CN104759592A - 制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法 - Google Patents

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何庆彪
王玉凤
张高龙
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明提供一种制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，包括以下步骤：采用随温度变化的砂芯粘结剂制作与大型薄壁框架类铸件相匹配的砂芯，砂芯为实体结构；在砂芯上端面周边制作若干蜂窝孔，蜂窝孔轴线与砂芯上端面相垂直。向蜂窝孔内填充透气、无水分、无强度的干砂，干砂上再附覆型砂并与砂芯上端面平齐。本砂芯制备方法，在砂芯上端面周边制作若干蜂窝孔，保证了铸件凝固过程由受阻收缩变为趋于“零阻力”的近自由收缩，降低了铸件产生裂纹的几率；同时也保证了铸件收缩阻力的均匀性，减少变形量，以保证形位公差，提高铸件精度。此外蜂窝孔在实体芯的周边制作，高效、灵活，能够适用于不同类型的砂芯和不同类型的铸件，应用范围很广。

Description

制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法
技术领域
本发明属于机械铸造领域，涉及一种制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，使用该方法制得的砂芯铸造合金铸件，能够有效降低铸件产生的几率。
背景技术
大型薄壁框架类铸件一般结构复杂、尺寸大、壁薄等特点，铸造工艺方法常采用多芯组合方式，铸件在凝固过程处于受阻收缩时，很容易产生裂纹缺陷，导致产品报废。
铸件收缩阻力主要来源于形成铸件的砂芯，砂芯的溃散性直接关系到铸件凝固过程的收缩方式，现有方法制得的砂芯存在强度高、溃散性差等缺点，使得铸件凝固过程为受阻收缩，如何有效降低砂芯强度，提高砂芯溃散性，以降低铸件收缩阻力，使铸件由受阻收缩变成近自由收缩，是防止产生裂纹的关键所在。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，采用本方法制得的砂芯能够有效防止铸件裂纹的产生。
本发明的技术方案是这样实现的：
所述制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，包括以下步骤：
步骤一、采用随温度变化的砂芯粘结剂制作与大型薄壁框架类铸件相匹配的砂芯，砂芯为实体结构；
步骤二、在砂芯上端面周边制作若干蜂窝孔，蜂窝孔轴线与砂芯上端面相垂直；
步骤三、向蜂窝孔内填充透气、无水分、无强度的干砂，干砂上再附覆型砂并与砂芯上端面平齐。
优选的，上述方法的步骤二中所述在砂芯上端面周边制作蜂窝孔，蜂窝孔均匀排布。
进一步的，所述砂芯制备方法三个步骤完成后，再对砂芯进行加热处理，进一步降低砂芯强度。
本制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，从铸件产生裂纹缺陷的原理入手，根据框架式铸件凝固过程中，横向收缩力要远大于纵向收缩力的特点，在砂芯上端面周边制作若干蜂窝孔，以使得制得的砂芯横向强度小于纵向强度，提高了砂芯的溃散性，从而保证了铸件凝固过程由受阻收缩变为趋于“零阻力”的近自由收缩，降低了铸件产生裂纹的几率；同时砂芯较高的溃散性也保证了铸件收缩阻力的均匀性，减少变形量，以保证形位公差，提高铸件精度。此外蜂窝孔在实体芯的周边制作，具有高效、灵活的优点，能够适用于不同类型的砂芯和不同类型的铸件，应用范围很广。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明砂芯俯视图；
图2是图1沿蜂窝孔轴线的纵向剖视图；
图3是由本方法制得的砂芯组合后用于铸造一大型薄壁框架类铸件的整体组芯图。
附图标记说明：
图中：1.砂芯、2.蜂窝孔、3.干砂、4.型砂。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明所述制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，对解决大型薄壁框架类铸件裂纹缺陷控制具有现实意义，实现了薄壁铸件的大型化和大型铸件的薄壁化。参照图1、2所示，其先采用能够随温度变化的砂芯粘结剂制作与大型薄壁框架类铸件相匹配的实体结构的砂芯1，该砂芯粘结剂为现有成熟技术，由其制得的砂芯1具有以下特点：常温状态下砂芯1具有一定的强度，以满足自身尺寸、搬运和组芯要求，高温烘烤状态(铸件浇注时高温金属液作用)下砂芯1强度降低，以减小下一步铸件成形凝固过程中受到的收缩阻力。
然后结合大型薄壁框架类铸件成形凝固时横向收缩力要远大于纵向收缩力的特点，在砂芯1上端面周边制作若干蜂窝孔2，蜂窝孔2轴线与砂芯1上端面相垂直，从而显著减小了砂芯1横向周边的强度，降低了铸件成形凝固过程中受到的横向收缩阻力，同时由于蜂窝孔2位于砂芯1上端面周边，故砂芯1纵向强度变化不大，仍具有一定的强度；且因砂芯1中间部位仍为实体状态，强度不发生变化，便于下一步组芯或者搬动。
接着在制得的蜂窝孔2内填充自由的干砂3，干砂3透气、无水分、无强度，为防止其流出，在干砂3上面再附覆型砂4，并将之与砂芯1上端面抹平齐，从而完成砂芯1的制备工作。
使用本方法制得铸造大型薄壁框架类铸件的各部分砂芯，经组合后便可用于铸造大型薄壁框架类铸件作业，如图3所示即为采用本法制得的砂芯整体组芯后制造一大型薄壁框架类铸件的示意图。
优选的，为了保证砂芯1横向周边的强度均匀性，所述在砂芯1上端面周边制作的蜂窝孔2均匀排布。
进一步的，再对依上述方法制得的砂芯1进行加热处理，根据砂芯粘结剂特性，进一步降低砂芯1强度，提高砂芯1溃散性，从而进一步降低了铸件产生裂纹的几率，同时减少铸件变形量，以保证形位公差，提高铸件精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
步骤一、采用随温度变化的砂芯粘结剂制作与大型薄壁框架类铸件相匹配的砂芯，砂芯为实体结构；
步骤二、在砂芯上端面周边制作若干蜂窝孔，蜂窝孔轴线与砂芯上端面相垂直；
步骤三、向蜂窝孔内填充透气、无水分、无强度的干砂，干砂上再附覆型砂并与砂芯上端面平齐。
2.根据权利要求1所述的制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，其特征在于：步骤二中所述在砂芯上端面周边制作蜂窝孔，蜂窝孔均匀排布。
3.根据权利要求1或2所述的制造大型薄壁框架类铸件用砂芯制备方法，其特征在于：所述三个步骤完成后，再对砂芯进行加热处理。
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