CN105414487A - 一种大型泥芯的固定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型泥芯的固定方法，其特征在于：利用泥芯钢管、泥芯骨和圆钢的刚度和强度将芯头和泥芯组合成整体，造型合箱时通过底箱环链和盖箱压铁施力于泥芯中的泥芯钢管、泥芯骨和圆钢，保证泥芯在浇注过程中能承受液态钢水产生的巨大浮力，并通过泥芯钢管将气体排出型腔。其特征还在于，具体实施步骤如下：1、泥芯必须为一个整体，2、环链预埋在底箱芯头下面；3、下芯头设计能满足埋环链的要求；4、下芯头必须有支撑钢板；5、将泥芯吊至下芯头上方；6、盖板芯钢管与泥芯钢管留有间隙；7、拉紧环链；8、上部加压铁；9、排出水份和分解物。本发明的优点是没有产生泥芯漂浮、排气不畅、清砂困难等问题。

Description

一种大型泥芯的固定方法
技术领域
本发明涉及砂型铸造成形技术领域，尤其涉及一种大型泥芯的固定方法，特别适用于大型铸件砂型造型时泥芯的固定，广泛应用于各类大型铸钢件的生产。
背景技术
在大型而又复杂的油压机横梁类铸钢件铸造中，由于铸件结构大且复杂，内部有很多较大的腔体结构，因此在铸造成形时需要用大型泥芯来成形出相应的腔体。目前大型泥芯的固定和定位主要有两种方式，一是芯头法:泥芯仅依靠芯头固定和定位,不采用芯撑的方法。这要求芯头有足够大的面积，并且砂型的抗压强度能支撑泥芯重量，防止泥芯因自重“下沉”或钢水浮力的作用下产生“上浮”，当泥芯发生“下沉”时铸件下部的壁厚将减小，而当泥芯“上浮”时则铸件上部壁厚减小。二是芯撑法:泥芯用芯撑固定和定位的方法。若泥芯上下芯头的面积较小，而泥芯既大又重，仅依靠芯头固定和定位时泥芯可能“下沉”或“上浮”，一般通过采用芯撑辅助固定和定位。然而，砂型的抗压强度一般在1.5～2.5MPa之间，这对大型泥芯来说砂型的抗压强度仅有1.5～2.5MPa是很有限的，往往要采用“芯撑法”固定和定位。“芯撑法”虽然能防止泥芯“下沉”或“上浮”，但是芯撑在铸件内部难以与钢水熔合，这对有探伤技术要求的高质量的铸钢件是不允许的。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，首创一种大型泥芯的固定方法,使上下芯头面积较小的大型泥芯固定和定位精确，并又能解决泥芯排气和清砂困难的难题，同时也能保证铸件满足较高的探伤要求。
本发明的目的是这样实现的：一种大型泥芯的固定方法，其特征在于：利用泥芯钢管、泥芯骨和圆钢的刚度和强度将芯头和泥芯组合成整体，造型合箱时通过底箱环链和盖箱压铁施力于泥芯中的泥芯钢管、泥芯骨和圆钢，以保证形成铸件型腔的泥芯在浇注过程中能承受液态钢水产生的巨大浮力，并通过泥芯钢管将泥芯中高温状态下产生的气体顺利排出型腔。
一种大型泥芯的固定方法，其特征还在于，具体实施步骤如下：
1、泥芯必须为一个整体，泥芯骨与圆钢及泥芯钢管须焊牢，以保证强度和刚度；
2、环链预埋在底箱芯头下面，环链一端的下钢环与底箱箱带的方钢紧固；
3、造型时因整个环链必须埋在下芯头里，因此，下芯头设计能满足埋环链的要求；
4、泥芯的下芯头必须有足够大的芯头支撑钢板，防止泥芯下沉；
5、下芯时，先将泥芯吊至下芯头的上方，环链另一端的上环拴上细铁丝，将环链从泥芯钢管下部引出到上部，下好泥芯，然后盖上盖板泥芯；
6、盖板芯钢管直径须大于泥芯钢管，使两者之间有调整间隙，以便用楔铁对泥芯定位和水平方向的固定；
7、尺寸校对无误后，用行车拉紧环链，放好垫铁，同时用楔铁紧固,为防止松动可与方钢焊牢；
8、必要时还可从上部加压铁，这便形成了下拉上压的紧固方式，从而保证了泥芯定位和固定的准确性和牢固性；
9、可利用泥芯中的泥芯钢管侧面的排气孔，使泥芯中的水份和分解物在高温钢水的作用下而产生的大量气体从泥芯钢管内顺畅排出。
与现有技术相比，本发明的优点是：没有产生泥芯漂浮、排气不畅、清砂困难等问题，加工后探伤完全达到德国SMS公司设计要求；
采用本发明，马钢重机公司平均每年可多承接异型大型铸钢件300吨，每吨可获利至少5000元，每年可增加150万元经济效益。
附图说明
图1：本发明示图。
图2：5000吨油压机上横梁三维示图。
图3：5000吨油压机上横梁二维示图。
图4：5000吨油压机上横梁泥芯三维示图。
图中：1、泥芯2、圆钢3、泥芯骨4、泥芯钢管5、环链6、下方钢7、下钢环8、箱带9、芯头支撑钢板10、下芯头11、型腔12、调整间隙13、垫铁14、上方钢15、上钢环16、楔铁17、盖板芯钢管18、盖板泥芯。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述。
如图2所示，结合马钢5000t油压机上横梁来对本发明的大型泥芯的固定方法来阐述本发明的具体实践应用。
马钢5000t油压机上横梁，具体参数如下：（1）最大外形尺寸：3840×3070×1800mm；（2）材质：GS-20Mn5N；（3）铸件毛重:80吨（4）铸件上下厚度200左右平面及中间孔壁要按照DIN1960/2质量等级2级进行超声波探伤；其余按照DIN1960/2质量等级3级进行检查。因此，马钢5000t油压机上横梁属于高技术要求的大型铸钢件。
如图3、4所示，可得知上横梁泥芯数量和泥芯大小，上横梁共有11个泥芯，其中五个泥芯可按“芯头法”固定和定位，另外6个泥芯的特点是①形状不规整；②重心偏离芯头；③清砂孔的直径上下仅为φ250mm和300×500mm腰形孔，φ250mm和300×500mm腰形孔即为清砂孔也是泥芯芯头，相对泥芯较小，因此，浇注前泥芯会“下沉”，而浇注后泥芯会“漂浮”；④φ250mm和300×500mm腰形孔由于过小不仅泥芯排气困难，而且清砂也困难。
如图4所示，6个泥芯是不能采用传统的“芯头法”和“芯撑法”的泥芯固和定位方法，采用“芯头法”时由于钢水对泥芯产生的浮力超过了砂型强度，泥芯产生上浮的严重问题，因此，“芯头法”不能采用；而采用“芯撑法”时，芯撑难以熔融结合，并产生缺陷，满足不了探伤要求，因此，“芯撑法”也不能采用。基于上述，则必须采用本发明大型泥芯的固定方法。
如图1所示，一种大型泥芯的固定方法，其特征在于：利用泥芯钢管4、泥芯骨3和圆钢2的刚度和强度将芯头和泥芯1组合成整体，造型合箱时通过底箱环链5和盖箱压铁施力于泥芯1中的泥芯钢管4、泥芯骨3和圆钢2，以保证形成铸件型腔11的泥芯1在浇注过程中能承受液态钢水产生的巨大浮力，并通过泥芯钢管4将泥芯1中高温状态下产生的气体顺利排出型腔11。
一种大型泥芯的固定方法，其特征还在于，具体实施步骤如下：
1）、泥芯1必须为一个整体，泥芯骨3与圆钢2及泥芯钢管4须焊牢，以保证强度和刚度；
2）、环链5预埋在底箱芯头下面，环链5一端的下钢环7与底箱箱带8的下方钢6紧固；
3)、造型时因整个环链5必须埋在下芯头10里，因此，下芯头10设计能满足埋环链5的要求；
4)、泥芯1的下芯头10必须有足够大的芯头支撑钢板(9)，防止泥芯(1)下沉；
5）、下芯时，先将泥芯(1)吊至下芯头(10)的上方，环链5另一端的上钢环(15)拴上细铁丝，将环链(5)从泥芯钢管(4)下部引出到上部，下好泥芯，然后盖上盖板泥芯(18)；
6)、盖板芯钢管(17)直径须大于泥芯钢管(4)，使两者之间有调整间隙(12)，但同时必须要小于泥芯(1)芯头，以便用楔铁(16)对泥芯(1)定位和水平方向的固定；
7)、尺寸校对无误后，用行车拉紧环链(5)，放好垫铁(13)，同时用楔铁(16)紧固,为防止松动可与上方钢(14)焊牢；
8）、必要时还可从上部加压铁，这便形成了下拉上压的紧固方式，从而保证了泥芯(1)定位和固定的准确性和牢固性；
9）、可利用泥芯(1)中的泥芯钢管(4)侧面的排气孔，使泥芯(1)中的水份和分解物在高温钢水的作用下而产生的大量气体从泥芯钢管(4)内顺畅排出。
利用泥芯钢管(4)的强度和刚度，在泥芯(1)重心偏离芯头较大的情况下，不用芯撑也能保证泥芯(1)的固定和定位。该泥芯(1)可大量填充疏松物（或砂块）,从而利于清砂。

Claims (2)

1.一种大型泥芯的固定方法，其特征在于：利用泥芯钢管（4）、泥芯骨（3）和圆钢（2）的刚度和强度将芯头和泥芯（1）组合成整体，造型合箱时通过底箱环链（5）和盖箱压铁施力于泥芯（1）中的泥芯钢管（4）、泥芯骨（3）和圆钢（2），以保证形成铸件型腔（11）的泥芯（1）在浇注过程中能承受液态钢水产生的巨大浮力，并通过泥芯钢管（4）将泥芯（1）中高温状态下产生的气体顺利排出型腔（11）。
2.一种大型泥芯的固定方法，其特征还在于，具体实施步骤如下：
1）泥芯（1）必须为一个整体，泥芯骨（3）与圆钢（2）及泥芯钢管（4）须焊牢，以保证强度和刚度；
2）环链（5）预埋在底箱芯头下面，环链（5）一端的下钢环（7）与底箱箱带（8）的下方钢（6）紧固；
3)造型时因整个环链（5）必须埋在下芯头（10）里，因此，下芯头（10）设计能满足埋环链（5）的要求；
4)泥芯（1）的下芯头（10）必须有足够大的芯头支撑钢板(9)，防止泥芯(1)下沉；
5）下芯时，先将泥芯(1)吊至下芯头(10)的上方，环链（5）另一端的上钢环(15)拴上细铁丝，将环链(5)从泥芯钢管(4)下部引出到上部，下好泥芯，然后盖上盖板泥芯(18)；
6)盖板芯钢管(17)直径须大于泥芯钢管(4)，使两者之间有调整间隙(12)，但同时必须要小于泥芯(1)芯头，以便用楔铁(16)对泥芯(1)定位和水平方向的固定；
7)尺寸校对无误后，用行车拉紧环链(5)，放好垫铁(13)，同时用楔铁(16)紧固,为防止松动可与上方钢(14)焊牢；
8）必要时还可从上部加压铁，这便形成了下拉上压的紧固方式，从而保证了泥芯(1)定位和固定的准确性和牢固性；
9）可利用泥芯(1)中的泥芯钢管(4)侧面的排气孔，使泥芯(1)中的水份和分解物在高温钢水的作用下而产生的大量气体从泥芯钢管(4)内顺畅排出。
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