CN207205191U - 减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构 - Google Patents

Abstract

一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构，其特征是：在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽（1），同时在已开设环形排气槽（1）的砂芯芯头近端面圆周上开设的轴向直线形排气槽（2），轴向直线形排气槽（2）与环形排气槽（1）连通；其中，环形排气槽（1）起集气作用，轴向直线形排气槽（2）形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。本实用新型排气效果显著，消除气孔缺陷的作用显著，简单易行，具有良好的技术经济性。

Description

减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构

技术领域

本实用新型属于铸造成形技术领域，涉及一种砂芯结构尤其是一种金属型铸造中使用的砂芯结构，具体地说是一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构。

背景技术

金属型铸造，顾名思义即采用金属材料如铸铁、铸钢等制造铸型（芯），在重力下将熔融的金属液浇入铸型获得铸件的工艺方法。金属型铸造，具有铸型可以重复使用、所成形铸件力学性能高等特点，被广泛应用于铝、镁等有色金属铸件的成形。然而，金属铸型相对于砂型而言其透气性差，故金属型铸件的气孔缺陷较为突出。针对这一问题，目前常用的方法主要有以下两个方面。其一，在铸件最后凝固部位增加排气冒口，或是在铸型上增加排气孔并配置相应的排气塞，甚至同时在排气孔处进一步连接各种各样的排气装置等；其二，以砂芯取代金属芯，同时采用在砂芯芯头端面钻孔增强其排气性能，进而实现减小金属型铸件中的气孔缺陷。

随着机械产品轻量化进程的不断深入，越来越多的薄壁壳体铸件被使用，而这些薄壁壳体铸件往往为实现连接功能，其多数均有连接用法兰结构。如图1所示的气体绝缘全封闭组合电器用四通壳体，就是其中的一个典型代表。该壳体不仅尺寸较大而且其最小壁厚仅为6mm，同时壳体的上下左右处还有4个连接用高筋薄壁法兰盘。在采用金属型铸造成形此壳体时，4个法兰盘由于高筋结构使得其拐角部位等极易产生气孔，而此壳体对致密性等要求又极高，采用现有技术无法解决这一问题。例如，采用在法兰盘处增加排气冒口这一现有技术，可一定程度降低气孔率；然而，在随后排气冒口去除过程中极易产生法兰盘变形等问题，而且其气孔缺陷仍较为突出，故这一现有减少气孔缺陷的技术不适合此类壳体。再如，以砂芯取代金属芯且同时采用在砂芯芯头端面钻孔增强其排气性能，其仅能较好地增强整体排气性能，而对于法兰盘拐角处的气孔缺陷抑制的效果不明显。

综上可见，目前尚未有一种能够有效减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法或砂芯可供使用，使得此类薄壁壳体铸件的出品率很低，行业平均水平不足50%。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷多造成此类零件出品率低的问题，设计一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构。

本实用新型的技术方案是：

一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构，其特征是：在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设的轴向直线形排气槽2，轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通；其中，环形排气槽1起集气作用，轴向直线形排气槽2形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。

所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的槽宽1-3mm；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2，可以采用模具直接成形，也可在没有开设排气槽的砂芯上采用划针等工具勾划成形；所述的环形排气槽1其距法兰盘端面距离为1-5mm；所述的轴向直线形排气槽2的数量为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型所述砂芯结构，有效地减少了金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷，使得此类金属型铸造薄壁壳体的出品率由现有的不足50%提高到90%及以上；

2、本实用新型砂芯结构简单易行，不需要特别的工艺装备，而且几乎不增加零件的制造成本，具有极好的技术经济性。

附图说明

图1是本实用新型的气体绝缘全封闭组合电器用四通壳体三维实体示意图；

图2是本实用新型的砂芯立体结构示意图；

图3是本实用新型的排气原理图；

图中：1-环形排气槽，2-轴向直线形排气槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但这不能用于对本实用新型的限制，本领域技术人员根据本实用新型的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本实用新型的基本思想，均在本实用新型的范围之内。

实施例一。

一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设的轴向直线形排气槽2，轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通；其中，环形排气槽1起集气作用，轴向直线形排气槽2形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的槽宽1-3mm；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2，可以采用模具直接成形，也可在没有开设排气槽的砂芯上采用划针等工具勾划成形；所述的环形排气槽1其距法兰盘端面距离为1-5mm；所述的轴向直线形排气槽2的数量为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。

实施例二。

如图1，用金属型铸造气体绝缘全封闭组合电器用四通壳体，并采用图2所示砂芯结构（其开设有1条环形排气槽和6条均布且与环形排气槽贯通的轴向直线形排气槽）。由于此四通壳体为对称结构，所以设计的浇注系统采取让熔融的金属液从铸件中心流向四周的方式浇注。浇注时，金属液携带的大量气体就逐渐从中心向法兰部位聚集。法兰拐角处为相对厚大部位，其凝固速率也最慢，聚集的气体也最多。此时，凭借图2所示的砂芯结构，环形排气槽1与法兰端面相比有着更薄的相对厚度，因此气体轻松透过砂芯薄壁进入到环形排气槽1，如图1；聚集在环形排气槽1中的气体，通过贯通的多个直线型排气槽2将气体排出；所以，此结构有效地减少了减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷。从而，使得此类金属型铸造薄壁壳体的出品率，由现有的不足50%提高到90%及以上。

实施例三。

如图1-3所示。

一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法，主要针对图1所示的金属型铸造薄壁壳体法兰，在采用金属型铸造成型的同时，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设起集气作用的环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设向外排气的轴向直线形排气槽2，并使轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通，如图2所示，据此增强法兰盘拐角部位排气能力，进而减少这一部位的气孔缺陷。其中的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状可为U形、倒三角形、倒梯形中的一种。槽宽可在1-3mm。环形排气槽1距离法兰盘端面距离为应控制在1-5mm之间，如图3，以防止环形排气槽1造成法兰端面缺陷，又要保证一定的强度。环形排气槽1和轴向直线形排气槽2可采用模具直接成形，也可在没有开设排气槽的砂芯上采用划针类工具勾划成形，轴向直线形排气槽2的数量可为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。本实用新型的排气图如图3所示。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构，其特征是：在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽（1），同时在已开设环形排气槽（1）的砂芯芯头近端面圆周上设有轴向直线形排气槽（2），轴向直线形排气槽（2）与环形排气槽（1）连通；其中，环形排气槽（1）起集气作用，直线形排气槽（2）形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。

2.根据权利要求1所述的砂芯结构，其特征是：所述的环形排气槽（1）和轴向直线形排气槽（2）的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种；所述的环形排气槽（1）和轴向直线形排气槽（2）的槽宽1-3mm。

3.根据权利要求1所述的砂芯结构，其特征是：所述的环形排气槽（1）其距法兰盘端面距离为1-5mm。

4.根据权利要求1所述的砂芯结构，其特征是：所述的轴向直线形排气槽（2）的数量为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。