CN109158534A - 解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

一种解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，属于铸造技术领域，用于解决铸件缩松与缩孔缺陷，所述方法是在长孔砂芯的中部开设通向长孔砂芯外的中空孔，且保证所述中空孔在铸造过程中能够与外界大气相通。本发明所述解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法及砂芯，在不增加长孔处冷铁布置工序和增设冒口需要后续清理的情况下，通过在长孔砂芯上设置通向外界的中空孔，提升了长孔处的散热效果，使得长孔处的组织致密，避免了长孔处缩松、缩孔缺陷的出现。

Description

解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及解决带有长孔的铸件孔壁出现缩松、缩孔等缺陷的铸造方法。

背景技术

带有长孔的铸件，在铸造生产中有两种制造方法，一是采用镶铸管的方法，此方法的风险是会有镶铸管与铸件本体之间的融合不良；另一种是制作长孔砂芯，与铸件其他部位的砂芯组芯，形成长孔的型腔，在浇注铸件时一并形成长孔，此方法的风险是长孔处会有缩松、缩孔等缺陷。目前，为了解决长孔一体铸造的风险，一般在冷铁或者增加补缩冒口的方式进行补缩，以减少发生缩松、缩孔缺陷的几率，但冷铁放置难度大、工序复杂，而采用冒口补缩又增加了后续清理的难度。

发明内容

有鉴于以上一体式铸造带有长孔的铸件时，铸件的长孔处易出现缩松、缩孔缺陷问题，有必要提出一种解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，采用了在长孔砂芯中部开设通孔的方法，增加长孔砂芯的散热和导热作用，使得长孔处的金属液可率先凝固，从而使得长孔处的组织致密。

本发明所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，所述方法是在长孔砂芯的中部开设通向长孔砂芯外的中空孔，且保证所述中空孔在铸造过程中能够与外界大气相通。

所述解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法需要满足铸件在浇注过程中最小吃砂量、砂芯强度等条件，在本方案中，设有所述中空孔的长孔砂芯的壁厚最小不小于20mm，同时在采用不同的原材料及其配比的情况下，可以选择不同的最小壁厚，然而需要保证的是长孔砂芯的强度应不低于7MPa。

作为本发明的进一步改进，可以在所述中空孔中填置钢丸，以进一步提升长孔砂芯的散热能力，从而实现长孔处的温度场相较铸件其他实体部位的温度场的温度低，从而达到长孔处的金属液率先凝固，保证了长孔处组织的致密，从而避免了缩松和/或缩孔缺陷的出现。

更优地，所述钢丸的直径可以为Φ1.2mm～Φ1.6mm。

本发明技术方案的有益效果：本发明所述解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法及砂芯，在不增加长孔处冷铁布置工序和增设冒口需要后续清理的情况下，通过在长孔砂芯上设置通向外界的中空孔，提升了长孔处的散热效果，使得长孔处的组织致密，避免了长孔处缩松、缩孔缺陷的出现。

附图说明

图1是气缸盖铸件喷油孔处轴截面结构示意图；

图2是喷油孔砂芯结构示意图；

图中，1-喷油孔；2-喷油孔砂芯；3-中空孔。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，将按照附图实施例进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

本发明所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，所述方法是在长孔砂芯的中部开设通向长孔砂芯外的中空孔，且保证所述中空孔在铸造过程中能够与外界大气相通。

所述解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的砂芯的结构需要满足铸件在浇注过程中最小吃砂量、砂芯强度等条件，在本方案中，设有所述中空孔的长孔砂芯的壁厚最小不小于20mm，同时在采用不同的原材料及其配比的情况下，可以选择不同的最小壁厚，且需要保证的是长孔砂芯的强度应不低于7MPa。

实施例一：

如图1所示为一气缸盖铸件喷油孔处轴截面结构示意图，其上的喷油孔即为本发明所述的长孔，所述喷油孔1的直径为40mm、孔长为110mm。所述气缸盖铸件的内腔结构采用整体出芯，制芯采用增材制造方法打印，采用的原材料为硅砂、树脂和固化剂。如图2所示，所述中空孔3分为上、下两段，上下两段中空孔3的内径不等，其内径大小根据喷油孔砂芯2实体体积决定，确保喷油孔砂芯2的最小壁厚不小于20mm、且喷油孔砂芯2各个部位的强度不低于7MPa。

采用本发明所述的技术方案生产所述气缸盖铸件，具体操作如下：

S001，绘制气缸盖铸件的三维模型，并通过反向求差生成所述气缸盖内腔结构砂芯；

S002，对生成的所述气缸盖内腔结构砂芯进行分芯，如分出喷油孔砂芯2等多个砂芯；或者也可以不分芯，整体打印生成的所述气缸盖内腔结构砂芯；

S003，在所述喷油孔砂芯2的中部设置所述中空孔3，并使所述中空孔3贯穿所述喷油孔砂芯2朝向外界的端面，也即保证所示中空孔3与外界连通；所述中空孔3的孔径为20mm，则所述喷油孔砂芯的壁厚为20mm，长度与所述喷油孔相等；

S004，将步骤S002和步骤S003中形成的砂芯结构的三维立体信息转换为增材制造设备可识别的STL文件；

S005，将砂芯结构的所述STL文件导入所述增材制造设备中，在原材料和设备准备完毕后，开始逐层打印所述气缸盖内腔结构砂芯；

S006，对生产的所述气缸盖内腔结构砂芯进行强度检测，气缸盖内腔结构砂芯的实际强度为7.56MPa。

采用以上方法生产的气缸盖砂芯，采用埋箱工艺生产气缸盖铸件，解决了气缸盖铸件喷油孔处的缩松和或缩孔缺陷，同时也避免了在组芯过程中摆放冷铁的工序，同时也避免了放置冒口后需要清理冒口连接痕迹的工作量。

实施例二：

本实施例作为实施例一的优化，还可以在所述中空孔3中填置钢丸，以进一步提升长孔砂芯的散热能力，从而实现长孔处的温度场相较铸件其他实体部位的温度场的温度低，从而达到长孔处的金属液率先凝固，保证了长孔处组织的致密，从而避免了缩松和/或缩孔缺陷的出现。

更优地，所述钢丸的直径可以为Φ1.2mm～Φ1.6mm，具体的，所述钢丸的直径可以为Φ1.4mm。

以上实施例仅为本发明的两个典型案例，并不限定本发明的技术方案，根据本发明技术方案在无创造性劳动付出的情况下得出的合理推断与扩展，均属于本发明技术方案的范畴。

Claims (6)

1.一种解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，其特征在于，所述方法是在长孔砂芯的中部开设通向长孔砂芯外的中空孔，且所述中空孔与外界相通。

2.如权利要求1所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，其特征在于，所述中空孔所在的长孔砂芯的最小壁厚为20mm。

3.如权利要求1所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，其特征在于，所述所述长孔砂芯的强度不低于7MPa。

4.如权利要求1或2或3所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，其特征在于，所述中空孔中填置有钢丸。

5.如权利要求4所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，其特征在于，所述钢丸的直径为Φ1.2mm～Φ1.6mm。

6.如权利要求5所述的解决带有长孔铸件的缩松、缩孔缺陷的方法，其特征在于，所述钢丸的直径为Φ1.4mm。