CN117161320A - 采用金属模具的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用金属模具的铸造方法，属于铸造技术领域，用以解决金属模具铸造效率低的问题，包括：1)制造用以形成铸件内部结构的砂芯；2)制作用以形成铸件外部结构的金属模具；3)使所述砂芯和所述金属模具之间具有最小吃砂量；4)在所述砂芯和所述金属模具之间填充树脂砂，以实现快速固化。通过将制作好的砂芯配置在金属模具中的方法，避免了直接在金属模具中填充散砂后再高温固化的问题，提升了金属模具铸造的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种铸造方法。
背景技术
铁模覆砂铸造，是指在金属模与粗形成金属砂箱内壁之间覆上一层4㎜～8㎜的覆膜砂，之后将金属模加热至240℃～250℃，通过热辐射使外层金属砂箱的温度达到约200℃，实现覆膜砂在该温度下固化，之后将铁液注入覆有覆膜砂的金属砂箱中获得铸件的工艺。
目前采用铁模覆砂工艺生产铸件时其砂型采用热芯盒方法固化，需要一定的温度和时间，对生产效率影响极大；其次铁模覆砂的造型机可以说就是一个热芯盒射芯机，所以对生产大件、复杂件也不适合；此外，铁模覆砂在生产时，需要两套模具，一套是金属模，另一套是粗形成金属砂箱，制作费用高。
发明内容
有鉴于以上铁模覆砂铸造工艺生产效率低、不适用于大件和复杂件的生产及铁模制作成本高的问题，有必要提出一种采用金属模具的铸造方法，实现了生产成本低、铸件尺寸精度高、砂铁比小的效果。
一种采用金属模具的铸造方法，包括：
1)制造用以形成铸件内部结构的砂芯；
2)制作用以形成铸件外部结构的金属模具；
3)使所述砂芯和所述金属模具之间具有最小吃砂量；
4)在所述砂芯和所述金属模具之间填充树脂砂，以实现快速固化。
进一步地，所述制造用以形成铸件内部结构的砂芯步骤的具体实现方法包括，
确定待生产铸件的浇注方向和位置，建立待生产铸件三维模型、布设浇冒系统，形成待生产铸件的型芯包；
依据确定的浇注方向和位置，将所述型芯包拆分为若干砂芯；
制作用以形成所述型芯包的砂芯。
更进一步地的，用以形成所述型芯包的砂芯，由3D打印工艺制成，也即用砂型3D打印设备将需要的砂芯打印成型，提升了砂芯的成型效率和成型质量，也间接的提升了铸件的生产质量和效率。
进一步地，所述使所述砂芯和所述金属模具之间具有最小吃砂量步骤的具体实现方法包括，
在金属模具与用以形成铸件外部轮廓的砂芯之间设有容砂间隙，具体地，所述容砂间隙即可形成所述最小吃砂量。
本发明技术方案的有益效果：通过将制作好的砂芯配置在金属模具中的方法，克服了直接在金属模具中填充散砂后再高温固化的缺陷，提升了金属模具铸造的生产效率。
附图说明
无。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下描述是本发明的一些典型实施例，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，还可以根据这些实施例获得其他的解决方案。
现以一球墨铸铁壳体为例，阐述本发明技术方案的具体实施方式。
一种采用金属模具铸造球墨铸铁壳体的铸造方法，具体包括如下步骤：
1)制造用以形成铸件内部结构的砂芯；
具体地实现手段为：
确定待生产壳体的浇注方向和位置，建立待生产壳体三维模型、布设浇冒系统，形成待生产壳体的型芯包；
依据确定的浇注方向和位置，将所述型芯包拆分为若干砂芯；
制作用以形成所述型芯包的砂芯。
在本实施方式中，将形成壳体内外部结构和浇冒系统的型芯包拆分为三个待生产的砂芯，分别为一号砂芯、二号砂芯和三号砂芯，所述一号砂芯用以形成铸件的内部轮廓，所述二号砂芯和所述三号砂芯用以形成铸件的外部轮廓；所述一号砂芯、二号砂芯和三号砂芯均可以由3D打印工艺制成，也即用砂型3D打印设备将需要的砂芯打印成型，提升了砂芯的成型效率和成型质量，也间接的提升了铸件的生产质量和效率。
2)制作用以形成铸件外部结构的金属模具；
具体地，所述金属模具作为所述型芯包的砂箱或者砂框，用以容纳所述一号砂芯、二号砂芯和三号砂芯。在本实施方式中，所述一号砂芯和二号砂芯设置在下金属模具中，用以形成下型；所述三号砂芯设置在上金属模具中，用以形成上型；上下型合箱后即可构成完整的壳体铸件型腔。
在本实施方式中，所述金属模具与所述砂芯之间还设有第一定位结构，所述第一定位结构为设置在金属模具与砂芯接触面上的凸台和设置在砂芯与金属模具接触面上的凹槽，实现金属模具与砂芯间的定位配合，避免两者间的错位等。
3)使所述砂芯和所述金属模具之间具有最小吃砂量；
4)在所述砂芯和所述金属模具之间填充树脂砂，以实现快速固化。
在本实施方式中，所述金属模具与形成铸件外部轮廓的二号砂芯和三号砂芯之间设有容砂间隙，所述容砂间隙不大于1mm，通过在所述容砂间隙中填入树脂砂的方式，可以实现金属模具外侧壁内表面与形成铸件外部轮廓的砂芯的紧密接触，不仅有利于热量的有效传递，也利于对抗金属液浇注的热膨胀力，为砂芯提供箍紧力。具体地，填充在所述容砂间隙中的树脂砂即为所述最小吃砂量。
在本实施方式中，所述金属模具与形成铸件内部结构轮廓的一号砂芯之间直接接触，也即形成铸件内部结构轮廓的砂芯直接设置在所述金属模具内部结构的表面上，实现对形成铸件内部结构轮廓的砂芯的支撑作用。
在本实施方式中，所述金属模具分为上金属模具和下金属模具，也即所述上金属模具形成壳体铸件的上型，下金属模具形成壳体铸件的下型，所述上金属模具和所述下金属模具的装配接触面上设有第二定位结构，所述下金属模具与上金属模具的装配面上设有凹槽，所述上金属模具与下金属模具的装配面上设有凸台，方便了上下型的装配定位，并避免了两者间的错位。
在本实施方式中，所述上金属模具和下金属模具上还设有锁紧结构，用以将两者锁紧，避免铸件浇注过程中上下型发生位移、炮火等。
以上实施例仅是对本发明技术方案的一种典型应用的描述，在合理的、不需要付出创造性劳动的基础上，还可以进行合理的拓展。
Claims (7)
1.一种采用金属模具的铸造方法，其特征在于，包括：
制造用以形成铸件内部结构的砂芯；
制作用以形成铸件外部结构的金属模具；
使所述砂芯和所述金属模具之间具有最小吃砂量；
在所述砂芯和所述金属模具之间填充树脂砂，以实现快速固化。
2.如权利要求1所述的采用金属模具的铸造方法，其特征在于，所述制造用以形成铸件内部结构的砂芯步骤的具体实现方法包括，
确定待生产铸件的浇注方向和位置，建立待生产铸件三维模型、布设浇冒系统，形成待生产铸件的型芯包；
依据确定的浇注方向和位置，将所述型芯包拆分为若干砂芯；
制作用以形成所述型芯包的砂芯。
3.如权利要求2所述的采用金属模具的铸造方法，其特征在于，所述金属模具与所述砂芯之间还设有第一定位结构，所述第一定位结构为设置在金属模具与砂芯接触面上的凸台和设置在砂芯与金属模具接触面上的凹槽。
4.如权利要求2所述的采用金属模具的铸造方法，其特征在于，所述金属模具外侧壁内表面与形成铸件外部轮廓的砂芯之间设有容砂间隙。
5.如权利要求4所述的采用金属模具的铸造方法，其特征在于，所述容砂间隙不大于1mm。
6.如权利要求2所述的采用金属模具的铸造方法，其特征在于，形成铸件内部结构轮廓的砂芯直接设置在所述金属模具内部结构的表面上。
7.如权利要求2所述的采用金属模具的铸造方法，其特征在于，所述金属模具分为上金属模具和下金属模具，所述上金属模具形成铸件的上型，下金属模具形成铸件的下型，所述上金属模具和所述下金属模具的装配接触面上设有第二定位结构，所述下金属模具与上金属模具的装配面上设有凹槽，所述上金属模具与下金属模具的装配面上设有凸台。
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