CN114799051B - 一种阀壳铸件防漂芯的铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造技术领域，主要涉及阀壳铸件防漂芯的铸造方法，将芯骨设计为双排芯骨结构，使得漂芯量有现有技术中的10mm至35mm缩小为1mm至3mm属于标准公差范围；标芯采用铸件砂芯与下箱砂型匹配设置标芯，保证铸件砂芯的稳定性；浇注过程中，在芯骨上缠绕的气管中通入压缩空气，降低砂芯温度，减少芯骨变形；验箱过程采用增加封箱泥条的方式，确保砂芯被上箱铸型压实，有助于过程操作检验及记录，便于后期分析改进；采用综上所述一系列步骤过程，显著地减少了由于漂芯导致的返修量，有效地节约生产成本，缩短生产周期，减少铸件粘砂，提高铸件质量。

Description

一种阀壳铸件防漂芯的铸造方法

技术领域

本发明属于铸造技术领域，特别涉及一种阀壳铸件防漂芯的铸造方法。

背景技术

阀壳类铸件的结构特点为空腔形结构，铸造造型过程中铸件的空腔由砂芯形成，将砂芯下芯至下箱砂型，然后放置上箱砂型进行合箱，以形成铸件铸型型腔，其中芯骨采用单排方管或圆钢焊接保证砂芯强度，结构简单，刚度不足；通过模拟计算铸件在浇注过程中钢水对砂芯产生的浮力，得知钢水对砂芯产生的浮力是砂芯的重力的4倍至5倍，使得砂芯向上漂芯，铸件浇注完成后，铸件处于上箱砂型部位的壁厚偏小，处于下箱砂型部位的壁厚偏大，这样造成铸件壁厚不均匀尺寸严重超差，同时改变了铸件的补缩梯度，产生缩松缺陷，导致铸件返修量大甚至报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种阀壳类铸件防漂芯的铸造方法，以解决现有技术中该类铸件铸造时由于漂芯造成铸件壁厚不均匀、尺寸严重超差等问题。

一种阀壳类铸件防漂芯的铸造方法，包括以下步骤：

制作芯骨：根据铸件砂芯的结构设计芯骨结构，采用双排芯骨结构制作所述芯骨，以增大所述芯骨的横截面积，提高所述芯骨的刚度；同时在所述芯骨各端部设置芯头标芯一。

造型：制作所述铸件砂芯，在所述芯骨的主杆体上缠绕气管，将所述芯骨预埋在所述铸件砂芯内部，并使所述气管的进气口和出气口与所述铸件砂芯的外部连通；下箱造型，造型时通过所述芯骨各端部进行砂芯标芯，在与放置所述芯头标芯一的匹配位置处预埋芯头标芯二；合箱过程中，所述铸件砂芯下芯至下箱砂型后，将所述芯头标芯一与所述芯头标芯二连接固定，以提高砂型的稳定性。

进一步地，所述造型步骤还包括验箱步骤，所述芯头标芯一与所述芯头标芯二焊接固定后，在各所述铸件砂芯芯头部位的上方铺设封箱泥条，进行上箱砂型合箱，合箱完成后，将上箱砂型提起，根据所述铸件砂芯芯头部位铺设的封箱泥条压实程度判断芯头间隙量是否超差，工艺标准要求芯头间隙量为1mm至2mm；因此，若泥条被压平厚度在1mm至2mm时，则芯头间隙量符合工艺标准；若泥条厚度大于3mm时，则芯头间隙量大于工艺标准值；优选地，在各所述铸件砂芯芯头部位的上方铺设双排的封箱泥条，且封箱泥条的直径为φ8mm至φ10mm。

进一步地，所述验箱步骤完成后，若芯头间隙量大于工艺标准值，则在所述铸件砂芯芯头部位与上箱砂型之间设置垫板；优选地，所述垫板的面积与所述铸件砂芯芯头的面积相匹配，厚度与验箱得出的超差间隙相匹配。

进一步地，所述芯骨包括第一芯骨杆、第二芯骨杆、第一拉筋，所述第一芯骨杆与所述第二芯骨杆结构相同，所述第一芯骨杆与所述第二芯骨杆通过所述第一拉筋连接；采用相同结构的所述第一芯骨杆与所述第二芯骨杆并排连接，增大了所述芯骨的横截面积，同时双排方式较单排形式的强度高1倍至2倍；其中优选地，所述第一拉筋为多个，且之间的间距为500mm至600mm。

进一步地，所述第一芯骨杆和所述第二芯骨杆设置为T型结构；根据阀壳类铸件的结构设置为T型，结构简单，实用性强。

进一步地，所述芯骨的相邻段之间倾斜设置第二拉筋，所述第二拉筋主要用于增加双排所述芯骨的稳定性。

进一步地，所述铸造方法还包括浇注，在浇注时将压缩空气通入所述气管的进气口，以使砂芯降温，减缓芯骨变形，同时显著减少铸件粘砂。

进一步地，所述造型步骤还包括反变形贴量设计，在上箱造型时按照标准公差的上限贴量进行贴量设计，以对漂芯量进行补偿。

采用本申请提供的阀壳铸件防漂芯的铸造方法，将芯骨设计为双排芯骨结构，使得漂芯量有现有技术中的10mm至35mm缩小为1mm至3mm属于标准公差范围；标芯采用铸件砂芯与下箱砂型匹配设置标芯，保证铸件砂芯的稳定性；浇注过程中，在芯骨上缠绕的气管中通入压缩空气，降低砂芯温度，减少芯骨变形；验箱过程采用增加封箱泥条的方式，确保砂芯被上箱铸型压实，有助于过程操作检验及记录，便于后期分析改进；采用综上所述一系列步骤过程，显著地减少了由于漂芯导致的返修量，有效地节约生产成本，缩短生产周期，减少铸件粘砂，提高铸件质量。

附图说明

图1为实施例铸件造型工艺示意图；

图2为实施例芯骨结构示意图；

图3为实施例芯骨缠绕气管及设置芯头标芯一示意图；

图4为实施例标芯示意图；

图5为实施例铺设封箱泥条示意图；

100-铸件砂芯；200-上箱砂型；300-下箱砂型；400-芯骨；410-第一芯骨杆；420-第二芯骨杆；430-第一拉筋；440-第二拉筋；500-气管；600-芯头标芯一；700-芯头标芯二；800-铸件砂芯芯头；900-封箱泥条。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

实施例主要涉及主体结构为空腔形结构的阀壳类铸件的铸造方法，采用现有技术的方法极易产生漂芯现象，致使铸件返修量大甚至报废，通过进一步分析产生漂芯的主要原因是芯骨刚度不足以及砂芯在浇注过程中不稳定导致，因此本实施例主要采用以下过程步骤以解决上述票芯问题，提高铸件质量。

一种阀壳类铸件防漂芯的铸造方法，参见附图1至5所示，包括以下步骤：

制作芯骨：根据铸件砂芯100的结构设计芯骨400的结构，芯骨400采用双排芯骨结构制作，进一步增大芯骨400的横截面积，提高芯骨400的刚度；芯骨400主要包括第一芯骨杆410、第二芯骨杆420、第一拉筋430，第一芯骨杆410与第二芯骨杆420结构相同，并通过多个第一拉筋430焊接上下并排焊接在一起，这样保证双排芯骨的整体性，增大芯骨400的横截面积，相较于单排芯骨的强度提高1倍至2倍。

具体地，根据阀壳铸件的结构，将第一芯骨杆410和第二芯骨杆420设置为T型结构，且相邻段之间倾斜焊接第二拉筋440，以增加芯骨400的稳定性，第二拉筋440的长度根据芯骨400和铸件砂芯100的结构确定，焊接方式为角度45°满焊；第一芯骨主杆410和第二芯骨主杆420均采用直径为φ100mm～φ120mm的圆钢焊接为“T”型结构，结构简单易于制作，实用性较强；第一拉筋430选用直径为φ20mm～φ30mm的圆钢，长度120～150mm，第一拉筋430之间的间距为500mm～600mm；第二拉筋440选用直径为φ60mm～φ80mm的圆钢。

造型：制作铸件砂芯100，在芯骨400的主杆体上缠绕气管500，气管500优选直径为φ24mm～φ30mm的金属软管；将芯骨400预埋在铸件砂芯100内部，并使气管500的进气口和出气口与铸件砂芯100的外部连通，同时后续造型合箱时注意将气管500的进气口及出气口引出至砂箱外部，以实现通气出气的目的。为了提高铸件砂芯100的稳定性，标芯采用铸件砂芯100与下箱砂型300匹配设置标芯，在芯骨400各端部设置芯头标芯一600，下箱造型时，在下箱砂型300与放置芯头标芯一600的匹配位置处预埋芯头标芯二700；合箱过程中，铸件砂芯100下芯至下箱砂型300后，将芯头标芯一600与芯头标芯二700焊接固定，同时即形成铸件砂芯芯头800。

具体地，为了增大标芯点的表面积，使标芯更加牢固，芯头标芯一600和芯头标芯二700选用60mm～80mm的方钢，芯头标芯二700的长度大于铸件砂芯芯头的宽度的2至3倍，芯头标芯一600的长度小于铸件砂芯芯头的宽度的10mm～30mm；重点是需要注意芯头标芯一600与芯头标芯二700的位置相匹配，铸件砂芯下芯后，将芯头标芯一600与芯头标芯二700焊接连接，铸件砂芯100各芯头部位均按照该方法进行标芯，可显著提高铸件砂芯100的稳定性。

其中验箱采用芯头间隙验箱法，包括在铸件砂芯芯头800部位的上方铺设封箱泥条900，优选铺设双排，直径范围为φ8mm～φ10mm，然后进行上箱砂型200合箱，合箱完成后，将上箱砂型200提起，根据铸件砂芯芯头800部位铺设的封箱泥条900压实程度判断芯头间隙量是否超差，工艺标准要求芯头间隙量为1mm至2mm；因此，若封箱泥条900被压平厚度在1mm至2mm时，则芯头间隙量符合工艺标准；若封箱泥条900厚度大于3mm时，则芯头间隙量大于工艺标准值，此时在铸件砂芯芯头800部位与上箱砂型200之间设置垫板，垫板的面积与铸件砂芯芯头800的面积相匹配，厚度与验箱得出的超差间隙相匹配，这样确保铸件砂芯芯头800被上箱砂型200完全压实，使铸件砂芯100更具稳定性。

由于在造型过程中模具存在变形、芯头间隙、以及浇注浮力等现象，增加漂芯风险，因此造型时需要反变形贴量设计，可按标准尺寸公差对铸件内腔部位进行反变形贴量，在芯盒上箱砂型200部位按标准公差的上限贴量，对漂芯量进行补偿。

浇注：按照浇注工艺进行浇注操作，同时浇注时将压缩空气通入气管500的进气口，这样可使砂芯降温，减缓芯骨400变形，同时显著减少铸件粘砂。

以上实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若杆变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种阀壳类铸件防漂芯的铸造方法，其特征在于，所述铸造方法包括以下步骤：

制作芯骨：根据铸件砂芯的结构设计芯骨结构，采用双排芯骨结构制作所述芯骨，且在所述芯骨各端部设置芯头标芯一；所述芯骨包括第一芯骨杆、第二芯骨杆、第一拉筋，所述第一芯骨杆与所述第二芯骨杆结构相同，所述第一芯骨杆与所述第二芯骨杆通过所述第一拉筋连接；所述第一芯骨杆和所述第二芯骨杆设置为T型结构；所述芯骨的相邻段之间倾斜设置第二拉筋；

造型：制作所述铸件砂芯，在所述芯骨的主杆体上缠绕气管，将所述芯骨预埋在所述铸件砂芯内部，并使所述气管的进气口和出气口与所述铸件砂芯的外部连通；下箱造型，造型时通过所述芯骨各端部进行砂芯标芯，在与放置所述芯头标芯一的匹配位置处预埋芯头标芯二；所述铸件砂芯下芯至下箱砂型后，将所述芯头标芯一与所述芯头标芯二连接固定；反变形贴量设计，在上箱造型时按照标准公差的上限贴量进行贴量设计；

验箱：所述芯头标芯一与所述芯头标芯二焊接固定后，在所述铸件砂芯芯头部位的上方铺设封箱泥条，进行上箱砂型合箱，合箱完成后，将上箱砂型提起，根据所述铸件砂芯芯头部位铺设的封箱泥条压实程度判断芯头间隙量是否超差，若泥条被压平厚度在1mm至2mm时，则芯头间隙量符合工艺标准；若泥条厚度大于3mm时，则芯头间隙量大于工艺标准值；若芯头间隙量大于工艺标准值，则在所述铸件砂芯芯头部位与上箱砂型之间设置垫板；

浇注：在浇注时将压缩空气通入所述气管的进气口。

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