CN117047029A - 一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，涉及铸造技术领域，其由侧壁砂型、中间砂型、浇口砂型构成。三种砂型各型面设有流道孔、直浇道、横浇道、内浇道、透气孔、定位销、定位凹槽、密封凸起、密封凹槽、铸件整模铸造阵列式型腔等结构，其其尺寸相等、位置对应，可实现定位销与定位凹槽，密封凸起和密封凹槽的装配。按一定的顺序将三类砂型进行组合拼装，再在夹紧装置的加持下即可实现对异形小质量铸件的高效铸造。采用本发明砂型铸造异形小质量铸件，具有模具成本小、砂铁比低，生产效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，具体为一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法。
背景技术
在新能源汽车领域需要用到尺寸范围在50×60×100mm以内，质量在20-200g的小质量铸件。此类铸件具有多级台阶及(或)局部凸起等形状特点，不仅要求具备较高的力学性能，而且还要求表面质量好(Ra＜6.3)。因此传统的砂型铸造无法满足这种高表面质量要求。熔模精密铸造工艺可获得高表面质量的铸件，但其工艺繁杂，生产效率低。
中国专利CN202211490796.4公布了一种制造小质量铸件方法，该方法是将小质量铸件型壳安装在砂型型腔内，利用表面质量好的树脂砂壳型表面成形小质量铸件的外表面，同时利用砂型对型壳的“包套”作用，为薄壁型壳提供强度支持，从而保证了小质量铸件的有效生产。然而，在砂型型腔内放置薄壁型壳，型壳的尺寸受限，从而导致一次浇注所能生产的小质量铸件较少。由于小质量铸件尺寸小，一个砂箱中只布置一个型壳，导致砂铁比高，存在生产效率低的问题。且浇铸完成后，树脂型壳与潮模砂混在一起，增加了旧砂回用的难度。
中国专利CN201610613184.8公布了一种上轴承类铸件的铸造方法，该方法通过制备砂芯、熔炼、孕育及浇注制得上轴承类产品。然而，对于具有多级台阶及局部凸起等形状特点的小质量铸件来说，其模数较小(0.4cm以下)，容易产生因浇铸位置的选取不当或因排气不畅而造成的凝固收缩缺陷，以及因树脂砂射砂不密实而导致的多肉缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，以解决具有多级台阶及(或)局部凸起结构特性的异形小质量铸件采用砂型铸造存在表面质量不佳，而壳型/砂型“包套”铸造又存在砂铁比高、效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，由侧壁砂型、中间砂型和浇口砂型组合而成；所述侧壁砂型包括第一型面和第二型面，第一型面内设有流道孔、直浇道、横浇道、内浇道、透气孔、定位凸销和密封凸起；所述第二型面内设有流道孔、铸件整模铸造阵列式型腔、密封凹槽、定位凹槽和透气孔；
所述中间砂型包括第一型面和第二型面，第一型面内设有流道孔、直浇道、横浇道、内浇道、透气孔、定位凸销和密封凸起；第二型面内设有流道孔、铸件整模铸造阵列式型腔、密封凹槽、定位凹槽和透气孔；
所述浇口砂型包括第一型面和第二型面，第一型面内设有浇口、流道孔、直浇道、横浇道、内浇道、透气孔、定位凸销和密封凸起；第二型面内设有浇口、流道孔、铸件整模铸造阵列式型腔、密封凹槽、定位凹槽和透气孔；
所述侧壁砂型、中间砂型以及浇口砂型之间通过定位凸销与定位凹槽，密封凸起和密封凹槽装配为一体。
进一步地，所述侧壁砂型中的第一型面所设流道孔与第二型面所设流道孔未贯通；第一型面所设透气孔与第二型面所设透气孔为贯通的通孔。
进一步地，所述中间砂型中的第一型面所设流道孔与第二型面所设流道孔相互贯通；第一型面所设透气孔与第二型面所设透气孔为贯通的通孔。
进一步地，所述浇口砂型中的第一型面流道孔与第二型面所设流道孔相互贯通；第一型面所设透气孔与第二型面所设透气孔为贯通的通孔。
进一步地，所述侧壁砂型、中间砂型以及浇口砂型中所述流道孔、直浇道、横浇道、内浇道、透气孔、定位凸销、定位凹槽、密封凸起、密封凹槽、铸件整模铸造阵列式型腔的尺寸相等、位置对应。
本发明提供另一种技术方案：一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构的使用方法，包括以下步骤：
S1：按照侧壁砂型-C1，中间砂型-Z1,……,中间砂型-Zi，浇口砂型-J1,……，浇口砂型-Jk，中间砂型-Z1’,……，中间砂型-Zj’，侧壁砂型-C2的顺序组装铸型，其中，i，j，k表示中间砂型或浇口砂型的片数，且i，j≤15，k≤8；
S2：用夹具将S1中组装好的砂型结构夹紧；
S3：在组装砂型的浇口位置涂上涂料，并放置浇口杯，在浇口杯中放入过滤网即可。
进一步地，S1中的侧壁砂型、中间砂型以及浇口砂型的第一型面面向同一方向。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，可通过对侧壁砂型、中间砂型和浇口砂型的拼接组合实现不同数量异形小质量铸件的生产，既提高了产品的生产效率，又可以保证生产的灵活性。
2、本发明的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，各侧壁砂型、中间砂型、浇口砂型中的流道孔、横浇道、直浇道、内浇道、透气孔、定位凸销、密封凸起、定位凹槽、密封凹槽、透气深凹槽、联通深凹槽的浅凹槽以及铸件整模铸造型腔等的位置对应、尺寸参数相等，可通过更换砂型模具镶块实现不同砂型的制造，大大节省了砂型模具成本。
3、本发明的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，异形小质量铸件采用整模铸造工艺，通过在整模型腔及浇注系统的间隙位置设置大量排气孔，从而保证了浇铸过程排气顺畅，减少了铸造缺陷。
4、本发明的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，所用砂型的两面均可用于成型铸件，大大降低了异形小质量铸件铸造的砂铁比，提高了铸造效率。
附图说明
图1为本发明的侧壁砂型的第一型面结构图；
图2为本发明的侧壁砂型的第二型面结构图；
图3为本发明的中间砂型的第一型面结构图；
图4为本发明的中间砂型的第二型面结构图；
图5为本发明的浇口砂型的第一型面结构图；
图6为本发明的浇口砂型的第一型面结构图；
图7为本发明的砂型结构组合示意图。
图中：1、侧壁砂型；2、中间砂型；3、浇口砂型；4、流道孔；5、直浇道；6、横浇道；7、内浇道；8、透气孔；9、定位凸销；10、密封凸起；11、铸件整模铸造阵列式型腔；12、密封凹槽；13、定位凹槽；14、浇口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中提供一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，由侧壁砂型1、中间砂型2和浇口砂型3组合而成。
请参阅图1-2，本发明实施例中的侧壁砂型1包括第一型面和第二型面，第一型面内设有流道孔4、直浇道5、横浇道6、内浇道7、透气孔8、定位凸销9和密封凸起10；所述第二型面内设有流道孔4、铸件整模铸造阵列式型腔11、密封凹槽12、定位凹槽13和透气孔8；侧壁砂型1中的第一型面所设流道孔4与第二型面所设流道孔4未贯通；第一型面所设透气孔8与第二型面所设透气孔8为贯通的通孔。
请参阅图3-4，本发明实施例中的中间砂型2包括第一型面和第二型面，第一型面内设有流道孔4、直浇道5、横浇道6、内浇道7、透气孔8、定位凸销9和密封凸起10；第二型面内设有流道孔4、铸件整模铸造阵列式型腔11、密封凹槽12、定位凹槽13和透气孔8；中间砂型2中的第一型面所设流道孔4与第二型面所设流道孔4相互贯通；第一型面所设透气孔8与第二型面所设透气孔8为贯通的通孔。
请参阅图5-6，本发明实施例中的浇口砂型3包括第一型面和第二型面，第一型面内设有浇口14、流道孔4、直浇道5、横浇道6、内浇道7、透气孔8、定位凸销9和密封凸起10；第二型面内设有浇口14、流道孔4、铸件整模铸造阵列式型腔11、密封凹槽12、定位凹槽13和透气孔8；浇口砂型3中的第一型面流道孔4与第二型面所设流道孔4相互贯通；第一型面所设透气孔8与第二型面所设透气孔8为贯通的通孔。
请参阅图7，本发明实施例中的侧壁砂型1、中间砂型2以及浇口砂型3中所述流道孔4、直浇道5、横浇道6、内浇道7、透气孔8、定位凸销9、定位凹槽13、密封凸起10、密封凹槽12、铸件整模铸造阵列式型腔11的尺寸相等、位置对应，可实现定位凸销9与定位凹槽13，密封凸起10和密封凹槽12的装配。
为了进一步更好的解释说明本发明实施例，还提供一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构的使用方法，如图7所示，包括以下步骤：
步骤1：按照侧壁砂型1-C1，中间砂型2-Z1,……,中间砂型2-Zi，浇口砂型3-J1,……，浇口砂型3-Jk，中间砂型2-Z1’,……，中间砂型2-Zj’，侧壁砂型1-C2的顺序组装铸型，其中，i，j，k表示中间砂型2或浇口砂型3的片数，且i，j≤15，k≤8；其中，侧壁砂型1、中间砂型2以及浇口砂型3的第一型面面向同一方向；
步骤2：用夹具将步骤1中组装好的砂型结构夹紧；
步骤3：在组装砂型的浇口14位置涂上涂料，并放置浇口杯，在浇口杯中放入过滤网即可。
设计原理：本发明提供的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构及使用方法，通过对侧壁砂型1、中间砂型2和浇口砂型3的拼接组合实现不同数量异形小质量铸件的生产，既提高了产品的生产效率，又可以保证生产的灵活性；其次，各侧壁砂型1、中间砂型2、浇口砂型3中的流道孔4、直浇道5、横浇道6、内浇道7、透气孔8、定位凸销9、定位凹槽13、密封凸起10、密封凹槽12、铸件整模铸造阵列式型腔11的尺寸相等、位置对应，可通过更换砂型模具镶块实现不同砂型的制造，大大节省了砂型模具成本；另外，本发明中的异形小质量铸件采用整模铸造工艺，通过在整模型腔及浇注系统的间隙位置设置大量排气孔，从而保证了浇铸过程排气顺畅，减少了铸造缺陷，其所用砂型的两面均可用于成型铸件，大大降低了异形小质量铸件铸造的砂铁比，提高了铸造效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，由侧壁砂型(1)、中间砂型(2)和浇口砂型(3)组合而成；其特征在于，所述侧壁砂型(1)包括第一型面和第二型面，第一型面内设有流道孔(4)、直浇道(5)、横浇道(6)、内浇道(7)、透气孔(8)、定位凸销(9)和密封凸起(10)；所述第二型面内设有流道孔(4)、铸件整模铸造阵列式型腔(11)、密封凹槽(12)、定位凹槽(13)和透气孔(8)；
所述中间砂型(2)包括第一型面和第二型面，第一型面内设有流道孔(4)、直浇道(5)、横浇道(6)、内浇道(7)、透气孔(8)、定位凸销(9)和密封凸起(10)；第二型面内设有流道孔(4)、铸件整模铸造阵列式型腔(11)、密封凹槽(12)、定位凹槽(13)和透气孔(8)；
所述浇口砂型(3)包括第一型面和第二型面，第一型面内设有浇口(14)、流道孔(4)、直浇道(5)、横浇道(6)、内浇道(7)、透气孔(8)、定位凸销(9)和密封凸起(10)；第二型面内设有浇口(14)、流道孔(4)、铸件整模铸造阵列式型腔(11)、密封凹槽(12)、定位凹槽(13)和透气孔(8)；
所述侧壁砂型(1)、中间砂型(2)以及浇口砂型(3)之间通过定位凸销(9)与定位凹槽(13)，密封凸起(10)和密封凹槽(12)装配为一体。
2.如权利要求1所述的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，其特征在于：所述侧壁砂型(1)中的第一型面所设流道孔(4)与第二型面所设流道孔(4)未贯通；第一型面所设透气孔(8)与第二型面所设透气孔(8)为贯通的通孔。
3.如权利要求1所述的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，其特征在于：所述中间砂型(2)中的第一型面所设流道孔(4)与第二型面所设流道孔(4)相互贯通；第一型面所设透气孔(8)与第二型面所设透气孔(8)为贯通的通孔。
4.如权利要求1所述的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，其特征在于：所述浇口砂型(3)中的第一型面流道孔(4)与第二型面所设流道孔(4)相互贯通；第一型面所设透气孔(8)与第二型面所设透气孔(8)为贯通的通孔。
5.如权利要求1所述的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构，其特征在于：所述侧壁砂型(1)、中间砂型(2)以及浇口砂型(3)中所述流道孔(4)、直浇道(5)、横浇道(6)、内浇道(7)、透气孔(8)、定位凸销(9)、定位凹槽(13)、密封凸起(10)、密封凹槽(12)、铸件整模铸造阵列式型腔(11)的尺寸相等、位置对应。
6.一种如权利要求1所述的异形小质量铸件高效铸造用砂型结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按照侧壁砂型(1)-C1，中间砂型(2)-Z1,……,中间砂型(2)-Zi，浇口砂型(3)-J1,……，浇口砂型(3)-Jk，中间砂型(2)-Z1’,……，中间砂型(2)-Zj’，侧壁砂型(1)-C2的顺序组装铸型，其中，i，j，k表示中间砂型(2)或浇口砂型(3)的片数，且i，j≤15，k≤8；
S2：用夹具将S1中组装好的砂型结构夹紧；
S3：在组装砂型的浇口(14)位置涂上涂料，并放置浇口杯，在浇口杯中放入过滤网即可。
7.如权利要求6所述的一种异形小质量铸件高效铸造用砂型结构的使用方法，其特征在于，S1中的侧壁砂型(1)、中间砂型(2)以及浇口砂型(3)的第一型面面向同一方向。
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