CN106694802B - 一种制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砂型铸造技术领域，公开了一种制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，包括制模、造芯、造型、合型、浇筑、落砂；制模过程中，在模具上进行悬空通孔铸造的部位制作开放式工艺槽，开放式工艺槽由预留孔和工艺槽组成；造芯过程中，制造与模具上开放式工艺槽配合使用的型芯；在造型前，将型芯插设到模具的开放式工艺槽中，检查型芯定位后进行造型。本发明提供了一种能够快速、简单的对具有悬空通孔的铸件进行铸造的砂型铸造工艺，该工艺方法在很大程度上减小了因铸件上存在多个悬空通孔，而需要利用多个分型面进行铸造的问题，增大了铸造的精度。

Description

一种制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺

技术领域

本发明涉及砂型铸造技术领域，特别是涉及一种制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺。

背景技术

在进行砂型铸造时，很多铸件上由于有多个悬空通孔结构，需要分出多个分型面，在进行合型浇筑时，也需要相应的使用多层箱进行，但是机器造型只能两箱造型，所以当有多个分型面时无法适用于机器造型，不能满足大批量生产的需求，导致生产率下降。而且分型面多还会带来误差增大、精度下降的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够快速、简单的对具有悬空通孔的铸件进行铸造的砂型铸造工艺，该工艺方法在很大程度上减小了因铸件上存在多个悬空通孔而需要利用多个分型面进行铸造的问题，增大了铸造的精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，包括如下步骤：

(1)制模：根据所需铸件的形状，制造模具，在模具上进行悬空通孔铸造的部位制作开放式工艺槽，开放式工艺槽由与悬空通孔的大小形状相同的预留孔以及处于预留孔上方的工艺槽组成；

(2)造芯：制造与模具上开放式工艺槽配合使用的型芯，所述型芯包括型芯本体，型芯本体上设有与工艺槽的位置相对应的产品轮廓孔；在产品轮廓孔下方的型芯本体上设有通孔填充部，通孔填充部与预留孔相配合；制备铸造时所需用到的砂芯；

(3)造型：在造型前，将型芯插设到模具的开放式工艺槽中，这时型芯的通孔填充部处于模具上的预留孔的位置，型芯的产品轮廓孔处于模具上的工艺槽的位置；型芯的通孔填充部与模具上的预留孔相配合，模具的工艺槽侧壁封堵住型芯的产品轮廓孔的两端；在检查型芯定位后将模具、型芯和砂芯放入沙箱中进行造型；

(4)合型：将模具取出，将型芯和砂芯下入到型腔中，进行合型；

(5)浇筑：将金属液倒入型腔中，进行浇筑；

(6)落砂：待浇筑的金属液冷却后，将铸件的粗胚连同型砂一起进行落砂，将铸件与型砂进行分离。

以上所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，所述的悬空通孔为方孔，所述的工艺槽槽底位置的宽度小于工艺槽上部开口处的宽度。

以上所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，还包括在对铸件进行落砂处理后，对铸件进行去除浇冒口处理。

以上所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，还包括在对铸件进行去除浇冒口处理后，对铸件进行抛丸处理。

以上所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，还包括在对铸件进行抛丸处理后，对铸件进行防锈处理。

一种型芯，包括型芯本体，型芯本体上设有与工艺槽的位置相对应的产品轮廓孔，产品轮廓孔的形状与工艺槽侧壁相配合；在产品轮廓孔下方的型芯本体上设有通孔填充部，通孔填充部与预留孔相配合。

本发明采用上述工艺方法，具有以下优点：

本发明提供了一种能够快速、简单的对具有悬空通孔的铸件进行铸造的砂型铸造工艺，该铸造工艺在很大程度上减小了因铸件上存在多个悬空通孔而需要利用多个分型面进行铸造的问题，增大了铸造的精度。利用通孔填充部的形状，在浇筑过程中，直接在铸件的指定位置将悬空通孔制出；型芯的产品轮廓孔则在浇筑过程中起到了能够对位于悬空通孔上端的相当于模具的工艺槽的位置进行浇筑填充，完成对悬空通孔的浇筑；这样，通过对型芯的运用，在进行这种具有悬空通孔的铸件的铸造时，就可以有更多的选择分型面的方式，减少分型面的数量，在提高了工作效率的同时，也提高了铸造产品的精度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明实施例中铸件的结构示意图；

图2是图1中A-A向剖视结构示意图；

图3是图1铸件用模具的结构示意图；

图4是配合图3中模具上开放式工艺槽的型芯的结构示意图；

图5是图4左视图；

图6是图5中B-B向剖视结构示意图；

图7是型芯与开放式工艺槽配合使用的结构示意图；

图8是图7的右视图；

图9是合型时的结构示意图；

图10是浇筑时的剖视结构示意图。

图中，1、铸件，2、悬空通孔，3、模具，4、开放式工艺槽，5、型芯，6、通孔填充部，7、产品轮廓孔，8、预留孔，9、工艺槽，10、工艺槽侧壁，11、砂芯，12、型腔。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-图10中所示，该制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺包括如下步骤：

(1)制模：根据所需铸件1的形状，制造模具3，在模具3上进行悬空通孔2铸造的部位制作开放式工艺槽4，开放式工艺槽4由与悬空通孔2的大小形状相同的预留孔8以及处于预留孔8上方的工艺槽9组成；

(2)造芯：制造与模具3上开放式工艺槽4配合使用的型芯5，所述型芯 5包括型芯本体，型芯本体上设有与工艺槽9的位置相对应的产品轮廓孔7；在产品轮廓孔7下方的型芯本体上设有通孔填充部6，通孔填充部6与预留孔8相配合；制备铸造时所需用到的砂芯11；

(3)造型：在造型前，将型芯5插设到模具3的开放式工艺槽4中，这时型芯5的通孔填充部6处于模具3上的预留孔8的位置，型芯5的产品轮廓孔7 处于模具3上的工艺槽9的位置；型芯5的通孔填充部6与模具3上的预留孔8 相配合，模具3的工艺槽侧壁10封堵住型芯5的产品轮廓孔7的两端；在检查型芯定位后将模具3、型芯5和砂芯11放入沙箱中进行造型；

(4)合型：将模具3取出，将型芯5和砂芯11下入到型腔12中，进行合型；

(5)浇筑：将金属液倒入型腔12中，进行浇筑；

(6)落砂：待浇筑的金属液冷却后，将铸件1的粗胚连同型砂一起进行落砂，将铸件1与型砂进行分离。

以上所述的悬空通孔2的砂型铸造工艺，所述的悬空通孔2为方孔时，所述的工艺槽9槽底位置的宽度小于工艺槽9上部开口处的宽度。

进一步的，当悬空通孔2为底部宽度不大于顶部宽度的规则通孔结构时，也可以将开放式工艺槽4作成如方孔时的底部窄上部较宽的形状，这样做可以在造型后，在将模具3从沙箱中取出时，能够方便的将模具3取出，而型芯5 则可以留在沙箱中，等待将其他的砂芯11安置到位后，进行浇筑。

以上所述的悬空通孔2的砂型铸造工艺，还包括在对铸件1进行落砂处理后，对铸件1进行去除浇冒口处理。

以上所述的悬空通孔2的砂型铸造工艺，还包括在对铸件1进行去除浇冒口处理后，对铸件1进行抛丸处理。

以上所述的悬空通孔2的砂型铸造工艺，还包括在对铸件1进行抛丸处理后，对铸件1进行防锈处理。

去除浇冒口、抛丸、防锈处理都为铸件铸造的后续工序，通过对铸件粗胚的进一步的加工打磨，去除铸件1的内部残余应力，提高铸件1表面的光滑度和疲劳断裂抗力，并通过对铸件1表面的防锈处理增强铸件1的抗腐蚀能力，提高铸件1的使用寿命。

一种型芯5，包括型芯本体，型芯本体上设有与工艺槽9的位置相对应的产品轮廓孔7，产品轮廓孔7的形状与工艺槽9侧壁相配合；在产品轮廓孔7下方的型芯本体上设有通孔填充部6，通孔填充部6与预留孔8相配合。

在进行如图1和图2所示的铸件1的砂型铸造时，由于在其横向上存在多个沟槽，故无法在其水平面上的最大横截面上选出数量较少的分型面；而在其竖直状态下选择分型面，则需要在其上下两个悬空通孔2处分出多个分型面，这样就需要三箱进行合型浇筑，工艺复杂，且无法实现机械化生产。使用本发明所述的铸造工艺进行该铸件1的铸造，其步骤如下：

1、制模：进行模具3的设计及制备，将模具3上需要进行悬空通孔2铸造的部位制作成开放式工艺槽4，如图3所示。

2、造芯：制造与模具3上开放式工艺槽4配合使用的型芯5，所述的型芯 5包括型芯本体，型芯本体上设有与工艺槽9的位置相对应的产品轮廓孔7；在产品轮廓孔7下方的型芯本体上设有通孔填充部6，通孔填充部6与预留孔8相配合。型芯5的结构如图4-图6所示。

3、造型：如图7和图8所示，将型芯5插入到模具3的开放式工艺槽4中；，这时型芯5的通孔填充部6处于模具3上的预留孔8的位置，型芯5的产品轮廓孔7处于模具3上的工艺槽9的位置；型芯5的通孔填充部6与模具3上的预留孔8相配合，模具3的工艺槽侧壁10封堵住型芯5的产品轮廓孔7的两端；在检查型芯定位后将模具3、型芯5和砂芯11放入沙箱中，加入型砂进行造型。这样，造型完成时，沙箱内的结构就会如图9所示。这时，模具3上的开放式工艺槽4的部位放置了型芯5，由于本实施例中悬空通孔2为规则的正方形，故在制备模具3时，将模具3的工艺槽槽底位置的宽度制备的小于工艺槽上部开口处的宽度，这样，在合型完成，将模具3从沙箱中取出后，型芯5就会留在沙箱中，达到对型芯准确定位的目的。

4、合型：将模具3从沙箱中取出，再将其它需要设置砂芯11的位置上放置好砂芯11，这样将上沙箱和下沙箱对合后，就会在沙箱内的形成一个铸件1 形状的型腔12。

5、浇筑：如图10所示进行浇筑。浇筑时金属液会进入沙箱内的型腔12内，将沙箱内的型腔12填满；由于型芯5和砂芯11的存在，金属液会绕过型芯5 和砂芯11在型腔12中所占据的位置，等待金属液冷却固化，就完成了浇筑。在进行浇筑时，金属液会填充进型芯5的产品轮廓孔7中，而避开通孔填充部6 的位置，这样，待金属液冷却凝固后，铸件1就会在对应通孔填充部6的位置上形成方形的悬空通孔2；而在产品轮廓孔7处，铸件1会根据产品轮廓孔7的形状，将模型的开放式工艺槽4的上部封闭，这样就完成了对铸件1悬空通孔2 的铸造。

6、落砂：将浇筑完成后的铸件1连同型砂一起放入到落砂机中进行铸件1 和型砂的分离。得到铸件粗胚。

再将铸件1的粗胚进行去除浇冒口、抛丸、防锈处理，得到最终铸件1的成品。

在本实施例中，所用的型芯5的结构如图4-图6所示，其上设有设有与工艺槽9的位置相对应的产品轮廓孔7；在产品轮廓孔7下方的型芯本体上设有通孔填充部6，通孔填充部6与模具3上的预留孔8相配合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制模：根据所需铸件的形状，制造模具，在模具上进行悬空通孔铸造的部位制作开放式工艺槽，开放式工艺槽由与悬空通孔的大小形状相同的预留孔以及处于预留孔上方的工艺槽组成；

(2)造芯：制造与模具上开放式工艺槽配合使用的型芯，所述型芯包括型芯本体，型芯本体上设有与工艺槽的位置相对应的产品轮廓孔；在产品轮廓孔下方的型芯本体上设有通孔填充部，通孔填充部与预留孔相配合；制备铸造时所需用到的砂芯；

(3)造型：在造型前，将型芯插设到模具的开放式工艺槽中，这时型芯的通孔填充部处于模具上的预留孔的位置，型芯的产品轮廓孔处于模具上的工艺槽的位置；型芯的通孔填充部与模具上的预留孔相配合，模具的工艺槽侧壁封堵住型芯的产品轮廓孔的两端；在检查型芯定位后将模具、型芯和砂芯放入沙箱中进行造型；

(4)合型：将模具取出，将型芯和砂芯下入到型腔中，进行合型；

(5)浇筑：将金属液倒入型腔中，进行浇筑；

(6)落砂：待浇筑的金属液冷却后，将铸件的粗胚连同型砂一起进行落砂，将铸件与型砂进行分离。

2.根据权利要求1所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，其特征在于，所述的悬空通孔为方孔，所述的工艺槽槽底位置的宽度小于工艺槽上部开口处的宽度。

3.根据权利要求1所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，其特征在于，在落砂处理后，还包括对铸件进行去除浇冒口处理。

4.根据权利要求3所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，其特征在于，在去除浇冒口处理后，还包括对铸件进行抛丸处理。

5.根据权利要求4所述的制备具有悬空通孔的铸件的砂型铸造工艺，其特征在于，在抛丸处理后，还包括对铸件进行防锈处理。