CN105772649B - 铸型压板和铸件的制造方法 - Google Patents

Abstract

铸型压板，包括上型压板、下型压板和筋板，所述上型压板与所述下型压板相对设置，所述筋板设置于所述下型压板的边缘处且垂直相交，所述筋板为一种实心筋板。本发明实施例还提供一种铸件的制造方法。

Description

铸型压板和铸件的制造方法

技术领域

本发明涉及机械铸造领域，特别涉及一种铸型压板和铸件的制造方法。

背景技术

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进成型的铸型里，经冷却凝固、清整后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸铁件浇注温度一般在1260℃至1450℃，高温铁水进入铸型后，随着温度不断降低，组织结构不断的变化，经过石墨析出、共晶转变、共析转变等处理流程，最终形成铸件。根据铸件的壁厚和冷却条件不同，铁液由高温降低至打箱温度大概需要几小时到几十天不等。尤其对于大型铸件，冷却处理时间长所造成的长时间压箱做法对于产品的生产周期、生产场地的占用和成本的控制非常不利。

现有技术公开了一种风电铸件强制冷却方法，增加了换热器，将换热器放入砂芯内腔，并设计通道连接至砂箱外，浇注后通气加快冷却。此方案传统方法虽然缩短了冷却处理时间，但是仍然有很多的缺点：一、生产成本高、操作难度大、现场空气噪音大、且高温气体存在安全隐患；二、适用范围有限，不适用于一些小型、内部冷铁多、形状复杂或质量要求高的铸件，且冷却效率仍然较低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种铸型压板和铸件的制造方法。

本发明实施例提供一种铸型压板，包括相互配合使用的下型压板和上型压板，所述下型压板和所述上型压板之间通过砂箱以及紧固箱卡组件连接，所述下型压板的尺寸和形状与所述砂箱相同，所述下型压板包括相对设置的下筋板连接面和防跑火台连接面，所述防跑火台连接面上设置有防跑火台，所述下筋板连接面上设置有筋板组件，所述筋板组件包括一组横向平行设置的至少两个横向筋板、以及一组纵向平行设置的至少两个纵向筋板，所述至少两个横向筋板与所述至少两个纵向筋板以第一指定角度交叉连接，所述至少两个横向筋板与所述至少两个纵向筋板高度相同、共同组成一个平行于所述下行压板的支撑平面；

所述上型压板与所述下型压板的尺寸和形状相同，所述上型压板包括砂箱接触面和上筋板连接面，所述上筋板连接面上设置有纵向加强筋、横向加强筋、至少一个用于放置冒口的冒口容纳筒孔、用于放置直浇道的直浇道容纳筒孔和至少一个用于型砂排气的排气孔，所述纵向加强筋与所述横向加强筋以第二指定角度交叉连接，所述冒口容纳筒孔、所述直浇道容纳筒孔、以及所述排气孔均匀分布在由所述纵向加强筋与所述横向加强筋所分割出的区域中，所述直浇道容纳筒孔、以及所述冒口容纳筒孔均为一种相对于所述上型压板凸起的筒状通孔，所述冒口容纳筒孔的凸起高度高于所述冒口。

本发明实施例还提供一种铸件的制造方法，包括：

根据工艺方案制造出铸件的下型模板和上型模板；

使用所述下型模板进行下型砂箱中下型型砂充填；

放置铸型压板中的下型压板在所述下型砂箱上，使所述下型压板的防跑火台与所述下型砂箱紧密接触；

通过第一紧固箱卡组件将所述下型砂箱与所述下型压板紧固连接；

所述下型砂箱中的型砂硬化后，将所述下型模板从所述下型砂箱中分离出来，翻转并水平放置所述下型砂箱与所述下型压板；

使用所述上型模板进行上型砂箱中上型型砂充填；

放置所述铸型压板中的上型压板在所述上型砂箱上，使所述上型压板的砂箱接触面与所述上型砂箱紧密接触、所述上型砂箱中冒口对应放置在所述上型压板的冒口容纳筒孔中、所述上型砂箱中直浇道对应放置在所述上型压板的直浇道容纳筒孔中；

通过第二紧固箱卡组件将所述上型砂箱与所述上型压板紧固连接；

所述上型砂箱中的型砂硬化后，将所述上型模板从所述上型砂箱中分离出来；

通过第三紧固箱卡组件将所述上型压板和所述下型压板紧固连接；

通过所述上型压板的所述直浇道容纳筒孔进行铸件浇注操作；

所述铸件冷却后，对所述铸件进行落砂清理操作。

本发明实施例能够克服现有技术中铸件浇注后冷却时间长、换热器冷却效率不够的缺陷，通过取消砂箱箱带，使用铸件压板，在保证砂箱强度和刚度的前提下，减少砂箱的吃砂量，同时增加了砂箱的导热能力，加快铸件温度的传递，有效提升铸件降温速率；减少铸件生产所用型砂总量，对型砂再生和型砂降温产生有利影响，同时降低成本，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是一较佳实施方式的铸型压板示意图；

附图2是一较佳实施方式的下型压板正面三视图；

附图3是一较佳实施方式的下型压板反面三视图；

附图4是一较佳实施方式的下型压板使用状态示意图；

附图5是一较佳实施方式的上型压板的立体结构示意图；

附图6是一较佳实施方式的上型压板使用状态示意图；

附图7是一较佳实施方式的铸型压板使用状态剖面图。

其中，下型压板1、防跑火台11、筋板组件12、上型压板2、纵向加强筋21、横向加强筋22、冒口容纳筒孔23、直浇道容纳筒孔24、排气孔25、砂箱3、上型砂箱31、下型砂箱32、上型型砂41、下型型砂42、紧固箱卡组件5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

型砂铸造降温过程，是铸件高温铁水的热量通过型砂传导至周围环境中的过程，由于型砂的导热系数较小，是铸件降温的主要阻热材料，一般砂箱使用箱带来保证砂箱的强度和刚度，而箱带的尺寸多在100mm-200mm之间，箱带导致铸件吃砂量增大，降温缓慢，本发明实施例通过提供一种铸型压板取代砂箱箱带，以减少铸件周围的型砂来达到快速降温，缩短落砂时间的目的。

如图1-图7所示，本发明实施例提供一种铸型压板，其可包括相互配合使用的下型压板1和上型压板2，下型压板1和上型压板2均通过紧固箱卡组件固定连接到砂箱3，其中，下型压板1的尺寸和形状与砂箱3相同，为一种长方形平板，下型压板1包括相对设置的下筋板连接面和防跑火台连接面，防跑火台连接面上设置有防跑火台11，下筋板连接面上设置有筋板组件12，筋板组件12包括一组横向平行设置的至少两个横向筋板、以及一组纵向平行设置的至少两个纵向筋板，横向筋板与纵向筋板以第一指定角度交叉连接，形成格子型结构，横向筋板与纵向筋板高度相同、共同组成一个平行于下行压板的支撑平面，其中，第一指定角度可以为90度，紧固箱卡组件可包括至少一个紧固箱卡，当下型压板1或上型压板2固定到砂箱3时，可在下型压板1或上型压板2四周布置若干个紧固箱卡。

本发明实施例中，下型压板1使用钢制或铁质材料，使用紧固箱卡组件将下型压板1与砂箱卡紧。下型压板1的防跑火台11，可使下型型砂形成凹槽，增加铁水流动阻力，防止铁水跑火，其高度可以为40mm~50mm、宽度可以为30mm~40mm，可根据下行压板的尺寸来调整和设计；下型压板1上的交叉型筋板组件12，可以保证压板的强度，筋板组件12中的筋板上可设置有减重孔，形成中空结构，可以有效减轻压板的重量，同时可以节约材料、有利于空气流通增强散热。

本发明实施例中，下型压板1上的防跑火台11和筋板组件12可以是随下型压板1一次成型制成的，也可以是二次焊接到下型压板1而成型的，下型压板1可以选用钢材质，防跑火台11和筋板组件12可以是与下行压板材质相同。

上型压板2与下型压板1的尺寸和形状相同，也是一种长方形结构，上型压板2包括砂箱接触面和上筋板连接面，上筋板连接面上设置有纵向加强筋21、横向加强筋22、至少一个用于放置冒口管道的冒口容纳筒孔23、用于放置直浇道的直浇道容纳筒孔24和至少一个用于型砂排气的排气孔25，纵向加强筋21与横向加强筋22以第二指定角度交叉连接，冒口容纳筒孔23、直浇道容纳筒孔24、以及排气孔25均匀分布在由纵向加强筋21与横向加强筋22所分割出的区域中，例如，将冒口容纳筒孔23两两分割为一组，并且对应的在该分割区域内设置有一对排气孔25，其中，直浇道容纳筒孔24、以及冒口容纳筒孔23均为一种相对于上型压板2凸起的筒状通孔，直浇道容纳筒孔24可以为一种腰形结构；第二指定角度可以为90度。

其中，上型压板2使用钢制或铁质材料，使用紧固箱卡组件将上型压板2与砂箱卡紧。加强筋用以保证压板的强度；冒口容纳筒孔23可以保证冒口被型砂包围，沿周吃砂量在80mm-100mm，冒口容纳筒孔23的高度高于冒口50mm-60mm，可根据上型压板2以及冒口的尺寸来调整和设计；直浇道容纳筒孔24利于铸件浇注；排气孔25有利于排出型砂中产生的气体；采用上型压板2，减少吃砂量，加快铸件冷却，增强铸型刚度，利于铸铁件补缩，降低成本，提高效率。

本发明实施例中，筋板组件12中各个横向筋板、各个纵向筋板上均设置有减重孔。

本发明实施例中，下型压板1包括第一横向边缘、第二横向边缘、第一纵向边缘、第二纵向边缘，筋板组件12中最靠近第一横向边缘的横向筋板、最靠近第二横向边缘的横向筋板、最靠近第一纵向边缘的纵向筋板、最靠近第二纵向边缘的纵向筋板为实心的筋板，筋板组件12中除最靠近第一横向边缘的横向筋板、最靠近第二横向边缘的横向筋板、最靠近第一纵向边缘的纵向筋板、最靠近第二纵向边缘的纵向筋板以外的横向筋板或纵向筋板上均设置有减重孔。

本发明实施例中，上型压板2上的纵向加强筋21、横向加强筋22、冒口容纳筒孔23、直浇道容纳筒孔24可以是随着上型压板2一次成型制成的，也可以是二次焊接到上型压板2而成型的，上型压板2可以选用钢或铁质材料。

本发明实施例还提供一种使用上述铸件压板进行铸件制造的方法，具体的，可参照图7所示部件示意图，其可包括：

S1，根据工艺方案制造出铸件的下型模板和上型模板；

S2，下型造型：使用下型模板进行下型砂箱32中下型型砂42充填，具体的，可准备好下型模板，放置下型砂箱32、浇道等，流砂完成下型型砂42的充填；

S3，放置铸型压板中的下型压板1在下型砂箱32上，使下型压板1的防跑火台与下型砂箱32紧密接触；

S4，通过第一紧固箱卡组件将下型砂箱32与下型压板1紧固连接；

S5，下型砂箱32中的型砂硬化后，将下型模板从下型砂箱32中分离出来，翻转并水平放置下型砂箱32与下型压板1，同时，还可以进行清理、施涂工作；

S6，上型造型：使用上型模板进行上型砂箱31中上型型砂41充填，具体的，可准备好上型模板，放置上型砂箱31、冒口、直浇道等，流砂完成上型型砂41的充填；

S7，放置铸型压板中的上型压板2在上型砂箱31上，使上型压板2的砂箱接触面与上型砂箱31紧密接触、上型砂箱31中冒口管道对应放置在上型压板2的冒口容纳筒孔中、上型砂箱31中直浇道对应放置在上型压板2的直浇道容纳筒孔中；

S8，通过第二紧固箱卡组件将上型砂箱31与上型压板2紧固连接；

S9，上型砂箱31中的型砂硬化后，将上型模板从上型砂箱31中分离出来；

S10，合箱操作，通过第三紧固箱卡组件将上型压板2和下型压板1紧固连接；

S11，通过上型压板2的直浇道容纳筒孔进行铸件浇注操作；

S12，铸件落砂，铸件冷却后，对铸件进行落砂清理操作，完成铸件的生产过程。

进一步的，对于压箱时间超过一定时间的，例如5天，也可以根据压箱时限的要求，在浇注后2天，撤出上型压板，使型砂直接与空气接触，使铸件加快降温。

本发明实施例克服了现有技术中铸件浇注后冷却时间长、换热器冷却效率不够的缺陷，通过取消砂箱箱带，使用铸件压板，在保证砂箱强度和刚度的前提下，减少了砂箱的吃砂量，而铸件压板也同时增加了砂箱的导热能力，加快了铸件温度的传递，有效提升了铸件降温速率；减少铸件生产所用型砂总量，对型砂再生和型砂降温产生有利影响，同时降低成本，提高生产效率。

本发明实施例使用铸件压板进行铸件制作的工艺所用工作设计和制作简单、成本低、质量稳定、操作简单；铸件降温速度加快后，利于提高铸件的强度性能。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种铸型压板，其特征在于，包括相互配合使用的下型压板和上型压板，所述下型压板和所述上型压板之间通过砂箱以及紧固箱卡组件连接，所述下型压板的尺寸和形状与所述砂箱相同，所述下型压板包括相对设置的下筋板连接面和防跑火台连接面，所述防跑火台连接面上设置有防跑火台，所述下筋板连接面上设置有筋板组件，所述筋板组件包括一组横向平行设置的至少两个横向筋板、以及一组纵向平行设置的至少两个纵向筋板，所述至少两个横向筋板与所述至少两个纵向筋板以第一指定角度交叉连接，所述至少两个横向筋板与所述至少两个纵向筋板高度相同、共同组成一个平行于所述下型 压板的支撑平面；所述紧固箱卡组件包括至少一个紧固箱卡，所述上型压板与所述下型压板的尺寸和形状相同，所述上型压板包括砂箱接触面和上筋板连接面，所述上筋板连接面上设置有纵向加强筋、横向加强筋、至少一个用于放置冒口的冒口容纳筒孔、用于放置直浇道的直浇道容纳筒孔和至少一个用于型砂排气的排气孔，所述纵向加强筋与所述横向加强筋以第二指定角度交叉连接，所述冒口容纳筒孔、所述直浇道容纳筒孔、以及所述排气孔均匀分布在由所述纵向加强筋与所述横向加强筋所分割出的区域中，所述直浇道容纳筒孔、以及所述冒口容纳筒孔均为一种相对于所述上型压板凸起的筒状通孔，所述冒口容纳筒孔的凸起高度高于所述冒口；所述下型压板包括第一横向边缘、第二横向边缘、第一纵向边缘、第二纵向边缘，所述筋板组件中最靠近所述第一横向边缘的横向筋板、最靠近所述第二横向边缘的横向筋板、最靠近所述第一纵向边缘的纵向筋板、最靠近所述第二纵向边缘的纵向筋板为实心的筋板，所述筋板组件中除所述最靠近所述第一横向边缘的横向筋板、所述最靠近所述第二横向边缘的横向筋板、所述最靠近所述第一纵向边缘的纵向筋板、所述最靠近所述第二纵向边缘的纵向筋板以外的横向筋板或纵向筋板上均设置有减重孔。

2.如权利要求1所述的铸型压板，其特征在于，所述防跑火台的高度为40mm~50mm、宽度为30mm~40mm。

3.如权利要求1所述的铸型压板，其特征在于，所述直浇道容纳筒孔为腰形结构。

4.如权利要求1所述的铸型压板，其特征在于，所述第一指定角度为90度。

5.如权利要求1所述的铸型压板，其特征在于，所述第二指定角度为90度。

6.如权利要求1所述的铸型压板，其特征在于，所述冒口容纳筒孔的高度高于所述冒口50mm-60mm。