CN1404941A

CN1404941A - 具有深长通孔铸钢件的铸造方法

Info

Publication number: CN1404941A
Application number: CN 02145014
Authority: CN
Inventors: 王红宇
Original assignee: Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2003-03-26

Abstract

一种具有深长通孔铸钢件的铸造方法，其关键是采用厚壁无缝钢管制成水冷芯骨，铸型浇注时或浇注后通过水冷芯骨通水冷却，其优点是克服了现有铸造方法的诸多弊病：砂芯烧结、钢夹砂、芯撑带来的问题，铸件成品率达100％，水冷芯管可反复回收使用，铸件的后处理工作量大大减少，因而成本低、效率高。

Description

具有深长通孔铸钢件的铸造方法

技术领域：

本发明与铸钢件的铸造有关，特别是一种适用于具有深长通孔铸钢件的铸造方法，例如低速柴油机轴承座的铸造。

背景技术：

现有的铸造生产带有深长通孔(长度是直径的七倍以上)的铸钢件的方法中，如果浇铸时的孔处于水平状态，为了防止砂芯不能抵抗高温钢液的高温和浮力的双重作用，导致芯骨软化，砂芯弯曲，不得不采用芯撑(见图1)，铸件的整体性受到破坏，降低铸件质量。如果是带有深长通孔的厚壁铸件，为了防止砂芯烧结和钢液渗入砂芯造成钢夹砂，导致清理困难甚至铸件报废，芯砂必须采用昂贵的耐高温原砂。实在无法解决时铸成实心，由机加工解决。

发明内容：

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有铸造带有深长通孔铸钢件的困难和缺陷，提供一种具有深长通孔铸钢件的铸造方法，达到：

1)用于水平浇铸带有深长通孔的铸钢件时可取消芯撑，保持铸件的整体性，提高铸件质量；

2)用于水平浇铸带有深长通孔的厚壁铸钢件时可避免砂芯烧结和钢夹砂，容易清理，生产周期短、成本低。

本发明的技术解决方案是：

一种具有深长通孔铸钢件的铸造方法，其特征在于采用厚壁无缝钢管取代铸铁芯骨设计冷芯骨。

所述的水冷芯骨的无缝钢管外纵向设有加强筋，且该加强筋距离铸孔内壁应在5mm或5mm以上。

所述的水冷芯骨的无缝钢管两端分别接有小接口的封头。

所述水冷芯骨既可采用直形无缝钢管以适应于深长直通孔铸件的铸造；也可采用弯曲的金属管以适应于异形内腔砂型(芯)铸件的铸造。

上述具有深长通孔的铸钢件的铸造方法，其特征在于具体包括下列步骤：

①.根据铸件的通孔结构尺寸计算通孔砂芯浇注时所产生的浮力；

②.根据铸件通孔结构尺寸和浮力设计水冷芯骨，包括尺寸、形状、加强筋设置方案；

③.检测水冷芯骨的刚性；

④.检测水冷芯骨的耐水压性能，应能承受0.1Mpa水压试验10分钟无渗漏；

⑤.将水冷芯骨配箱后，连接好进、出水管；

⑥.浇注；

⑦.浇注时或浇注结束后通水冷却，通过控制冷却水流量控制出水口水温不超过80℃；

⑧.按工艺规定时间关闭冷却水；

⑨.其余按常规操作。

所述水冷芯骨刚性的检测可按下述方法进行：以水冷芯骨两端为支点，支点之间的间距不小于通孔长度，两支点之间的中点为力点，加两倍浮力的负荷，水冷芯骨的变形不超过0.5mm。

所述水冷芯骨通冷却水的时间通常为铸件规定保温时间的1/2。

本发明的技术效果：

1)按现有技术生产小型低速柴油机轴承座，每只轴承座至少需要八只芯撑。这些芯撑破坏了轴承座的整体性，铸件提交前必须用碳弧气刨刨去芯撑、焊补、打磨平整。仅此一项，每只轴承座至少需要一个人工，还需消耗芯撑、碳棒、焊条和电能。折算费用约300元。因孔径较小，处理孔内壁上的芯撑很困难，往往因不能满足用户要求而不能按时提交，生产计划被打乱，工厂信誉受损害。利用本发明，可大大减少后处理工作量，缩短生产周期。

2)按现有技术生产低速柴油机轴承座，因铸件件大壁厚，砂芯长时间处于高温环境下被烧结；如果砂芯制作质量稍差或造型材料欠佳，极易产生钢夹砂。轻微烧结或钢夹砂，经过努力，勉强能够清理，严重的只好报废。采用本发明就可以解决铸造生产中的这类实际问题，提高生产效率，提高钢铸件品质。

3)现有技术所用铸铁芯骨，只能使用一次；本发明的无缝钢管水冷芯骨可反复回收使用，可进一步降低成本。

附图说明：

图1是现有铸钢件砂型结构示意图。

图2是本发明中无缝钢管焊加强筋增加刚性示意图。

图3是本发明中大口经无缝钢管焊接小接口封头的示意图。

图4是本发明水冷砂芯组装示意图。图中：

1—上砂型 2—下砂型 3—浇注系统 4—砂芯

5—芯骨 6—芯撑 7—铸件 8—冒口 9—无缝钢管

10—加强筋 11—小接口封头 12—进水 13—出水

具体实施方式：

请参见图2、图3和图4。

本发明具有深长通孔铸钢件的铸造方法的关键是采用厚壁无缝钢管取代铸铁芯骨设计水冷芯骨；铸型浇注时或浇注后对无缝钢管通水冷却。该铸造方法具体包括下列步骤：

1.根据铸件通孔结构尺寸计算通孔砂芯浇注时所受的浮力。

2.根据铸件通孔结构尺寸和浮力设计水冷芯管，包括所选无缝钢管的尺寸、形状和加强筋的设置，因为无缝钢管必须有足够的刚性，保证砂芯在钢液浮力作用下不变形，为了增加无缝钢管的刚性，可沿无缝钢管纵向焊接加强筋(见图2)，加强筋距铸孔内壁5mm以上，可根据孔径确定，原则是不阻碍铸件收缩。对于大直径的无缝钢管，为方便连结水管，可在无缝钢管两端焊接带小接口的封头(见图3)。

3.检测水冷芯骨的刚性，其方法为：以水冷芯骨两端为支点，支点之间的间距不小于通孔的长度，两支点之间的中点为力点，施加两倍浮力的负荷，水冷芯的变形不得超过0.5mm；

4.检测水冷芯骨的耐水压性能，应能承受0.1Mpa水压试验10分钟无渗漏；

5.将经检测合格的水冷芯骨配箱，如图4所示，连接好进、出水管；

6.浇注；

7.浇注时或浇注结束后通水冷却，并控制冷却水流量，控制出水口的水温不超过80℃，通水时间为铸件规定保温时间的1/2左右。连续通水，通过调节冷却水流量控制出水温度不大于80℃，可使无缝钢管不会被加热至高温软化，因此可保持其刚性，保证砂芯能抗钢液浮力不变形；同时，冷却水迅速带走砂芯从钢液吸收的大量的热量，使砂芯温度峰值降低，保持高温的时间缩短，保证砂芯不烧结。由于冷却水带走大量的热量，加快了钢液的结晶、凝固的速度，制约了钢液向砂芯渗透的主要条件，不会产生钢夹砂缺陷。其组装结构示意见图4；

8.通水时间一般为铸件规定保温时间的1/2左右，到时关闭冷却水；

9.其余按常规操作。

本发明铸造方法应用于低速柴油机轴承座的铸造，取得了良好的技术效果，归纳超来，本发明铸造方法具有下列优点：

1.不仅适用于具有深长通孔铸钢件的铸造，而用采用弯曲的金属管制作水冷芯骨也适用于铸件异型内腔砂型(芯)的冷却；

2.不会产生砂芯烧结和钢夹砂的问题，铸件的成品率和质量得到很大提高，铸造一件成功一件；

3.无缝钢管水冷芯骨可反复回收使用，而且铸件的后处理工作量大大减少，因而成本低、效益高。

Claims

1、一种具有深长通孔铸钢件的铸造方法，其特征在于采用厚壁无缝钢管取代铸铁芯骨设计冷芯骨。

2、根据权利要求1所述的具有深长通孔的铸钢件的铸造方法，其特征在于所述的水冷芯骨的先锋钢管外纵向设有加强筋，且该加强筋距离铸孔内壁应在5mm或5mm以上。

3、根据权利要求1所述的具有深长通孔铸钢件的铸造方法，其特征在于所述的水冷芯骨的无缝钢管两端分别接有小接口的封头。

4、根据权利要求1所述的具有深长通孔铸钢件的铸造方法，其特征在于所述水冷芯骨既可采用直形无缝钢管以适用于深长直通孔铸件的铸造；也可采用弯曲的金属管以适用于异性内腔砂型铸件的铸造。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的具有深长通孔的铸钢件的铸造方法，其特征在于具体包括下列步骤：

①.根据铸件的通孔结构尺寸计算通孔砂芯浇注时所量的浮力；

③.检测水冷芯骨的刚性；

⑤.将水冷芯骨一并配箱后，连接好进、出水管；

⑥.浇注；

⑧.按工艺规定时间关闭冷却水；

⑨.其余按常规操作。

6、根据权利要求5所述的具有深长通孔的铸钢件的铸造方法，其特征在于所述水冷芯骨刚性的检测可按下述方法进行：以水冷芯骨两端为支点，支点之间的间距不小于通孔长度，两支点之间的中点为力点，加两倍浮力的负荷，水冷芯骨的变形不超过0.5mm。

7、根据权利要求5所述的具有深长通孔的铸钢件的铸造方法，其特征在于所述水冷芯骨的通冷却水的时间通常为铸件规定保温时间的1/2。