CN209998303U - 一种用于曲轴铸造的砂型结构 - Google Patents

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陆文兴
张金荣
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Abstract

本实用新型公开了一种用于曲轴铸造的砂型结构,包括水冷板、砂箱、曲轴铸造型腔和垂直浇道,并一同形成砂型结构的主体部分;所述水冷板上设有两个水管接口,其中一个水管接口为入水管,另一个水管接口为出水管;所述垂直浇道的上端设置有冒口,所述曲轴铸造型腔一端面与水冷板之间的上部设置有排气缝,曲轴铸造型腔另一端与垂直浇道连通。本实用新型设计合理,结构简单,操作方便;采用本铸造砂型结构,通过采用冷水板和冒口实现顺序凝固工艺,铸件逐层凝固,补缩通道始终通畅,消除铸件凝固收缩缺陷。有效地提高了铸件的力学性能,直接提高了产品质量,显著地增加了企业的经济效益和社会效益。

Description

一种用于曲轴铸造的砂型结构
技术领域
本实用新型涉及一种铸造砂型结构,具体是指一种用于曲轴铸造的砂型结构。
背景技术
曲轴是重要的机器零件之一,其结构和受力复杂,工作负荷大,对内部冶金材料和铸造质量以及成型精度要求都很高,目前的曲轴铸造工艺中,大都沿用铸造行业通常使用的砂型结构,主要缺点是不能控制铸件的凝固过程,所以可能产生缩松、缩孔凝固收缩等缺陷。申请号为CN201710984836的发明公开了一种曲轴的铸造方法,所述铸造方法包括如下步骤:1)造型工艺;2)熔化炉料3)熔炼铁水和4)浇注,其中浇注是将孕育处理后的铁水浇入壳型铸型,浇注完成后铸件自然冷却,其工艺路线较长,过程较难控制。因为它采用常规的砂型结构因此没有控制铸件的凝固过程,所以可能产生缩松、缩孔凝固收缩缺陷。申请号为CN201710445851的发明公开了一种非调质钢曲轴坯的铸锻复合工艺方法其工艺过程中,由于仍然采用铸造行业通常使用的砂型结构,因此铸造时可能存在缩松、缩孔凝固收缩缺陷,所以其必须对曲轴进行锻造,工艺更复杂,成本更高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,设计一种实现顺序凝固工艺的用于曲轴铸造的砂型结构。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的:
一种用于曲轴铸造的砂型结构,其特征在于:砂型结构包括水冷板、砂箱、曲轴铸造型腔和垂直浇道,并一同形成砂型结构的主体部分;所述水冷板上设有两个水管接口,其中一个水管接口为入水管,另一个水管接口为出水管;所述垂直浇道的上端设置有冒口,所述曲轴铸造型腔一端面与水冷板之间的上部设置有排气缝,曲轴铸造型腔另一端与垂直浇道连通。
优选地,所述水冷板位于砂箱的左内侧,并在曲轴铸造型腔的左端面位置;垂直浇道位于砂箱的右部,曲轴铸造型腔位于砂箱的中间部位。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点及有益效果:
1、本实用新型设计了一种用于曲轴铸造的砂型结构,通过采用冷水板和冒口实现顺序凝固工艺,铸件从左到右逐层凝固,补缩通道始终通畅,铸件在凝固过程中不断得到金属液补充,消除铸件凝固收缩缺陷。
2、本实用新型铸造砂型设计合理,结构简单,操作方便,冷水板可以重复多次使用,生产成本低,能够大规模推广使用,适用于各种曲轴的铸造。
3、采用本铸造砂型结构,可以控制铸造的工艺参数来影响铸件的微观和宏观组织,消除了宏观缩孔以及显微缩孔,细化了晶粒,提高铸件的力学性能,直接提高了产品质量,显著地增加了企业的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为一种用于曲轴铸造的砂型结构的三维轴侧视图示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示,一种用于曲轴铸造的砂型结构的三维轴侧视图示意图,1是水冷板、2是水管接口、3是砂箱、4是曲轴铸造型腔、5是冒口,6是垂直浇道,7是排气缝。
一种用于曲轴铸造的砂型结构包括水冷板1、砂箱3、曲轴铸造型腔4和垂直浇道6,并一同形成砂型结构的主体部分;所述水冷板1位于砂箱3的左内侧,所述水冷板1上设有两个水管接口2,其中一个水管接口为入水管,另一个水管接口为出水管;所述垂直浇道6的上端设置有冒口5,所述水冷板1与曲轴铸造型腔4左端面之间的上部设置有排气缝7,所述垂直浇道6位于砂箱3的右部,并与曲轴铸造型腔4右端连通,所述曲轴铸造型腔4位于砂箱3的中间部位。
铸造时,水冷板1通过水管接口2的入水管通冷却水,然后将冶炼好的金属液从冒口5浇入,经过垂直浇道6进入曲轴铸造型腔4右端,再沿着曲轴型腔4的轨迹向左流动,曲轴铸造型腔4中的气体从排气缝7排出,金属液最后到达曲轴铸造型腔4左端,并与水冷板1接触,直到曲轴铸造型腔4中充满金属液。由于流在前部的金属液先进入砂型,从时间上先开始冷却,后浇入的金属液后进入砂型,冷却开始时间较后,存在时间差;并且最左端的金属液与水冷板1接触,冷却水带走大量的热量,左端冷却速度很快;右边的冒口5还有保温作用;这三个因素造成热量顺着曲轴轨迹从右向左传递,从而铸型左边温度较低,右边温度较高,形成由左到右的温度梯度,使铸型中的金属材料由左开始凝固,并逐渐向右凝固发展,顺着曲轴轨迹实现顺序凝固,曲轴右部冒口5的材料可以连续对左部先凝固的材料进行连续补缩,从而消除缩松、缩孔铸造缺陷,保证铸件的质量。冷水板缩短了凝固时间,提高了生产效率,降低了成本,细化了晶粒,有效改善零件的内部组织和性能,提高其使用寿命,显著地增加了企业的经济效益和社会效益。

Claims (2)

1.一种用于曲轴铸造的砂型结构,其特征在于:砂型结构包括水冷板、砂箱、曲轴铸造型腔和垂直浇道,并一同形成砂型结构的主体部分;所述水冷板上设有两个水管接口,其中一个水管接口为入水管,另一个水管接口为出水管;所述垂直浇道的上端设置有冒口,所述曲轴铸造型腔一端面与水冷板之间的上部设置有排气缝,曲轴铸造型腔另一端与垂直浇道连通。
2.根据权利要求1所述一种用于曲轴铸造的砂型结构,其特征在于:所述水冷板位于砂箱的左内侧,并在曲轴铸造型腔的左端面位置;垂直浇道位于砂箱的右部,曲轴铸造型腔位于砂箱的中间部位。
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