CN109396378B - 冷铁的布置方法 - Google Patents

Abstract

一种冷铁的布置方法，属于铸造技术领域，用于解决冷铁定位和固定难的问题，所述冷铁布置方法是在砂箱上设置冷铁隔板，所述冷铁隔板沿周设置在砂箱内壁上，所述冷铁隔板连续的设有两层，两层所述冷铁隔板的间距不大于冷铁高度的一半，所述冷铁隔板上设置有若干可放置冷铁的通孔；两层所述冷铁隔板将所述砂箱分割为冷铁背砂区、冷铁容纳腔和模具容纳区。所述冷铁的布置方法实现了随形冷铁的定位与固定，解决了非平面结构上冷铁的定位与固定。另一方面，形成的随型冷铁组合可以在相同的产品上重复使用了，实现了批量化生产作业的需要，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

冷铁的布置方法

技术领域

本发明涉及铸铁技术领域，更具体地说，涉及一种冷铁的布置方法。

背景技术

在铸造中，铸铁件和铸钢件是缩松倾向大，一般需要冷铁和冒口来改善充型过程中的温度场，从而实现顺序凝固，避免不必要的缩松、缩孔等缺陷的发生。而要实现金属液温度场的调节，对冷铁、冒口的放置位置、冷铁的大小等有相应的要求。如，采用磁铁固定冷铁，但此中情形只适用于金属模具，且有冷铁易脱落的风险，且有冷铁和金属模具被磁化导致各种问题；又如，CN102274942B公开了一种间接冷铁及其加工方法，在间接冷铁的前侧面上安装有至少三根定位杆，定位杆的中部设有定位凸环，定位杆的前端面和定位凸环的后侧面之间的距离为定位长度L即是间接冷铁与铸件之间的距离，定位凸环的后侧面贴在间接冷铁的前侧面上；给方法冷铁结构复杂、重复使用率低、成本高，且用于定位的三根定位杆与金属液接触，对金属液的成分影响较大。当针对灰铸铁件时，直冷冷铁会导致石墨变色而使铸件有色差，故冷铁不能直接与金属液接触，需要设置隔砂冷铁，隔砂冷铁对位置和大小的要求更严格。

发明内容

有鉴于以上冷铁布置定位难、固定难的问题，有必要提出一种冷铁的布置方法，所述冷铁的布置方法是在砂箱上设置用于固定冷铁位置的冷铁隔板，还可以设置隔砂层调节板形成隔砂冷铁，此方法可以实现相同距离随型布置冷铁，从而避免了人工独立放置各个冷铁繁杂的工作量和不准确的问题。

一种冷铁的布置方法，所述冷铁布置方法是在砂箱上设置冷铁隔板，所述冷铁隔板沿周设置在砂箱内壁上，所述冷铁隔板连续的设有两层，两层所述冷铁隔板的间距不大于冷铁高度的一半，所述冷铁隔板上设置有若干可放置冷铁的通孔；两层所述冷铁隔板将所述砂箱分割为冷铁背砂区、冷铁容纳腔和模具容纳区。

优选地，两层所述冷铁隔板之间的距离为20mm～40mm，更优地，两层所述冷铁隔板之间的距离30mm。

作为本技术方案的进一步改进，为了实现更好的激冷效果，可以在两层所述冷铁隔板形成的密闭地冷铁容纳腔中通入冷却气体，也即需要在所述冷铁容纳腔上设置进气口和出气口，所述冷却气体可以为空气、氮气等对大气无污染的气体。

更优地，若需要更强度的激冷效果时，可以通入零度氮气、零度空气等。

作为本技术方案的进一步改进，为了形成隔砂冷铁的效果，可以设置隔砂层调节板，所述隔砂层调节板与砂箱的内轮廓结构和大小相同，用来形成隔砂层，从而实现冷铁与铸型型腔的隔离，形成隔砂冷铁的效果。

更优地，所述隔砂层调节板的高度为10mm～50mm。

一种适用于所述冷铁隔板的冷铁，所述冷铁的外型设置为与所述冷铁隔板上设置的冷铁通孔的结构相同，且所述冷铁通孔与所述冷铁之间设有1mm间隙，以方便冷铁的放置。

一种冷铁布置方法的具体操作步骤有：

S001，将模板置于造型区工位上，将模具置于模板相应的位置上；

S002，将设有冷铁隔板的砂箱摆放至安置有模具的模板上，将冷铁置于冷铁隔板的冷铁通孔中，此步骤需要保证冷铁可以接触到所述模具，从而实现随型冷铁的布置；

S003，待所有冷铁放置到位后，向冷铁背砂区填入型砂，将型砂紧实后在冷铁背砂区的箱口上安设底板，从而形成可以重复利用的冷铁组合，所述冷铁组合可重复的用于生产相同的产品，实现了批量化的作业，大幅度提升了工作效率；

S004，将所述砂箱整体翻转90度并置于一底座上，以使砂箱能够稳固的竖立，向模具容纳区内流砂，并使所述型砂能够有效充满所述模具容纳区，从而形成有效的铸型。

作为本技术方案的进一步改进，当需要制作隔砂冷铁时，在所述S003步骤结束后，还需在模具容纳区的箱口上设置隔砂层调节板。

本发明的有益效果：所述冷铁布置方法，通过在砂箱上设置冷铁隔板，实现了冷铁的定位准确，通过两层隔板的设计实现了冷铁的固定，而通过将模具置入模具容纳区后再放置冷铁，实现了冷铁的随形布置，从而实现了随形冷铁的定位与固定，解决了非平面结构上冷铁的定位与固定。另一方面，所述冷铁组合可以在相同的产品上重复使用了，实现了批量化生产作业的需要，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是设有冷铁隔板的砂箱结构主视示意图；

图2是设有冷铁隔板的砂箱结构俯视示意图；

图3是造型状态示意图；

图4是造型横截面示意图；

图中，1-砂箱；2-冷铁隔板；201-通孔；3-冷铁背砂区；4-冷铁容纳腔；401- 进气口；402-出气口；5-模具容纳区；6-模板；7-底板；8-底座；801-稳固支架； 9-冷铁；10-隔砂层调节板；11-填砂口；12-隔砂层。

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典型实施例，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。

如图1-图4所示，为设有冷铁隔板的砂箱，所述砂箱为方形框结构，砂箱的形状可以根据待生产的铸件的形状确定为不同的几何形状，其形状的确定原则是使砂铁比尽可能降低，如，当待生产的铸件为轴类件或者球形件时，所述砂箱即可制作为圆形框结构。

按照本发明的技术方案，在所述砂箱1的内壁上设置两层冷铁隔板2，两层所述冷铁隔板2将所述砂箱1分割为冷铁背砂区3、冷铁容纳腔4和模具容纳区 5；所述冷铁容纳腔4用来确定冷铁的位置，实现冷铁的准确定位，也即找到冷铁的布置位置，具体是通过设置在所述冷铁隔板2上的通孔201定位；所述冷铁背砂区3用来固定冷铁的位置，也即将冷铁锁定在具体的位置上；所述模具容纳区5用来容置形成铸件外观结构的模具。具体地说，两层所述冷铁隔板2 之间的距离可以为20mm-40mm，如本实施例中两层所述冷铁隔板2之间的距离设置为30mm。

作为本实施例的一种改进，当遇到壁厚较大的铸件时，为了能够获得良好的激冷效果，以实现产品组织结构的致密，可以在所述冷铁容纳腔4上设置进气口401和出气口402，通过向所述冷铁容纳腔4中通入压缩空气或者零度氮气等方式，实现进一步的冷却效果。

作为本实施例的另一种改进，当需要形成隔砂冷铁的激冷效果时，还可以在所述模具容纳区5的箱口上设置隔砂层调节板10，从而实现加深所述模具容纳区5深度的效果，也即扩大模板6距离冷铁隔板2的距离。所述隔砂层调节板10的内轮廓与砂箱1的内轮廓相同，从而实现良好的配合效果。在砂箱1的箱口上和隔砂层调节板10上设有可以将两者连接为一体的通孔，通过螺栓可以将两者牢固的连接在一起。所述隔砂层调节板10的高度根据隔砂层的厚度选择，其高度可以为10mm～50mm。

一种适用于所述冷铁隔板2的冷铁9，所述冷铁9按照图1的显示可以设置为圆柱体结构，同时为了方便圆柱体的所述冷铁9能够顺畅的插入所述冷铁隔板2的通孔上，所述冷铁9的外径与所述通孔的直径之差为1mm，也即两者之间设有1mm的间隙。所述冷铁9的长度大于两倍的两层所述冷铁隔板之间的间距，，从而使得冷铁9在所述冷铁背砂区3和模具容纳区5内都有一定的长度，特别是在冷铁背砂区3内一定要保住有一定的冷铁长度，从而实现对冷铁的牢固固定。

依据以上设置完成冷铁隔板的砂箱，开始造型，以形成随型冷铁效果，其具体操作如下：

S101，将模板6摆放于造型区域的造型工位上，再将用于形成铸件外观结构的模具置于所述模板6上；

S102，将设有冷铁隔板2的砂箱1置于已经摆放在造型区工位上的模板上，从而实现模具置于砂箱1的模具容纳区5内；

S103，将合适的冷铁9安插入冷铁隔板2的通孔上，由于模具的存在，冷铁9的一端会直接接触到所述模具上，从而实现随型冷铁的布置；按照设计的工艺需要，将冷铁插入对应需要激冷的区域范围处的通孔内；

S104，向已按照工艺需求布置了冷铁的砂箱1中的冷铁背砂区3填砂，并紧实后，用底板7将冷铁背砂区3的箱口封闭，所述底板7和所述冷铁背砂区3 的箱口通过螺栓固定连接；此时有效确定了冷铁的位置和对冷铁的固定，且形成的所述冷铁组合针对同一产品可以重复多次使用，避免了步骤S103至S104 的重复操作，提高了生产效率、降低了生产成本，减少了对环境的污染和物质资源的浪费；

S105，将步骤S104形成的半成品翻转90度，并将其置于已经放置好的用于稳固所述半成品的底座8上，并使在砂箱1上预留的填砂口11朝上，所述底座8上设有用于稳固所述半成品的稳固支架801，所述稳固支架801通过螺栓连接于所述模板6上，所述模板6通过螺栓连接于所述砂箱1上，从而实现底座8、模板6、砂箱1三者的牢固连接；

S106，通过所述填砂口11向模具容纳区5中填砂，并采用振动紧实平台进行震动紧实；

S107，待型砂硬化后，起型，即拆除底座8和模板6，并将模具从砂箱1 中取出，从而形成设有随型直冷冷铁的造型。

作为本实施例的另一种优化，当需要设置随型的隔砂冷铁时，其具体操作如下：

S201，将模板6摆放于造型区域的造型工位上，再将用于形成铸件外观结构的模具置于所述模板6上；

S202，将设有冷铁隔板2的砂箱1置于已经摆放在造型区工位上的模板上，从而实现模具置于砂箱1的模具容纳区5内；

S203，将合适的冷铁9安插入冷铁隔板2的通孔上，由于模具的存在，冷铁9的一端会直接接触到所述模具上，从而实现随型冷铁的布置；按照设计的工艺需要，将冷铁插入对应需要激冷的区域范围处的通孔内；

S204，向已按照工艺需求布置了冷铁的砂箱1中的冷铁背砂区3填砂，并紧实后，用底板7将冷铁背砂区3的箱口封闭，所述底板7和所述冷铁背砂区3 的箱口通过螺栓固定连接；此时有效确定了冷铁的位置和对冷铁的固定，且形成的所述冷铁组合针对同一产品可以重复多次使用，避免了步骤S203至S204 的重复操作，提高了生产效率、降低了生产成本，减少了对环境的污染和物质资源的浪费；

S205，将模板6从所述砂箱1上拆下，并在所述模具容纳区5的箱口上安设隔砂层调节板10；之后再将模板6通过螺栓连接于所述隔砂层调节板10的另一侧上，从而实现增加模具容纳区5深度的目的，从而实现冷铁的隔砂效果；

S206，将步骤S205形成的半成品翻转90度，并将其置于已经放置好的用于稳固所述半成品的底座8上，并使在砂箱1上预留的填砂口11朝上，所述底座8上设有用于稳固所述半成品的稳固支架801，所述稳固支架801通过螺栓连接于所述模板6上，所述模板6通过螺栓连接于所述砂箱1上，从而实现底座8、模板6、砂箱1三者的牢固连接；

S207，通过所述填砂口11向模具容纳区5中填砂，并采用振动紧实平台进行震动紧实；

S208，待型砂硬化后，起型，即拆除底座8和模板6，并将模具从砂箱1 中取出，从而形成设有随型隔砂冷铁的造型。

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 (10)

1.一种冷铁的布置方法，其特征在于，所述布置方法是在砂箱(1)内壁沿周设置两层冷铁隔板(2)，两层所述冷铁隔板(2)的间距不大于冷铁(9)高度的一半，所述冷铁隔板(2)上设置有若干可放置冷铁的通孔；两层所述冷铁隔板(2)将所述砂箱(1)分割为冷铁背砂区(3)、冷铁容纳腔(4)和模具容纳区(5)。

2.如权利要求1所述的冷铁的布置方法，其特征在于，两层所述冷铁隔板(2)之间的距离为20mm～40mm。

3.如权利要求1或2所述的冷铁的布置方法，其特征在于，在所述冷铁容纳腔(4)上设有进气口(401)和出气口(402)。

4.如权利要求3所述的冷铁的布置方法，其特征在于，适用于所述冷铁隔板(2)的冷铁(9)的高度大于两倍的两层所述冷铁隔板(2)的间距。

5.如权利要求4所述的冷铁的布置方法，其特征在于，所述冷铁(9)的外围与所述通孔之间设有1mm的间隙。

6.如权利要求1所述的冷铁的布置方法，其特征在于，在所述模具容纳区(5)的箱口上设置隔砂层调节板(10)，用于设置隔砂冷铁。

7.如权利要求1所述的冷铁的布置方法，其特征在于，所述冷铁的布置方法的操作包括：

S001，将模板(6)置于造型工位上，再将模具安置于所述模板(6)相应的位置上；

S002，将设有冷铁隔板(2)的所述砂箱(1)安置于所述模板(6)上，并按照工艺需求向所述冷铁隔板(2)上布置冷铁(9)；

S003，向冷铁背砂区(3)填砂，使步骤S002中布置的冷铁(9)固定，并在所述冷铁背砂区(3)的箱口上安装底板(7)，形成冷铁组合；

S004，将步骤S003形成的半成品翻转90度、并使填砂口(11)朝上的坐落到底座(8)上，由底座(8)实现所述半成品的稳固；

S005，通过所述填砂口(11)向模具容纳区(5)中填砂、震动、紧实，形成带有冷铁组合的造型。

8.如权利要求7所述的冷铁的布置方法，其特征在于，所述操作还包括隔砂层调节板(10)的设置步骤，所述隔砂层调节板(10)设置步骤处在所述步骤S003之后且步骤S004之前，具体是将模板(6)与砂箱(1)拆离，再在模具容纳区(5)的箱口上设置所述隔砂层调节板(10)，再将所述模板(6)固定于所述隔砂层调节板(10)上。

9.如权利要求8所述的冷铁的布置方法，其特征在于，所述隔砂层调节板(10)的高度由隔砂层的厚度决定。

10.如权利要求9所述的冷铁的布置方法，其特征在于，所述隔砂层调节板(10)的高度为10mm-50mm。

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