铸造成型，其材料为ZM5，热处理状态为T5，铸件类型为Ⅱ类。该大梁为圆筒形薄壁件，内腔为一圆柱加工面。零件外部为非加工面，结构复杂。质量要求高，铸件指定部位要求进行X光和荧光探伤检查。

上述大梁铸件与舱体类铸件的结构刚好相反，长约800毫米，最大外径约φ520毫米，内腔结构简单而外部结构复杂，若采用舱体类铸件的铸重力浇注方式，很难满足质量要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法及铸造模，以满足外形复杂的带有薄壁筒体的大梁铸造要求，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案为：

本发明的一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法为，在对带有薄壁筒体的大梁进行浇铸铸造时，采用由底箱、下箱、中箱、上箱和盖箱五个箱组成的型箱进行浇铸，在下箱、中箱和上箱内设有芯模，并将用于浇铸带有薄壁筒体的大梁的芯模横放在型箱中，在下箱中设有内流道、垂直流道和缝隙流道，在底箱上设有浇注口，同时在底箱上设有横向流道和纵向流道，在每个横向流道与纵向流道的交点都设有浇注口；浇铸时，采用压差浇注的方式，使金属液通过加压方式从底箱的浇注口注入，使金属液在压力作用下一方面通过内流道流入下箱的型腔，另一方面通过横向流道向两侧流动然后顺着垂直流道进入缝隙流道，通过内流道和缝隙流道同时浇铸出大梁的薄壁筒体部分，当薄壁筒体部分的型腔注满金属液后继续向上充满大梁顶部的复杂型腔最后从上箱的冒口溢出，通过这种方式，即可使冒口中的金属液对大梁顶部的复杂型腔进行补缩，待所浇铸的金属液凝固后即可完成对带有薄壁筒体的大梁浇铸工作。

在上述由底箱、下箱、中箱、上箱和盖箱五个箱组成的型箱内的造型砂采用树脂砂进行造型。

根据上述方法构建的本发明的一种带有薄壁筒体的大梁铸造模为，该大梁铸造模包括由下至上依次摆放的底箱、下箱、中箱、上箱和盖箱，下箱与中箱之间设有芯模；底箱的砂型上设有一组横向流道和一条纵向流道，横向流道与纵向流道的交点设有浇注口；下箱的砂型顶面设有大梁下部型腔，大梁下型腔的底部设有一组纵向排列的内流道，大梁下型腔两侧分别设有一组垂直流道，垂直流道与缝隙流道连接；中箱的砂型底面设有大梁上型腔，大梁上型腔两侧设有搭接孔；中箱的砂型顶面和上箱的砂型底面设有大梁顶部型腔和芯模定位槽；上箱的砂型上设有冒孔；芯模两端设有定位块。

前述大梁铸造模中，所述下箱与中箱的结合面与大梁筒体的中轴线重合。

前述大梁铸造模中，所述垂直流道与浇注口同轴。

前述大梁铸造模中，所述芯模为圆柱形，其直径等于大梁筒体的内径。

与现有技术相比，本发明的铸造模中，大梁采用横向成型，并在大梁铸件薄壁筒体的中轴线上进行分模，分模处设有缝隙流道，采用压差铸造方式，金属液通过压差从铸造模底部的浇注口进入型腔，金属液在型腔内和两侧流道内同时平稳上升，然后再从两侧进入型腔，最后全部充满铸型。大梁铸件顶部的厚大部位能够得到冒口的补缩，确保了铸件的内部质量。本发明一方面能够确保铸件内部质量，另一方面工艺设计、造型方法简便，铸件后续处理容易，能够形成批产，合格率也比较高。

附图说明

图1是本发明的外形图结构图；

图2是图1切面A的剖面图；

图3是本发明的爆炸图；

图4是图2的仰视图；

图 5是大梁铸造的结构示意图。

附图中的标记为：1-底箱，2-下箱，3-中箱，4-上箱，5-盖箱，6-芯模，7-横向流道，8-纵向流道，9-浇注口，10-大梁下部型腔，11-内流道，12-垂直流道，13-缝隙流道，14-大梁上型腔，15-搭接孔，16-大梁顶部型腔，17-冒口，18-定位块，19-芯模定位槽，20-大梁，21-薄壁筒体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法为，如图3所示，该方法是在对带有薄壁筒体21的大梁20进行浇铸铸造时，采用由底箱1、下箱2、中箱3、上箱4和盖箱5五个箱组成的型箱进行浇铸，在下箱2、中箱3和上箱4内设有芯模6，并将用于浇铸带有薄壁筒体21的大梁20的芯模横放在型箱中，在下箱2中设有内流道11、垂直流道12和缝隙流道13，在底箱1上设有浇注口9，同时在底箱上设有横向流道7和纵向流道8，在每个横向流道7与纵向流道8的交点都设有浇注口9；浇铸时，采用压差浇注的方式，使金属液通过加压方式从底箱1的浇注口9注入，使金属液在压力作用下一方面通过内流道11流入下箱2的型腔，另一方面通过横向流道7向两侧流动然后顺着垂直流道12进入缝隙流道13，通过内流道11和缝隙流道13同时浇铸出大梁20的薄壁筒体21部分，当薄壁筒体21部分的型腔注满金属液后继续向上充满大梁20顶部的复杂型腔最后从上箱1的冒口17溢出，通过这种方式，即可使冒口17中的金属液对大梁20顶部的复杂型腔进行补缩，待所浇铸的金属液凝固后即可完成对带有薄壁筒体的大梁浇铸工作；在由底箱1、下箱2、中箱3、上箱4和盖箱5五个箱组成的型箱内的造型砂均采用现有技术中的树脂砂进行造型。

根据上述方法构建的本发明的一种带有薄壁筒体的大梁铸造模的结构示意图如图1～图4所示，该大梁铸造模包括由下至上依次摆放的底箱1、下箱2、中箱3、上箱4和盖箱5，下箱2与中箱3之间设有芯模6；如图3所示，底箱1的砂型上设有一组横向流道7和一条纵向流道8，横向流道7与纵向流道8的交点设有浇注口9；下箱2的砂型顶面设有大梁下部型腔10，大梁下型腔10的底部设有一组纵向排列的内流道11，大梁下型腔10两侧分别设有一组垂直流道12，垂直流道12与缝隙流道13连接；如图4所示，中箱3的砂型底面设有大梁上型腔14，大梁上型腔14两侧设有搭接孔15；如图3和图4所示，中箱3的砂型顶面和上箱4的砂型底面设有大梁顶部型腔16和芯模定位槽19；上箱4的砂型上设有冒孔17；芯模6两端设有定位块18。下箱2与中箱3的结合面与大梁筒体的中轴线重合。垂直流道12与浇注口9同轴。芯模6为圆柱形，其直径等于大梁筒体的内径。

实施例

根据大梁铸件结构质量要求，经分析确定大梁铸件进行横放浇注，共用底箱1、下箱2、中箱3、上箱4和盖箱5五个型箱。下箱2、中箱3和上箱4内设有芯模6。底箱1上设有浇注口9，采用压差浇注方式，金属液通过加压从浇注口9注入。底箱上设有6条横向流道7，6条横向流道7通过一条纵向流道8垂直连接，在每个横向流道7与纵向流道8的交点设有浇注口9。金属液在压力作用一方面通过内流道11流入下箱的型腔，另一方面通过横向流道7向两侧流动然后顺着垂直流道12进入缝隙流道13，通过内流道11和缝隙流道13同时浇注大梁的薄壁筒体21部分。当薄壁筒体21部分的型腔注满后金属液继续上向充满大梁顶部的复杂型腔最后从上箱的冒口溢出。通过冒口中的金属液对大梁顶部的复杂型腔进行补缩。由于大梁外部形状复杂且为非加工面，表面光洁度要求高，所以型箱内的砂采用树脂砂进行造型，以提高铸件表面光洁度。

具体实施时，大梁铸件的造型分为5箱造型，如图3所示。造型顺序由下至上完成底箱1、下箱2、中箱3、上箱4和盖箱5的造型。造型过程是砂箱中填充树脂砂，在树脂砂上完成型腔和流道的造型，用刮板刮去多余的树脂砂，待砂箱中的树脂砂固化后，在型腔表面撒上分型砂，并在型腔表面涂刷涂料，目的是提高铸件的表面光洁度。合箱时，先将底箱1摆放在平台上，然后对准定位线合上下箱2，再在下箱2上摆放芯模6，芯模6可以是分体结构，与可以是整体结构，然后再合上中箱3和上箱4，上箱4上冒口17，再盖上盖箱5，盖箱为一平箱，采用湿砂造型，在冒口17部位扎上出气孔。最后用锁紧螺杆将所有的砂箱锁紧吊上浇注平台进行浇注。

浇注完成后，需要对铸件进行后续切割和打磨，由于铸件外圆面为非加工面，内浇口处须仔细打磨，但是由于内浇口厚度、宽度较小，容易切割、打磨，不影响成批生产。铸件浇注完工后，进行热处理，然后进行X光和荧光探伤，铸件完全满足内部质量要求。然后对铸件进行全部尺寸划线，铸件外形尺寸满足尺寸要求。目前，该产品已经成批生产，合格率在85%以上。

Claims (6)

1.一种带有薄壁筒体的大梁铸造方法，其特征在于：在对带有薄壁筒体（21）的大梁（20）进行浇铸铸造时，采用由底箱（1）、下箱（2）、中箱（3）、上箱（4）和盖箱（5）五个箱组成的型箱进行浇铸，在下箱（2）、中箱（3）和上箱（4）内设有芯模（6），并将用于浇铸带有薄壁筒体（21）的大梁（20）的芯模横放在型箱中，在下箱（2）中设有内流道（11）、垂直流道（12）和缝隙流道（13），在底箱（1）上设有浇注口（9），同时在底箱上设有横向流道（7）和纵向流道（8），在每个横向流道（7）与纵向流道（8）的交点都设有浇注口（9）；浇铸时，采用压差浇注的方式，使金属液通过加压方式从底箱（1）的浇注口（9）注入，使金属液在压力作用下一方面通过内流道（11）流入下箱（2）的型腔，另一方面通过横向流道（7）向两侧流动然后顺着垂直流道（12）进入缝隙流道（13），通过内流道（11）和缝隙流道（13）同时浇铸出大梁（20）的薄壁筒体（21）部分，当薄壁筒体（21）部分的型腔注满金属液后继续向上充满大梁（20）顶部的复杂型腔最后从上箱（4）的冒口（17）溢出，通过这种方式，即可使冒口（17）中的金属液对大梁（20）顶部的复杂型腔进行补缩，待所浇铸的金属液凝固后即可完成对带有薄壁筒体的大梁浇铸工作。

2.根据权利要求1所述的带有薄壁筒体的大梁铸造方法，其特征在于：在由底箱（1）、下箱（2）、中箱（3）、上箱（4）和盖箱（5）五个箱组成的型箱内的造型砂采用树脂砂进行造型。

3.一种带有薄壁筒体的大梁铸造模，其特征在于：包括由下至上依次摆放的底箱（1）、下箱（2）、中箱（3）、上箱（4）和盖箱（5），下箱（2）与中箱（3）之间设有芯模（6）；底箱（1）的砂型上设有一组横向流道（7）和一条纵向流道（8），横向流道（7）与纵向流道（8）的交点设有浇注口（9）；下箱（2）的砂型顶面设有大梁下部型腔（10），大梁下部型腔（10）的底部设有一组纵向排列的内流道（11），大梁下部型腔（10）两侧分别设有一组垂直流道（12），垂直流道（12）与缝隙流道（13）连接；中箱（3）的砂型底面设有大梁上型腔（14），大梁上型腔（14）两侧设有搭接孔（15）；中箱（3）的砂型顶面和上箱（4）的砂型底面设有大梁顶部型腔（16）和芯模定位槽（19）；上箱（4）的砂型上设有冒口（17）；芯模（6）两端设有定位块（18）。

4.根据权利要求3所述大梁铸造模，其特征在于：所述下箱（2）与中箱（3）的结合面与大梁筒体的中轴线重合。

5.根据权利要求4所述大梁铸造模，其特征在于：所述垂直流道（12）与浇注口（9）同轴。

6.根据权利要求5所述大梁铸造模，其特征在于：所述芯模（6）为圆柱形，其直径等于大梁筒体的内径。