CN214867057U - 深吊芯铁型覆砂模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的深吊芯铁型覆砂模具包括上外形模和上铁型，上外形模下表面设有铸件模具凹模，上铁型上表面设有上铁型吊芯，上外形模和上铁型由上至下对接使铸件模具凹模与上铁型吊芯之间形成覆砂层腔室，上外形模上表面设有多个连通覆砂层腔室的射孔。该实用新型避免了传统铁型覆砂无砂芯工艺铸造深内腔铸件时无法解决的射孔过长难以顶出、覆膜砂难以固化、吊砂底面空壳疏松、人工劳动强度大等弊端，拓展了铁型覆砂工艺在大型深内腔类铸件的无砂芯工艺铸造应用。

Description

深吊芯铁型覆砂模具

技术领域

本实用新型属于铸造技术领域，具体涉及一种深吊芯铁型覆砂模具。

背景技术

铁型覆砂工艺有其自身的工艺优势，然而也存在诸多的工艺局限性。

目前对于内腔较深的大型铸件(如大型油底壳、大型柴油机飞轮壳铸件)在采用铁型覆砂工艺生产的时候，通常内腔是采用另外装入砂芯来成型或者采用上铁型吊芯工艺。

采用装入砂芯来成型的方法，其造型工序质量稳定可靠，但是需要投入芯盒，增加制芯工序，制芯后还要刷涂或浸泡涂料，烘干，工序非常繁琐。

采用上铁型吊芯工艺可以省去一套芯盒及制芯工序，但是由于吊砂高度太大，脱模时经常会发生顶针顶弯的故障，生产十分困难和危险，也会造成射孔部位的覆膜砂太厚而无法固化，造成起模崩缺；为了避免射砂孔过长带来的顶孔困难以及射孔内型砂难以固化的弊端，在上铁型吊芯部位不布置射孔，而采取吊砂边缘的射孔，通过气压将覆膜砂从吊芯四周边缘输送至吊芯底部。但是造型时，覆膜砂经过狭长的吊芯竖直空隙后，覆膜砂遇热流动性变差，经常会造成吊芯底部的平面区域空壳或者疏松多孔，起模后需要人工修补或报废铸型重新射砂，人工和材料浪费巨大。而通过预先在上外形模底部居中铺放一定厚度的覆膜砂能够避免空壳，但是预先放入的覆膜砂厚度难以把握，经常会因为放砂量过多而导致上铁型被垫起，不能够和外形模完全贴合；另一方面先放入和后放入的覆膜砂难以统一熟化，早先放入的覆膜砂因为已经固化和后期射入的覆膜砂难以结合而导致型腔分层。

综上所述，对于超高内腔吊芯方案的铁型覆砂工艺来铸造大型深内腔结构的铸件时，有诸多不便，铸型的成品率非常低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种深吊芯铁型覆砂模具，具体方案如下：

深吊芯铁型覆砂模具，包括上外形模和上铁型，所述上外形模下表面设有铸件模具凹模，上铁型上表面设有上铁型吊芯，上外形模和上铁型由上至下对接使铸件模具凹模与上铁型吊芯之间形成覆砂层腔室，所述上外形模上设有多个连通覆砂层腔室的射孔。

进一步地，包括射板，所述射板上设有对接射孔的射嘴，射嘴上设有衬套。

进一步地，所述射孔为锥形圆孔，锥形圆孔的拔模斜度为1°～1.5°，其射孔壁的表面粗糙度为2～5，多个射孔分别对应上铁型吊芯的水平面和竖直面设置在上外形模上。

进一步地，所述上外形模上表面设有多个外形模凹坑，多个外形模凹坑分别对应上铁型吊芯的水平面和竖直面布设在上外形模上表面上，每个射孔均分别设在每个外形模凹坑，上外形模两侧分别设有多个电热管孔，上外形模分型面上设有上外形模定位销孔。

进一步地，所述上铁型上表面一侧设有横浇道，横浇道连通贯穿上铁型的直浇道，上铁型两端还分别设有吊耳，下铁型分开面上设在与上外形模定位销孔对应的下铁型定位销孔，上铁型下表面设有多个铁型凹坑。

本实用新型的优点

1、本实用新型的铁型覆砂无砂芯工艺及其覆砂模具，能铸造深内腔的大型铸件(如超大尺寸油底壳类铸件等)，与传统铁型覆砂造型工艺相比，不需要人工填砂等辅助方式解决上铁型吊芯底面的预填方案。

2、本实用新型射孔为设有斜度的锥形圆孔和射孔表面非常光滑，由于射孔高度短，脱模后仅需人工打磨残留射孔固化的覆膜砂即可，免除传统覆砂工艺的上铁型长射孔的固化以及人工清砂工作、射孔顶孔清理方案和减少一套上铁型的顶孔工装的工序，还能解决上铁型吊砂底面的空壳和不紧实问题。

3、本实用新型的铸造工艺及其覆砂模具，能够解决传统铁型覆砂工艺方案的上铁型吊芯底面难以成型或型砂表面疏松的缺陷，并且不需要在制造上铁型、上外形模的顶孔工装，有效地提高生产效率铸型合格率，铸件质量提升，适合推广。

附图说明

图1为本实用新型的射嘴、上外形模与上铁型对接的剖视图。

图2为本实用新型的上外形模与射板对接的结构示意图。

图3为图2的上外型模和射嘴组合的局部放大剖视图。

图4为图1的上外形模上表面的结构示意图。

图5为图4的上外形模下表面的结构示意图。

图6为图2的射板的结构示意图；

图7为图1的上铁型上表面的结构示意图。

图8为图7的上铁型下表面的结构示意图。

图中：

1.上外形模；101.铸件模具凹模；102.上外形模定位销孔；103.外形模凹坑；104.射孔；105.电热管孔；2.上铁型；201.上铁型吊芯；202；铁型凹坑；203.横浇道；204.直浇道；205.吊耳；3.射板；4.覆砂层腔室；5.射板；6.射嘴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对实用新型作进一步地解释说明，需要注意的是，本具体实施例不用于限定本实用新型的权利范围。

如图1至图8所示，本具体实施例提供的深吊芯铁型覆砂模具，包括上外形模1、上铁型2和射板3，上外形模1下表面设有铸件模具凹模101，上外形模1分型面上设有上外形模定位销孔102，上铁型2上表面设有上铁型吊芯201，下铁型2分型面上设有与上外形模定位销孔102对应的下铁型定位销孔202，将上铁型2上升对接上外形模1，通过定位销活动穿过上外形模定位销孔102和下铁型定位销孔202进行固定，使铸件模具凹模101与上铁型吊芯201之间形成覆砂层腔室4，上外形模1上表面对应上铁型吊芯201的水平面和竖直面的位置上分别设有多个外形模凹坑103，每个外形模凹坑103内分别设有连通覆砂层腔室水平面的射孔104，优选地，如图2、4、6所示，将多个射孔104分三组排列，其中一组对应上铁型吊芯201的水平面，另两组分别对应上铁型吊芯201两侧的竖直面。设置外形模凹坑103目的在于一是缩短射孔104的高度，减少残留射孔104固化的覆膜砂，便于脱模和人工打磨至与上铁型吊芯201底面相平，获得致密紧实的与上铁型吊芯201一体的覆膜砂上外型模型腔；二是减轻上外形模1的重量。优选地，射孔104为锥形圆孔，锥形圆孔的拔模斜度为1°～1.5°，射孔壁的表面粗糙度为2～5，目的在于锥形圆孔的高度短(设定射孔的高度为10mm)，且设有斜度，其射孔壁光滑有斜度，因此射孔104内固化的覆膜砂的长度为射孔104的高度(即长度为10mm)，使残留射孔104固化的覆膜砂方便跟随上铁型2从上外形模1中脱出。

射嘴6上设有衬套，将带有衬套的射嘴6通过密封圈分别对接射孔104，射嘴6通过向射孔104内射砂，分别从上铁型吊芯201的水平面和竖直面进入覆砂层腔室4，保证上铁型吊芯201水平面和竖直面覆膜砂填充的紧实度，也保证了覆膜砂充型的动能不被损耗，形成致密、紧实、完整的覆砂层腔室4。同时避免了传统铸造工艺中仅从覆砂层腔室4水平面充型出现拐弯，损失覆膜砂动能，造成上铁型吊芯201底部平面区域空壳或疏松多孔的情况。

上铁型2下表面设有多个铁型凹坑202，铁型凹坑202的目的在于减轻上铁型2的重量。上铁型2上表面一侧设有横浇道203，横浇道203连通贯穿上铁型2的直浇道204，上铁型2两端还分别设有吊耳205，方便吊运。

上外形模1两侧分别设有多个电热管孔105，目的在于加热使上外形模1温度达到190-230℃，使射入覆砂层腔室4的覆膜砂固化。

射砂造型后，固化后的覆膜砂粘附在上铁型2，下降上铁型2，使上铁型2与上外形模1分离，由于射嘴6不加热，覆膜砂不固化，会跟随上铁型2下降后漏下来，使射嘴6无残留，射孔104高度短，且射孔壁光滑有斜度，因此射孔104内固化的覆膜砂能跟随上铁型2从上外形模1中脱出，150s～200s后起模，将残留射孔104固化的覆膜砂通过打磨至与上铁型吊芯201底面相平，获得致密紧实的表面光滑，无空壳疏松的与上铁型吊芯201一体的覆膜砂上外型模型腔。

使用深吊芯铁型覆砂模具的深吊芯铁型覆砂铸造工艺，包括如下步骤：

(1)射砂造型时，先将上外形模1固定在机动辊道上，再将上铁型2上升与上外形模1对接；

(2)将射嘴6与射孔104对接，覆膜砂通过射嘴6从射孔104内进行射砂，覆膜砂从上铁型吊芯201的水平面进入覆砂层腔室4，保证了上铁型吊芯201水平面填充的紧实度，覆膜砂从上铁型吊芯201的竖直面进入覆砂层腔室4，避免了覆膜砂充型拐弯的情况，覆膜砂充型的动能不被损耗，保证了上铁型吊芯201竖直面填充的紧实度，从而获得致密、紧实、完整的覆砂层型腔4；

(3)步骤(2)中的覆膜砂受热固化后粘附在上铁型2，下降上铁型2，使其与上外形模1分离，由于射嘴6不加热，覆膜砂不固化，会跟随上铁型2下降后漏下来，使射嘴6无残留，而射孔104为锥形圆孔，锥形圆孔104的高度短，且射孔壁光滑有斜度，因此射孔104内固化的覆膜砂的长度为射孔104的高度，能跟随上铁型2从上外形模1中脱出；

(4)150s～200s后起模，将步骤(3)中残留射孔固化的覆膜砂通过打磨至与上铁型吊芯201底面相平，获得与上铁型吊芯201一体的覆膜砂上外型模型腔。

实例1：生产M-26TU油底壳

该油底壳长度2350mm，宽度685mm，内腔深度423mm，铸件重量475kg。采用本实用新型的深吊芯铁型覆砂铸造工艺，上外形模1开设32个射嘴6，射砂造型后，170秒后起模，射嘴6顺利从上外形模1脱出，残留射孔104高度为10mm，经人工打磨去除。起模后观察覆砂层致密紧实，上铁型吊芯201表面光滑，无空壳疏松缺陷。

实例2：生产C3200油底壳

该油底壳长度2800mm，宽度600mm，内腔深度355mm，铸件重量510kg。采用本实用新型的深吊芯铁型覆砂铸造工艺，上外形模1开设38个射嘴6，射砂造型后，160秒后起模，射嘴6顺利从上外形模1脱出，残留射孔104高度为10mm，经人工打磨去除。起模后观察覆砂层致密紧实，上铁型吊芯201表面光滑，无空壳疏松缺陷。

Claims (5)

1.深吊芯铁型覆砂模具，包括上外形模和上铁型，其特征在于，所述上外形模下表面设有铸件模具凹模，上铁型上表面设有上铁型吊芯，上外形模和上铁型由上至下对接使铸件模具凹模与上铁型吊芯之间形成覆砂层腔室，所述上外形模上设有多个连通覆砂层腔室的射孔。

2.根据权利要求1所述的深吊芯铁型覆砂模具，其特征在于，包括射板，所述射板上设有对接射孔的射嘴，射嘴上设有衬套。

3.根据权利要求2所述的深吊芯铁型覆砂模具，其特征在于，所述射孔为锥形圆孔，锥形圆孔的拔模斜度为1°～1.5°，其射孔壁的表面粗糙度为2～5，多个射孔分别对应上铁型吊芯的水平面和竖直面设置在上外形模上。

4.根据权利要求1所述的深吊芯铁型覆砂模具，其特征在于，所述上外形模上表面设有多个外形模凹坑，多个外形模凹坑分别对应上铁型吊芯的水平面和竖直面布设在上外形模上表面上，每个射孔均分别设在每个外形模凹坑，上外形模两侧分别设有多个电热管孔，上外形模分型面上设有上外形模定位销孔。

5.根据权利要求1所述的深吊芯铁型覆砂模具，其特征在于，所述上铁型上表面一侧设有横浇道，横浇道连通贯穿上铁型的直浇道，上铁型两端还分别设有吊耳，下铁型分型面上设有与上外形模定位销孔对应的下铁型定位销孔，上铁型下表面设有多个铁型凹坑。

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