CN117226039A - 一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造技术领域，涉及一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，包括：砂壳，砂壳包括左砂壳与右砂壳；两个型腔与直浇道；两个砂芯，分别设置在两个型腔内，每一个砂芯沿着对应型腔的长度方向设置；支撑组件，设置在两个型腔内，两个砂芯分别架设在支撑组件上。本发明能够使铁水呈多道分散均匀引入两个型腔内，减小铁水在砂型中的流程，避免缩孔缩松、浇不足、冷隔等缺陷的发生，提高了盲孔铸铁管的质量，通过支撑组件的设置，能够防止芯子偏移漂浮所引起的盲孔铸铁管壁厚不均匀，同时，芯撑的形状结构强度高，能够保证芯撑在合箱时位置准确，不翻转移动，且能承住铁水的浮力。

Description

一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法

技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法。

背景技术

工业生产中测温装置是治金、化工、材料、食品、轻工等行业广泛采用的温度控制装置的主要组成部分，在较低的温度下使用时，常采用NiCr-NiAl，NiCr-NiSi等偶极材料，将温度信号转换成电位差输出，测量温度时，必须外加全包装保护管固定于加热装置中，以保持其安全性和稳定性，而铸铁材质相较于陶瓷材质，特别是灰铸铁材质，具有导热性好，力学性能优良等特点，因此，通常采用铸铁材质生产的盲孔铸铁管作为热电偶的保护管，盲孔铸铁管如图6所示，为一端封闭一端敞开的管状结构。

目前，传统盲孔铸铁管浇注过程中，常采用水平浇注的工艺，使用黏土砂作为制作砂芯的材料，然后将制作好的砂芯置于砂壳中，最后将铁水引入砂型的内浇道中，从而浇筑出盲孔铸铁管。

然而，由于砂型内浇道的内浇口小，铁水在砂型中流程长，容易导致缩孔缩松、浇不足、冷隔等缺陷的发生，降低了盲孔铸铁管的质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法，能够使铁水呈多道分散均匀引入两个型腔内，减小铁水在砂型中的流程，避免缩孔缩松、浇不足、冷隔等缺陷的发生。

为实现上述目的，本发明一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法的具体技术方案如下：

一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，包括：

砂壳，包括左砂壳与右砂壳，左砂壳与右砂壳相互扣合，左砂壳与右砂壳的相对面沿其长度方向开设有两个型腔与直浇道，两个型腔与直浇道位于左砂壳与右砂壳同一端的端部均为开口结构且位于左砂壳与右砂壳另一端的端部为均为封闭结构，两个型腔与直浇道相互平行且位于直浇道的两侧，直浇道与两个型腔之间分别开设有多个内浇道，多个内浇道沿着直浇道的长度方向均匀设置，每一个内浇道分别与直浇道、对应的型腔连通；

两个砂芯，分别设置在两个型腔内，每一个砂芯沿着对应型腔的长度方向设置；

支撑组件，设置在两个型腔内，两个砂芯分别架设在支撑组件上。

本发明的特点还在于：

其中支撑组件包括两组芯撑，两组芯撑分别设置在两个型腔内，每组芯撑有多个，多个芯撑分别设置在对应砂芯的两侧且分别靠近左砂壳与右砂壳，多个芯撑沿着对应型腔的长度方向设置，每一个芯撑包括弧形支撑部与两个U型支撑部，弧形支撑部的内侧面与对应的砂芯侧面接触，两个U型支撑部对称设置在弧形支撑部的外侧面，每一个U型支撑部的两端与弧形支撑部连接，每一个U型支撑部的底部与对应的型腔内壁接触。

其中每一个U型支撑部的底部向着对应的型腔内壁凸起形成弧形面。

其中每一个型腔内位于其封闭端的底部为弧形面，每一个砂芯靠近对应型腔底部的一端为弧形面。

其中每一个砂芯为柱状结构，每一个砂芯的内部中空且靠近对应型腔开口端的端部为开口结构。

其中左砂壳与右砂壳的相对面上沿其宽度方向分别设置有两个凸起、两个凹槽，每一个凸起与每一个凹槽分别与两个型腔平行，每一个型腔的两侧分别为一个凸起与一个凹槽，左砂壳上的每一个凸起位于右砂壳上对应的凹槽内，每一个内浇道穿过靠近的凸起与凹槽。

一种用于浇注盲孔铸铁管的方法，包括以下步骤：

步骤一，制芯，采用覆膜砂作耐火骨料，并加入粘接剂，然后将其放入自动制芯机中完成制芯，最终得到砂芯；

步骤二，合模，将准备好的两根砂芯分别放入右砂壳对应的两个型腔内，分别使用多个芯撑对两根砂芯进行支撑，然后将左砂壳扣在右砂壳上，使四个凸起分别放入对应的凹槽内完成合模，然后将完成合模的砂壳置埋于要浇注砂箱中；

步骤三，垂直浇注，将砂壳垂直放置，使两个型腔的开口端与直浇道的开口端朝上，然后将铁水从直浇道的开口端灌入，铁水沿着直浇道进入多个内浇道内，然后沿着多个内浇道进入两个型腔内，完成浇注；

步骤四，脱模，铁水冷却成型之后，打开砂箱，清理砂壳，拆除两个砂芯，经过打磨处理之后即可得到两个盲孔铸铁管。

其中步骤一中的粘接剂为热溶性树脂。

其中步骤二中相邻两个芯撑的间距为100～300mm。

其中步骤三中直浇道为直径20～30mm的圆柱形，每一个内浇道的截面的长为25～35mm、宽为2.5～4mm，浇注温度为1350～1380℃。

本发明的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法具有以下优点：

第一，通过左砂壳、右砂壳、两个型腔、直浇道与多个内浇道的配合设置，能够使铁水呈多道分散均匀引入两个型腔内，减小铁水在砂型中的流程，避免缩孔缩松、浇不足、冷隔等缺陷的发生，提高了盲孔铸铁管的质量。

第二，通过支撑组件的设置，能够防止芯子偏移漂浮所引起的盲孔铸铁管壁厚不均匀，同时，芯撑的形状结构强度高，能够保证芯撑在合箱时位置准确，不翻转移动，且能承住铁水的浮力，此外，芯撑能够被铁水完全融化，使其与铸件完全融合，避免拆卸的工序，提高了工作效率。

第三，通过砂芯内部中空且一端开口的结构设置，能够提高砂芯的透气性，防止粘砂，保证盲孔铸铁管内壁光洁，同时减小发气量，提高砂芯排气和防粘砂效果，可有效的防止铸件气孔，呛火，组织硬点等缺陷。

第四，通过在浇注过程中采用垂直浇注的方法，能够减小铁水液面面积，使液面上升速度提高，从而使受烘烤的型腔顶部面积减小，有利防止夹砂，鼠尾等缺陷。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中砂壳的侧视结构示意图；

图3为本发明中左砂壳的内部主视结构示意图；

图4为本发明中芯撑的侧视结构示意图；

图5为本发明中砂芯的主视结构示意图；

图6为本发明中盲孔铸铁管的结构示意图。

附图标记：

1、砂壳；101、左砂壳；102、右砂壳；103、型腔；104、直浇道；105、内浇道；106、凸起；107、凹槽；2、砂芯；3、芯撑；301、弧形支撑部；302、U型支撑部。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法做进一步详细的描述。

如图1-3所示，本发明一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法，包括砂壳1，砂壳1包括左砂壳101与右砂壳102，左砂壳101与右砂壳102相互扣合，左砂壳101与右砂壳102的相对面沿其长度方向开设有两个型腔103与直浇道104，两个型腔103与直浇道104位于左砂壳101与右砂壳102同一端的端部均为开口结构且位于左砂壳101与右砂壳102另一端的端部为均为封闭结构，两个型腔103与直浇道104相互平行且位于直浇道104的两侧，直浇道104与两个型腔103之间分别开设有多个内浇道105，多个内浇道105沿着直浇道104的长度方向均匀设置，每一个内浇道105分别与直浇道104、对应的型腔103连通，两个型腔103内分别设置两个砂芯2，每一个砂芯2沿着对应型腔103的长度方向设置，型腔103开口处的直径与对应砂芯2端部的直径相同，型腔103内部远离其开口处的直径大于对应砂芯2的直径，便于通过型腔103开口处将砂芯2夹持固定，使砂芯2与型腔103同轴设置，两个型腔103内设置有支撑组件，支撑组件分别与两个型腔103的内壁、两个砂芯2分别架设在支撑组件上，避免浇注过程中砂芯2偏移漂浮所引起的盲孔铸铁管壁厚不均匀，通过直浇道104与多个内浇道105的设置，能够使铁水呈多道分散均匀引入两个型腔103内，减小铁水在砂型中的流程，避免缩孔缩松、浇不足、冷隔等缺陷的发生，提高了盲孔铸铁管的质量。

直浇道104内靠近其开口处的位置设置有陶瓷过滤网，通过陶瓷过滤网对铁水进入直浇道104之前进行过滤，有效的防止了渣滓进入铸件形成渣孔。

如图1、4所示，支撑组件包括两组芯撑3，两组芯撑3分别设置在两个型腔103内，每组芯撑3有多个，多个芯撑3分别设置在对应砂芯2的两侧且分别靠近左砂壳101与右砂壳102，位于砂芯2两侧地多个芯撑3可对称设置，也可交错设置，多个芯撑3沿着对应型腔103的长度方向设置，每一个芯撑3包括弧形支撑部301与两个U型支撑部302，弧形支撑部301的内侧面与对应的砂芯2侧面接触，两个U型支撑部302对称设置在弧形支撑部301的外侧面，每一个U型支撑部302的两端与弧形支撑部301连接，每一个U型支撑部302的底部与对应的型腔103内壁接触，多个芯撑3均采用厚1.5mm、宽10mm的铁皮，并使用专用模具冲压成型，便于形成稳定的支撑结构，且能够熔接在铁水中。

如图4所示，每一个U型支撑部302的底部向着对应的型腔103内壁凸起形成弧形面，增大U型支撑部302与对应的型腔103内壁的接触面积，使芯撑3对砂芯2支撑更加稳定。

如图3所示，每一个型腔103内位于其封闭端的底部为弧形面，每一个砂芯2靠近对应型腔103底部的一端为弧形面，便于使浇注完成的盲孔铸铁管的封闭端的内外都为弧形面。

如图5所示，每一个砂芯2为柱状结构，每一个砂芯2的内部中空且靠近对应型腔103开口端的端部为开口结构，提高砂芯2的透气性，防止粘砂，保证盲孔铸铁管内壁光洁，同时减小发气量，提高砂芯2排气和防粘砂效果，可有效的防止铸件气孔，呛火，组织硬点等缺陷。

如图2所示，左砂壳101与右砂壳102的相对面上沿其宽度方向分别设置有两个凸起106、两个凹槽107，每一个凸起106与每一个凹槽107分别与两个型腔103平行，每一个型腔103的两侧分别为一个凸起106与一个凹槽107，左砂壳101上的每一个凸起106位于右砂壳102上对应的凹槽107内，每一个内浇道105穿过靠近的凸起106与凹槽107，通过四个凹槽107与四个凸起106对左砂壳101与右砂壳102进行限位，使得左砂壳101与右砂壳102合膜时更加顺利。

一种用于浇注盲孔铸铁管的方法，包括以下步骤：

步骤一，制芯，采用覆膜砂作耐火骨料，并加入粘接剂，然后将其放入自动制芯机中完成制芯，最终得到砂芯2；

步骤二，合模，将准备好的两根砂芯2分别放入右砂壳102对应的两个型腔103内，分别使用多个芯撑3对两根砂芯2进行支撑，然后将左砂壳101扣在右砂壳102上，使四个凸起106分别放入对应的凹槽107内完成合模，然后将完成合模的砂壳1置埋于要浇注砂箱中；

步骤三，垂直浇注，将砂壳1垂直放置，使两个型腔103的开口端与直浇道104的开口端朝上，然后将铁水从直浇道104的开口端灌入，铁水沿着直浇道104进入多个内浇道105内，然后沿着多个内浇道105进入两个型腔103内，完成浇注；

步骤四，脱模，铁水冷却成型之后，打开砂箱，清理砂壳1，拆除两个砂芯2，经过打磨处理之后即可得到两个盲孔铸铁管。

其中步骤一中的粘接剂为热溶性树脂，覆膜砂的纯度为95％(SiOz含量)。

其中步骤二中相邻两个芯撑3的间距为100～300mm。

其中步骤三中直浇道104为直径20～30mm的圆柱形，直浇道104为直径优选为25mm，每一个内浇道105的截面的长为25～35mm、宽为2.5～4mm，内浇道105的截面的长优选为30mm、宽为3mm，浇注温度为1350～1380℃，浇注时间以盲孔铸铁管的大小长短设定为5～15秒。

工作原理：首先，采用覆膜砂作耐火骨料，并加入粘接剂，然后将其放入自动制芯机中完成制芯，最终得到砂芯2，然后将准备好的两根砂芯2分别放入右砂壳102对应的两个型腔103内，分别使用多个芯撑3对两根砂芯2进行支撑，然后将左砂壳101扣在右砂壳102上，使四个凸起106分别放入对应的凹槽107内完成合模，然后将完成合模的砂壳1置埋于要浇注砂箱中，砂箱为常用铸铁浇筑设备，根据砂型的尺寸选择即可，然后进行垂直浇注，将砂壳1垂直放置，使两个型腔103的开口端与直浇道104的开口端朝上，然后将铁水从直浇道104的开口端灌入，铁水沿着直浇道104进入多个内浇道105内，然后沿着多个内浇道105进入两个型腔103内，随着铁水完全进入两个型腔103后，两个型腔103内的多个芯撑3在铁水的高温下会被铁水逐渐融化，与铸件融合在一起，完成浇注，最后脱模，铁水冷却成型之后，打开砂箱，清理砂壳1，拆除两个砂芯2，经过打磨处理之后即可得到两个盲孔铸铁管。

本发明的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型及方法具有以下优点：

第一，通过左砂壳、右砂壳、两个型腔、直浇道与多个内浇道的配合设置，能够使铁水呈多道分散均匀引入两个型腔内，减小铁水在砂型中的流程，避免缩孔缩松、浇不足、冷隔等缺陷的发生，提高了盲孔铸铁管的质量。

第二，通过支撑组件的设置，能够防止芯子偏移漂浮所引起的盲孔铸铁管壁厚不均匀，同时，芯撑的形状结构强度高，能够保证芯撑在合箱时位置准确，不翻转移动，且能承住铁水的浮力，此外，芯撑能够被铁水完全融化，使其与铸件完全融合，避免拆卸的工序，提高了工作效率。

第三，通过砂芯内部中空且一端开口的结构设置，能够提高砂芯的透气性，防止粘砂，保证盲孔铸铁管内壁光洁，同时减小发气量，提高砂芯排气和防粘砂效果，可有效的防止铸件气孔，呛火，组织硬点等缺陷。

第四，通过在浇注过程中采用垂直浇注的方法，能够减小铁水液面面积，使液面上升速度提高，从而使受烘烤的型腔顶部面积减小，有利防止夹砂，鼠尾等缺陷。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，包括：

砂壳(1)，包括左砂壳(101)与右砂壳(102)，所述左砂壳(101)与右砂壳(102)相互扣合，所述左砂壳(101)与右砂壳(102)的相对面沿其长度方向开设有两个型腔(103)与直浇道(104)，两个所述型腔(103)与直浇道(104)位于左砂壳(101)与右砂壳(102)同一端的端部均为开口结构且位于左砂壳(101)与右砂壳(102)另一端的端部为均为封闭结构，两个所述型腔(103)与直浇道(104)相互平行且位于直浇道(104)的两侧，所述直浇道(104)与两个型腔(103)之间分别开设有多个内浇道(105)，多个所述内浇道(105)沿着直浇道(104)的长度方向均匀设置，每一个所述内浇道(105)分别与直浇道(104)、对应的型腔(103)连通；

两个砂芯(2)，分别设置在两个型腔(103)内，每一个所述砂芯(2)沿着对应型腔(103)的长度方向设置；

支撑组件，设置在两个型腔(103)内，两个所述砂芯(2)分别架设在支撑组件上。

2.根据权利要求1所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，所述支撑组件包括两组芯撑(3)，两组所述芯撑(3)分别设置在两个型腔(103)内，每组所述芯撑(3)有多个，多个所述芯撑(3)分别设置在对应砂芯(2)的两侧且分别靠近左砂壳(101)与右砂壳(102)，多个所述芯撑(3)沿着对应型腔(103)的长度方向设置，每一个所述芯撑(3)包括弧形支撑部(301)与两个U型支撑部(302)，所述弧形支撑部(301)的内侧面与对应的砂芯(2)侧面接触，两个所述U型支撑部(302)对称设置在弧形支撑部(301)的外侧面，每一个所述U型支撑部(302)的两端与弧形支撑部(301)连接，每一个所述U型支撑部(302)的底部与对应的型腔(103)内壁接触。

3.根据权利要求2所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，每一个所述U型支撑部(302)的底部向着对应的型腔(103)内壁凸起形成弧形面。

4.根据权利要求3所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，每一个所述型腔(103)内位于其封闭端的底部为弧形面，每一个所述砂芯(2)靠近对应型腔(103)底部的一端为弧形面。

5.根据权利要求4所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，每一个所述砂芯(2)为柱状结构，每一个所述砂芯(2)的内部中空且靠近对应型腔(103)开口端的端部为开口结构。

6.根据权利要求5所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，所述左砂壳(101)与右砂壳(102)的相对面上沿其宽度方向分别设置有两个凸起(106)、两个凹槽(107)，每一个所述凸起(106)与每一个凹槽(107)分别与两个型腔(103)平行，每一个所述型腔(103)的两侧分别为一个凸起(106)与一个凹槽(107)，所述左砂壳(101)上的每一个凸起(106)位于右砂壳(102)上对应的凹槽(107)内，每一个所述内浇道(105)穿过靠近的凸起(106)与凹槽(107)。

7.一种用于浇注盲孔铸铁管的方法，采用如权利要求6所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的砂型，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制芯，采用覆膜砂作耐火骨料，并加入粘接剂，然后将其放入自动制芯机中完成制芯，最终得到砂芯(2)；

步骤二，合模，将准备好的两根砂芯(2)分别放入右砂壳(102)对应的两个型腔(103)内，分别使用多个芯撑(3)对两根砂芯(2)进行支撑，然后将左砂壳(101)扣在右砂壳(102)上，使四个凸起(106)分别放入对应的凹槽(107)内完成合模，然后将完成合模的砂壳(1)置埋于要浇注砂箱中；

步骤三，垂直浇注，将砂壳(1)垂直放置，使两个型腔(103)的开口端与直浇道(104)的开口端朝上，然后将铁水从直浇道(104)的开口端灌入，铁水沿着直浇道(104)进入多个内浇道(105)内，然后沿着多个内浇道(105)进入两个型腔(103)内，完成浇注；

步骤四，脱模，铁水冷却成型之后，打开砂箱，清理砂壳(1)，拆除两个砂芯(2)，经过打磨处理之后即可得到两个盲孔铸铁管。

8.根据权利要求7所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的方法，其特征在于，所述步骤一中的粘接剂为热溶性树脂。

9.根据权利要求7所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的方法，其特征在于，所述步骤二中相邻两个芯撑(3)的间距为100～300mm。

10.根据权利要求7所述的一种用于浇注盲孔铸铁管的方法，其特征在于，所述步骤三中直浇道(104)为直径20～30mm的圆柱形，每一个所述内浇道(105)的截面的长为25～35mm、宽为2.5～4mm，浇注温度为1350～1380℃。