CN115178709A - 筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套及球墨铸铁铸件铸造系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套及球墨铸铁铸件铸造系统，筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，包括砂芯壳体和筋棱，砂芯壳体的外壁为球顶锥台形结构，多个筋棱成型于砂芯壳体的外壁上，且相互之间具有间隔，筋棱与砂型抵接后使间隔形成多个密闭空气腔室，砂芯壳体的内壁形成球腔冒口，且具有与球腔冒口连通的补缩通道。本发明利用空气具有良好的保温性，延长冒口的冷却时间，用以替代保温及保温发热冒口。

Description

筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套及球墨铸铁铸件铸造系统

技术领域

本发明涉及冒口砂芯套技术领域，尤其涉及了筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套及球墨铸铁铸件铸造系统。

背景技术

球墨铸铁铸件在生产过程中，由于铁液凝固收缩的原因，铸件内部容易出现缩孔和缩松缺陷，而冒口补缩技术是防止铸件收缩类缺陷的重要工艺措施，但有些特殊结构的铸件，常规冒口不能充分补缩，必须采用保温或保温发热冒口才能有良好的补缩效果，否则，就得增加普通冒口的数量或增大体积予以对策。

以上方法虽然可以解决内缺问题，但也会由此带来以下不良后果：1.由于保温或保温发热冒口的材料含有石棉、铝粉等耐火发热成分，其溃散后残渣混入型砂系统会改变型砂性能，从而影响铸件质量；2.无论是增加普通冒口数量或增大体积都会增加单体铸件的系统浇注重量，从而降低铸件的工艺出品率，增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套及球墨铸铁铸件铸造系统，延长冒口的冷却时间，用以替代保温及保温发热冒口。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，包括砂芯壳体和筋棱，所述砂芯壳体的外壁为球顶锥台形结构，多个所述筋棱成型于砂芯壳体的外壁上，且相互之间具有间隔，所述砂芯壳体的内壁形成球腔冒口，且具有与球腔冒口连通的补缩通道。

作为进一步的优化，所述筋棱包括横向筋棱和竖向筋棱，所述竖向筋棱自砂芯壳体外壁的顶端延伸至砂芯壳体外壁的下端，所述横向筋棱与竖向筋棱相垂直。

作为进一步的优化，所述横向筋棱位于砂芯壳体外壁上的非球面上。

作为进一步的优化，所述竖向筋棱的个数为二至六个，所述横向筋棱的个数为一至三个，优选竖向筋棱为四个，四个竖向筋棱的上端相连接，横向筋棱为一个，形成交叉连接结构。

作为进一步的优化，所述筋棱的高度等于所述砂芯壳体的顶壁的厚度。

作为进一步的优化，所述砂芯壳体的内壁上位于补缩通道处设有双向45°切面，切面可以在铸件上成型应力断口槽，方便后期冒口的轻松去除。

作为进一步的优化，该筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套还包括筋圈，所述筋圈成型于砂芯壳体的下端侧壁上。

本发明还提供了球墨铸铁铸件铸造系统，包括上砂型、下砂型、铸件砂芯、以及筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，所述铸件砂芯安装于上砂型和下砂型之间，且形成铸件型腔，所述筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套安装于上砂型内，所述补缩通道连通球腔冒口和铸件型腔，所述筋棱与上砂型抵接，所述间隔处形成具有保温作用的空气腔室。

与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：

1.本发明把砂芯套冒口腔设计成圆球状，在冒口体积相同时，圆球表面积最小，散热面积也小，但模数最大，球腔冒口的保温时间也能够相应延长；

2.在砂芯套外壁设置多条筋楞，筋楞把砂芯外壁隔成多个空间，当砂芯放入上砂型后，外壁与上砂型之间形成多个密闭空气腔室，由于空气导热系数低，导热慢，能够减小砂芯套周围砂型的热量吸取，可以延缓球腔冒口的冷却时间。

附图说明

图1为本发明的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套的结构示意图（部分剖视）。

图2为本发明的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套的侧视图（部分剖视）。

图3为图2中A处的放大图。

图4为本发明的铸件的示意图（部分剖视）。

图5为本发明的球墨铸铁铸件铸造系统的剖视示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至3所示，筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套1，包括砂芯壳体11和筋棱12，砂芯壳体11的外壁为球顶锥台形结构，多个筋棱12成型于砂芯壳体11的外壁上，且相互之间具有间隔120，砂芯壳体11的内壁形成球腔冒口111，且具有与球腔冒口111连通的补缩通道112。

本发明砂芯壳体采用一模两件、轴向开模、半半制模、拼接组装一体成型，砂芯壳体外形采用了球顶锥台形结构，方便与之配合的砂型在造型时的脱模，通过在砂芯壳体内成型圆球状的砂芯套冒口腔，即在冒口体积相同时，圆球表面积最小，散热面积也小，但模数最大，球腔冒口的保温时间也能够相应延长；另外，通过在砂芯套外壁设置多条筋楞，即可以做到加强薄壁壳体强度，亦可以做到当筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套安装于砂型后，通过筋棱间的间隔形成空气腔室，使壳体外壁不与砂型内壁接触，减少内壁的热量吸取。球状冒口表面积小，模数大，散热慢，其体积仅为普通冒口的2/3。

筋棱12的具体设置为：包括竖向筋棱121和横向筋棱122，竖向筋棱121自砂芯壳体11外壁的顶端延伸至砂芯壳体11外壁的下端，横向筋棱122与竖向筋棱121相垂直，横向筋棱122位于砂芯壳体11外壁上的非球面上。

在本发明中，竖向筋棱121的个数为四个，四个竖向筋棱121的上端相连接，横向筋棱的个数为一个，横向筋棱和竖向筋棱将砂芯壳体的外侧空间分隔成八个部分。筋棱12的高度等于砂芯壳体11的顶壁的厚度。

砂芯壳体11的内壁上位于补缩通道112处设有双向45°切面113，通过切面的设置可以在铸件上成型应力断口槽，方便后期冒口的轻松去除。

该筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套1还包括筋圈13，筋圈13成型于砂芯壳体11的下端侧壁上，筋圈13位于锥台底部用于定位砂芯壳体。

如图4至5所示，本发明还提供了球墨铸铁铸件铸造系统，包括上砂型1a、下砂型1b、铸件砂芯1c、以及筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套1，铸件砂芯1c安装于上砂型1a和下砂型1b之间，且形成铸件型腔101，筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套1安装于上砂型1a内，补缩通道112连通球腔冒口111和铸件型腔101，筋棱12与上砂型1a抵接，间隔120处形成具有保温作用的空气腔室102，壳体外壁不与砂型内壁接触，减少内壁的热量吸取。

将筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套应用于球墨铸铁铸件铸造系统中，冒口体积比常规缩小1/3，但凝固时间却能延长1/3，较同体积其它形状冒口的补缩效率提高10%；工艺出品率比常规提高了3.5%，铸件的内部缺陷不良率却降低了1.8%；补缩通道应力断口槽的一体化设计，省去了专用易割片，降低了生产成本7.6%。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，包括砂芯壳体和筋棱，所述砂芯壳体的外壁为球顶锥台形结构，多个所述筋棱成型于砂芯壳体的外壁上，且相互之间具有间隔，所述砂芯壳体的内壁形成球腔冒口，且具有与球腔冒口连通的补缩通道。

2.根据权利要求1所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，所述筋棱包括横向筋棱和竖向筋棱，所述竖向筋棱自砂芯壳体外壁的顶端延伸至砂芯壳体外壁的下端，所述横向筋棱与竖向筋棱相垂直。

3.根据权利要求2所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，所述横向筋棱位于砂芯壳体外壁上的非球面上。

4.根据权利要求2所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，所述竖向筋棱的个数为二至六个，所述横向筋棱的个数为一至三个。

5.根据权利要求4所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，多个所述竖向筋棱的上端相连接。

6.根据权利要求2所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，所述筋棱的高度等于所述砂芯壳体的顶壁的厚度。

7.根据权利要求1所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，所述砂芯壳体的内壁上位于补缩通道处设有双向45°切面。

8.根据权利要求1所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，其特征在于，还包括筋圈，所述筋圈成型于砂芯壳体的下端侧壁上。

9.球墨铸铁铸件铸造系统，其特征在于，包括上砂型、下砂型、铸件砂芯、以及权利要求1至8任意一项所述的筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套，所述铸件砂芯安装于上砂型和下砂型之间，且形成铸件型腔，所述筋楞式空气保温球腔冒口砂芯套安装于上砂型内，所述补缩通道连通球腔冒口和铸件型腔，所述筋棱与上砂型抵接，所述间隔处形成具有保温作用的空气腔室。

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