CN117583554A - 一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺 - Google Patents
一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117583554A CN117583554A CN202311577237.1A CN202311577237A CN117583554A CN 117583554 A CN117583554 A CN 117583554A CN 202311577237 A CN202311577237 A CN 202311577237A CN 117583554 A CN117583554 A CN 117583554A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- core
- valve body
- sand
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 10
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 9
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000007531 graphite casting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
- B22C9/103—Multipart cores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/082—Sprues, pouring cups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/088—Feeder heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
本发明涉及一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯，包括主阀孔芯头和多个侧孔芯头；所述主阀孔芯头和多个侧孔芯头用于形成阀体铸件的内腔结构；所述主阀孔芯头朝向阀体铸件外侧的一端设有连接部；所述连接部将主阀孔芯头和多个侧孔芯头相连接；所述连接部为环形框架结构。本发明通过将连接部设置为环形框架结构，不仅加强了砂芯整体强度和抗弯强度,还使得制芯时射砂会更加通畅，避免了砂芯出现阀孔漂弯、密封性不良等缺陷；通过在每个铸件型腔设置多个内浇口，以提高铁水浇注充型速度；通过采用高的浇注温度快速地浇注，有利于铸件顺序凝固，通过采用上述砂芯和铸造方法，能使球铁阀体铸件的废品率控制到3％以内,实现稳定生产。
Description
技术领域
本发明属于阀体铸造技术领域，特别涉及一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺。
背景技术
对于质量小于4㎏，铸件内部壁厚4mm，体积小，结构均匀但有孤立热节的球铁阀体铸件，由于内部腔道较复杂，且腔道截面大小不匀，还有部分腔道是独立的，因此容易在内腔大小截面过渡处断芯；砂芯体积大，在浇注过程中发气量大，独立腔道砂芯由于排气不畅而产生气孔缺陷；由于铸件结构原因，远离冒口的薄壁位置容易发生冷隔缺陷，因此，需要从改进砂芯工艺、使用更合理浇注系统入手，解决上述球铁薄壁阀体铸件一直存在的典型缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺，能够获得整体强度高、排气通畅的砂芯，以及铁水充型平稳和补缩方案合理的铸造方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯，包括主阀孔芯头和多个侧孔芯头；
所述主阀孔芯头和多个侧孔芯头用于形成阀体铸件的内腔结构；
所述主阀孔芯头朝向阀体铸件外侧的一端设有连接部；所述连接部将主阀孔芯头和多个侧孔芯头相连接；所述连接部为环形框架结构。
优选的，所述连接部宽度≤20mm。
优选的，所述主阀孔芯头内部中空。
本发明的另一方面，还提供一种使用上述所述的一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯的铸造工艺，包括以下步骤：
S1、造型：制备砂模，然后将阀体铸件的砂芯放入砂模中，
其中，所述砂模包括横浇道和若干型腔，若干所述型腔分别设置在横浇道的两侧；每个所述型腔的法兰面两侧均设有冒口；所述横浇道与每个型腔之间设有至少一个第一内浇道；每个所述冒口与相对应的型腔之间均设有至少一个第二内浇道；所述横浇道与每个冒口之间设有第三内浇道；
S2、熔炼：熔炼后的铁水出炉温度为1480～1500℃，铁水出炉后进行球化处理；
S3、浇注：将球化处理后的铁水通过浇注机注入到砂模中，浇注温度控制在1400～1440℃。
优选的，所述步骤S1中，每个所述冒口与相对应的型腔之间均设有两个第三内浇道。
优选的，所述步骤S1中，每个所述型腔相配合的砂芯的主阀孔芯头和侧孔芯头上方均设有排气通道。
优选的，所述步骤S2中，所述铁水的化学成分重量百分比为：C：3.55-3.85wt％、Si：2.3-2.5wt％、Mn：0.2-0.25wt％、P≤0.05wt％、S≤0.015wt％、Mg：0.035～0.05wt％。
优选的，所述步骤S2中，所述步骤S2中，铁水出炉后采用两次孕育，包括出铁孕育和随流孕育，铁水出炉后经球化处理后的温度为1450～1470℃；随流孕育剂加入量为浇注铁水的0.15％。
本发明通过将连接部设置为环形框架结构，不仅加强了砂芯整体强度和抗弯强度,还使得制芯时射砂会更加通畅，避免了砂芯出现阀孔漂弯、密封性不良等缺陷；
本发明每个铸件型腔的内浇口数量设置成5处，以提高铁水浇注充型速度，减少因温度下降过快导致的冷隔、浇不足缺陷；
本发明采用高的浇注温度快速地浇注，能增加铸件纵向温差，有利于铸件顺序凝固，铸件表面气孔缺陷得到有效控制。
附图说明
图1为阀体铸件结构示意图；
图2为本发明砂芯结构示意图；
图3为砂模结构示意图1；
图4为砂模结构示意图2。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
如图1所示，为阀体铸件结构示意图，阀体铸件内部开设有主阀孔11；阀体铸件两侧设有两个法兰面12；两个法兰面12相互平行，且均开设有法兰孔13。
如图2所示，本发明一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯，所述薄壁球铁阀体铸件的砂芯包括主阀孔芯头21和多个侧孔芯头22；
所述主阀孔芯头21和多个侧孔芯头22用于形成阀体铸件的内腔结构，其中主阀孔芯头21用于形成阀体铸件的主阀孔11，多个侧孔芯头22分别用于形成阀体铸件的两个法兰孔13和其他阀孔；
所述主阀孔芯头21朝向阀体铸件外侧的一端设有连接部23；所述连接部23将主阀孔芯头21和多个侧孔芯头22相连接；所述连接部23为环形框架结构，不仅加强了砂芯整体强度和抗弯强度,还使得制芯时射砂会更加通畅，避免了砂芯出现阀孔漂弯、密封性不良等缺陷。
本实施例中，所述连接部23宽度≤20mm，保证砂芯造型制芯时，连接部23的覆膜砂加热到位，没有生的覆膜砂。
进一步，所述主阀孔芯头21内部中空，保证砂芯壁厚的基础上，尽量减小砂芯重量，减少砂芯燃烧过程的发气量，保证铸件表面不产生气孔缺陷，其中可以在砂芯芯盒的主阀孔芯头21内部处设置加热管，使主阀孔芯头21内的覆膜砂加热到位，防止有生的覆膜砂，在具体的实施例中，对于φ60的主阀孔11，主阀孔芯头21壁厚12mm。
本发明的另一方面，还提供一种使用上述所述的一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯的铸造工艺，包括以下步骤：
S1、造型：采用上、下型板模具制备砂模，然后将上述阀体铸件的砂芯放入砂模中，
其中，如图3和图4所示，图3为上砂箱中砂模浇注系统结构示意图，图4为下砂箱中砂模浇注系统结构示意图，通过将上型板模具和下型板模具分别放置在上砂箱和下砂箱中造型，然后将上砂箱和下砂箱合箱，组成砂模，所述砂模包括横浇道31和若干型腔32，若干所述型腔32分别设置在横浇道31的两侧，其中每个型腔32内放置一个砂芯；每个所述型腔32的法兰面两侧均设有冒口33，其中同排相邻的两个型腔32之间可以共用一个冒口33，两个冒口33对铸件两端法兰处的热节进行补缩，冒口33有效高度比法兰面12的高度大30mm；所述横浇道31与每个型腔32之间设有至少一个第一内浇道34；每个所述冒口33与相对应的型腔32之间均设有至少一个第二内浇道35；所述横浇道31与每个冒口33之间设有第三内浇道36；横浇道31连接有直浇道37；直浇道37顶部连接有浇杯口，通过浇杯口进行浇注；
在具体的实施例中，所述每个所述冒口33与相对应的型腔32之间均设有两个第二内浇道35，其中一个第二内浇道35可以设置在型腔32的法兰面12和型腔32侧壁之间，由于阀体球墨铸件体积小、壁薄，流动性相对较差，这会导致铸件在浇注过程中因铁水降温大，容易产生冷隔、浇不足缺陷，通过四个第二内浇道35和一个第一内浇道34，使得每个铸件型腔32的内浇口数量设置成5处，以提高铁水浇注充型速度，减少因温度下降过快导致的冷隔、浇不足缺陷。
进一步的，每个所述型腔32相配合的砂芯的主阀孔芯头21和侧孔芯头22上方均设有排气通道，其中，可以通过在模具上安装排气针38，在砂模制造排气通道，造型时使用设备钻气眼针，从砂模外侧钻通排气通道，使得排气通道与砂模外侧相通，以使浇注过程中型腔32中的气体从排气通道排出。
S2、熔炼：熔炼后的铁水出炉温度为1480～1500℃，每次的出铁量为500±20㎏，铁水出炉后进行球化处理；
具体的，所述铁水的化学成分重量百分比为：C：3.55-3.85wt％、Si：2.3-2.5wt％、Mn：0.2-0.25wt％、P≤0.05wt％、S≤0.015wt％、Mg：0.035～0.05wt％、其余为Fe。
具体的，所述步骤S2中铁水出炉后采用两次孕育，包括出铁孕育和随流孕育，铁水出炉后经球化处理后的温度为1450～1470℃；随流孕育剂加入量为浇注铁水的0.15％。
S3、浇注：将球化处理后的铁水通过浇注机注入到砂模中，浇注温度控制在1400～1440℃，每包铁水的浇注时间严格控制到10分钟以内，通过采用高的浇注温度快速地浇注，能增加铸件纵向温差，有利于铸件顺序凝固，铸件表面气孔缺陷得到有效控制。
Claims (8)
1.一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯，其特征在于，包括主阀孔芯头(21)和多个侧孔芯头(22)；
所述主阀孔芯头(21)和多个侧孔芯头(22)用于形成阀体铸件的内腔结构；
所述主阀孔芯头(21)朝向阀体铸件外侧的一端设有连接部(23)；所述连接部(23)将主阀孔芯头(21)和多个侧孔芯头(22)相连接；所述连接部(23)为环形框架结构。
2.根据权利要求1所述的薄壁球铁阀体铸件的砂芯，其特征在于，所述连接部(23)宽度≤20mm。
3.根据权利要求1所述的薄壁球铁阀体铸件的砂芯，其特征在于，所述主阀孔芯头(21)内部中空。
4.一种使用权利要求1-3所述的一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、造型：制备砂模，然后将阀体铸件的砂芯放入砂模中，
其中，所述砂模包括横浇道(31)和若干型腔(32)，若干所述型腔(32)分别设置在横浇道(31)的两侧；每个所述型腔(32)的法兰面两侧均设有冒口(33)；所述横浇道与每个型腔(32)之间设有至少一个第一内浇道(34)；每个所述冒口(33)与相对应的型腔(32)之间均设有至少一个第二内浇道(35)；所述横浇道(31)与每个冒口(33)之间设有第三内浇道(36)；
S2、熔炼：熔炼后的铁水出炉温度为1480～1500℃，铁水出炉后进行球化处理；
S3、浇注：将球化处理后的铁水通过浇注机注入到砂模中，浇注温度控制在1400～1440℃。
5.根据权利要求4所述的薄壁球铁阀体铸件的铸造工艺，其特征在于，所述步骤S1中，每个所述冒口(33)与相对应的型腔(32)之间均设有两个第二内浇道(35)。
6.根据权利要求4所述的薄壁球铁阀体铸件的铸造工艺，其特征在于，所述步骤S1中，每个所述型腔(32)相配合的砂芯的主阀孔芯头(21)和侧孔芯头(22)上方均设有排气通道。
7.根据权利要求4所述的薄壁球铁阀体铸件的铸造工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述铁水的化学成分重量百分比为：C：3.55-3.85wt％、Si：2.3-2.5wt％、Mn：0.2-0.25wt％、P≤0.05wt％、S≤0.015wt％、Mg：0.035～0.05wt％。
8.根据权利要求4所述的薄壁球铁阀体铸件的铸造工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述步骤S2中，铁水出炉后采用两次孕育，包括出铁孕育和随流孕育，铁水出炉后经球化处理后的温度为1450～1470℃；随流孕育剂加入量为浇注铁水的0.15％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311577237.1A CN117583554A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311577237.1A CN117583554A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117583554A true CN117583554A (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=89916212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311577237.1A Pending CN117583554A (zh) | 2023-11-24 | 2023-11-24 | 一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117583554A (zh) |
-
2023
- 2023-11-24 CN CN202311577237.1A patent/CN117583554A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102554130B (zh) | 一种高镍奥氏体球墨铸铁排气歧管铸造方法 | |
| CN205904387U (zh) | 一种高镍球铁排气管浇注系统 | |
| CN102784902B (zh) | 金属型调压铸造设备 | |
| CN111482556B (zh) | 发动机缸体铸件的铸造方法 | |
| CN106001446A (zh) | 生产乘用车发动机单片主轴承盖的方法及模具 | |
| CN111774537A (zh) | 一种薄壁复杂缸体类铸铁件壳型浇注系统及铸造工艺 | |
| KR101690551B1 (ko) | 터보하우징 중력주조 쉘몰드 금형 | |
| CN108145077A (zh) | 一种减少高镍球铁反应层缺陷的陶瓷冒口颈及砂型结构 | |
| CN107042287A (zh) | 一种蒸汽轮机高压主气阀铸件的铸造方法 | |
| CN111421115B (zh) | 一种耐热铸钢薄壁排气歧管的铸造方法及其铸造用砂型 | |
| CN114054672A (zh) | 一种qt500-14材料风电底座铸造成型方法 | |
| CN109128032A (zh) | 一种高镍奥氏体球墨铸铁发动机排气管背部进火工艺 | |
| CN110653356B (zh) | 一种两片式车轮轮辋的低压铸造模具及铸造工艺 | |
| CN117583554A (zh) | 一种薄壁球铁阀体铸件的砂芯及铸造工艺 | |
| CN208019369U (zh) | 一种发动机凸轮轴多件化铸造模具 | |
| CN106493308B (zh) | 一种低成本无冒口的闸阀铸件 | |
| CN109513890B (zh) | 一种具有a型石墨组织的空心铸铁管材的制备方法 | |
| CN114346168A (zh) | 一种耐热铸铁冷却壁的铸造模具及铸造方法 | |
| CN209830192U (zh) | 一种机车车钩用钩锁的熔模模具 | |
| CN208483212U (zh) | 一种真空吸铸内浇道快速凝固的壳型结构 | |
| CN114632912A (zh) | 一种管道阀类闸阀体铸造工艺方法 | |
| CN219233888U (zh) | 流浇、串浇铸铁模具 | |
| CN219274390U (zh) | 无冒口短芯头铸铁模具 | |
| CN110732657A (zh) | 一种球磨铸铁补缩方法 | |
| CN209998303U (zh) | 一种用于曲轴铸造的砂型结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |