CN109773126A - 提高砂型表面强度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高砂型表面强度的方法，是在砂型表面设置叶脉型加强筋，所述叶脉型加强筋包括主脉、次脉，所述主脉布置在砂型任意非型腔表面或非型芯装配面的中部，所述次脉设有若干级，所述次脉向所述主脉两侧发散，且若干级次脉形成封闭结构的叶脉型加强筋。本发明通过在薄壳类砂型或者轻量化的镂空砂型的非工作面上设置叶脉型加强筋的方式，实现了对砂型表面强度的增强。为了使所述叶脉型加强筋能够均匀的提升砂型表面强度，将所述叶脉型加强筋均匀对称的布置在可以设置加强筋的表面上，如砂型的非型腔表面、非型芯装配面等。
Description
技术领域
本发明涉及铸铁技术领域，更具体地说，涉及一种用于提高砂型或砂芯表面强度的方法。
背景技术
在砂型铸造中，砂芯和砂型是组成铸件型腔的基本结构单元。而所述砂芯和砂型均有型砂制成，而型砂作为铸造辅材的耗材材料，需要尽可能少用，以降低砂芯和砂型的制作成本，为此提出了轻量化砂型的需求。而与砂芯或砂型轻量化的向抵触的一个参数就是砂型或砂芯的强度，也即砂芯或砂型的强度与砂芯或砂型轻量化为互相矛盾的两个技术参数，现就需要解决轻量化砂型或砂芯的强度问题。
发明内容
有鉴于以上轻量化砂型或砂芯强度不足的问题，有必要提出一种提高砂型表面强度的方法，所述方法通过在砂型表面设置叶脉型加强筋的方式，提高了轻量化砂型的表面强度。
一种提高砂型表面强度的方法，是在砂型表面设置叶脉型加强筋，所述叶脉型加强筋包括主脉、次脉，所述主脉布置在砂型任意非型腔表面或非型芯装配面的中部，所述次脉设有若干级，所述次脉向所述主脉两侧发散，且若干级次脉形成封闭结构的叶脉型加强筋。
作为本发明的进一步限定，所述主脉外围直径为砂型表面至型腔的实体层厚的二分之一到四分之三，所述次脉的外围直径是主脉外围直径的二分之一，下一级次脉的外围直径是上一级次脉外围直径的二分之一，以此类推到最后一级次脉。
作为本发明的进一步限定，为了提高所述叶脉型加强筋的增强效果，主脉和次脉的夹角为20度～50度，再次级次脉与上一级次脉的夹角约为90度，如可以为85-92度，以确保较细的次脉能够稳定支撑。
作为本发明的进一步限定，次脉在主脉上的布置是，位于主脉同一侧的各个次脉的起点间的间距为主脉外围直径5～10倍的长度。
作为本发明的进一步限定，所述叶脉型加强筋的次脉的次级数应一直划分到次脉产生闭环为止。
通过本发明技术方案提升了砂型表面强度后，所述砂型的可以做到的最小型砂层厚D为0.2Lh-2，其中L为次脉间的间距，h为铁水静水压高度，单位均为米(符合：m)。通过砂型的薄壳化设计，提升了铸件的冷却速率，细化了铸件的显微组织，提高了铸件的力学性能。
本发明的技术方案适用于砂芯和砂型等砂质模型，特别适用于壳型结构的砂芯或砂型。
本发明的有益效果：本发明通过在薄壳类砂型或者轻量化的镂空砂型的非工作面上设置叶脉型加强筋的方式，实现了对砂型表面强度的增强。为了使所述叶脉型加强筋能够均匀的提升砂型表面强度，将所述叶脉型加强筋均匀对称的布置在可以设置加强筋的表面上，如砂型的非型腔表面、非型芯装配面等。
附图说明
图1是设有叶脉型加强筋的壳型示意图；
图中，1-砂型；2-主脉；3-第一级次脉；4-第二级次脉；5-第三级次脉。
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所示的壳型结构的砂型，由于图1所示的壳型中设有尺寸较大的铸件型腔，使得此砂型成为薄壳型壳型，为了使所述壳型结构的砂型能够达到铸铁件或者铸钢件的浇注使用环境，也即使所述壳型结构的砂型能够承受足够的来自金属液的石墨化膨胀力或者热涨的膨胀力，在所述壳型结构砂型的表面设置叶脉型加强筋，为了加强所述叶脉型加强筋与砂型间的结合能力，将所述叶脉型加强筋的主脉、次脉全部设置为半圆柱型，所述半圆柱的平面端面与砂型相结合，具体设置如下：
在所述砂型1的大平面的中部设置主脉2，所述主脉2将所述砂型1的大平面对称的分割为两部分，所述主脉2的直径为二分之一的所述砂型1的壳型的厚度；第一级次脉3分布与所述主脉2的两侧，所述第一级次脉3的直径为主脉2直径的二分之一，且同侧的第一级次脉3在主脉2上的相隔6倍的主脉2的直径，且所述第一级次脉3与主脉2成30度角设置。如图1所示，所述第一级次脉3对称的分布在所述主脉2的两侧；而另一种方案是，所述第一级次脉3在主脉2两侧随机分布，不一定对称，只需要满足同侧的第一级次脉3的间相隔5-10倍的主脉2的直径即可。第二级次脉4以约90度夹角设置在第一级次脉3的两侧；第三级次脉5以约90度的夹角设置在第二级次脉4的两侧，并与第二级次脉4形成封闭的回路，从而实现所述叶脉型加强筋的封闭，以提升所述叶脉型加强筋的整体稳定性。补充说明，当第三级次脉5尚未沿伸到砂型1的大平面的边缘时，可以继续在第三级次脉5上设置第四级次脉，换个角度说，就是所述叶脉型加强筋的次脉必须要不满整个砂型的平面，从而起到稳固的表面加强作用。
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)
1.一种提高砂型表面强度的方法，其特征在于，在砂型表面设置叶脉型加强筋，所述叶脉型加强筋包括主脉和若干级次脉，所述次脉设置在所述主脉的两侧，所述叶脉型加强筋由次脉形成封闭结构。
2.如权利要求1所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，设置在主脉上的次脉在主脉同侧方向上的间隔距离是5～10倍的主脉直径。
3.如权利要求2所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，所述主脉的直径为砂型表面至型腔的实体层厚的二分之一到四分之三。
4.如权利要求3所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，所述次脉的直径为主脉直径的二分之一。
5.如权利要求4所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，下一级次脉的直径是上一级次脉直径的二分之一。
6.如权利要求1所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，所述次脉与主脉以20度～50度的角度连接。
7.如权利要求1所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，所述次脉的次级一直划分到本级次脉能够与上一级次脉形成闭环。
8.如权利要求7所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，所述各次级次脉间的夹角约为90度，或下一级次脉以85～92度的角设置在上一级次脉上。
9.如权利要求1-8任意一项所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，壳型结构的砂型或砂芯的最小型砂层厚D为为0.2Lh-2。
10.如权利要求9所述的提高砂型表面强度的方法，其特征在于，所述叶脉型加强筋设置在砂型或砂芯的非型腔表面或者非型芯装配面。
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