[實(shí)用新型]鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820164421.8
• 申請(qǐng)日: 2008-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201257495Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛存球;黃列群;潘東杰;馬益誠(chéng);何芝梅;沈永華;林方夫;應(yīng)浩;高強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22C9/06
• 分類(lèi)號(hào): B22C9/06
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 林寶堂

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鑄造技術(shù)，尤其是涉及一種鐵型覆砂鑄造技術(shù)。

背景技術(shù)

鐵型覆砂鑄造技術(shù)，是采用在金屬型(欲稱(chēng)鐵型)型腔內(nèi)覆上一層型砂的鑄型來(lái)生產(chǎn)鑄件的方法。這種鑄型具有良好的剛性，冷卻速度快，在鑄件(尤其是球體鑄件)的澆鑄過(guò)程中，能夠充分利用球鐵的石墨化膨脹產(chǎn)生的自補(bǔ)縮能力，可實(shí)現(xiàn)無(wú)冒口鑄造。我國(guó)自二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始研究這項(xiàng)鑄造工藝技術(shù)，并將將此項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、空壓機(jī)曲軸，凸輪軸、閥體、連桿、缸套、磨球、輪邊減速器殼體、剎車(chē)轂等多種鑄件。鐵型覆砂鑄造技術(shù)具有的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)所依賴(lài)的三大技術(shù)要素：冷卻速度、凝固補(bǔ)縮、排氣技術(shù)。前二大技術(shù)要素(冷卻速度、凝固補(bǔ)縮)在研究及推廣應(yīng)用過(guò)程中，已經(jīng)逐漸比較完善地解決。唯有鑄件在澆鑄過(guò)程中的排氣技術(shù)一直來(lái)沒(méi)有很好地解決。對(duì)于各種鑄件鐵型覆砂鑄造排氣技術(shù)設(shè)計(jì)，現(xiàn)有技術(shù)是在型板及鐵型分型面開(kāi)設(shè)排氣槽，上模型設(shè)置排氣針?lè)椒ǎ艢忉樦行奈恢猛F型上射砂孔中心位置。覆砂造型完畢，鑄型射砂孔中心留有一同排氣針相同直徑及高度的排氣孔，排氣孔底部同鑄型中鑄件型腔相通連(見(jiàn)圖1)。這種排氣技術(shù)設(shè)計(jì)，僅僅對(duì)于鐵水澆鑄初始階段的鑄型型腔中氣體排氣有效，而當(dāng)鐵水澆注完畢，鐵水充滿鑄型型腔，排氣針(孔)位置同樣被鐵水充滿，由于排氣針(孔)直徑相對(duì)很小約ф3-5毫米，就會(huì)很快冷卻凝固成固體，而鑄型型腔內(nèi)鑄件由于體積比排氣針(孔)大得多，此時(shí)鑄件部位鐵液還處于液態(tài)或半固態(tài)冷卻凝固過(guò)程，在慢慢地析出氣體；同時(shí)鑄型型腔內(nèi)覆膜樹(shù)指砂層在高溫鐵水作用下，干固樹(shù)脂砂焦化產(chǎn)生氣體。此時(shí)，由于排氣針(孔)位置已經(jīng)完全被固態(tài)鐵充據(jù)著，鑄型型腔內(nèi)氣體不可能從排氣針(孔)中排至型腔外面，只有部分型腔內(nèi)氣體靠金屬型(鐵型)分型面排氣槽向型腔外排出，即縱深部位排氣發(fā)生困難。這就導(dǎo)致型腔內(nèi)氣體向型腔外排氣不順暢，結(jié)果可能產(chǎn)生氣孔或氣縮孔鑄造缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而研究開(kāi)發(fā)一種新的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，以大幅度降低因排氣不暢而產(chǎn)生鑄件氣孔或氣縮孔缺陷等的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，具有上、下鐵型及模型，在鐵型上設(shè)有射砂孔，鐵型及模型之間有覆砂層，在射砂孔內(nèi)設(shè)有排氣孔，在模型和鐵型的分型面設(shè)有排氣槽，其特征在于射砂孔中心位置從鐵型后背往型腔方向開(kāi)設(shè)與鑄件型腔不連通的排氣孔。

作為排氣孔布置的一種方案，所述排氣孔布置在上鐵型的射砂孔中；即上鐵型的射砂孔中。

作為排氣孔布置的另一種方案，所述排氣孔布置在上、下鐵型的射砂孔中；即上、下鐵型的射砂孔中。上列二種排氣孔布置方案，視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同而區(qū)別設(shè)置。

作為優(yōu)選，排氣孔底部位置距離鑄件型腔間隔為6-10毫米。即排氣孔底部與型腔間距離6-10毫米

作為進(jìn)一步優(yōu)選，排氣孔底部位置距離鑄件型腔間隔為8-10毫米。即排氣孔底部與型腔間距離8-10毫米

距離設(shè)置主要視鑄件大小重量來(lái)調(diào)整尺寸，單件鑄件小于50公斤，直徑在80毫米以?xún)?nèi)的間隔距離只需6-8毫米；單件鑄件大于50公斤，直徑大于80毫米的距離間隔需10毫米

作為優(yōu)選，排氣孔直徑為4-10毫米。直徑大小主要處決于鑄件大小。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，排氣孔直徑為5-6毫米。

本實(shí)用新型在保留金屬型(鐵型)分型面排氣槽的同時(shí)，使鑄型在整個(gè)鐵水澆鑄及隨后的冷卻凝固過(guò)程中，鑄型型腔中覆膜樹(shù)脂砂焦化所產(chǎn)生氣體，鐵水冷卻凝固過(guò)程中所析出氣體，除部分從分型面排出外，主要?dú)怏w尤其是縱深部位型腔內(nèi)氣體都能自始至終非常順暢地從上鐵型(或上、下鐵型)排氣孔中排出，從而避免生產(chǎn)中因排氣不順暢而產(chǎn)生氣孔或氣縮孔鑄造缺陷而使鑄件報(bào)廢。

在設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)時(shí)，除要考慮射砂排氣外，更主要的是要解決澆注排氣問(wèn)題，否則型腔內(nèi)的鐵水冷卻凝固析出氣體和覆膜樹(shù)脂砂的發(fā)氣量，會(huì)在鑄件中形成氣孔或氣縮孔缺陷。作為本技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)方案要點(diǎn)：是在保留模型型板和金屬型(鐵型)分型面設(shè)計(jì)排氣槽方案的同時(shí)，將已覆上覆膜砂的金屬型(鐵型)或在覆砂造型的同時(shí)，在鐵型射砂孔中心位置從鐵型后背(是指鐵型外壁)往型腔(是指鐵型內(nèi)壁)方向開(kāi)設(shè)排氣孔，排氣孔中心位置對(duì)應(yīng)金屬型(鐵型)的射砂孔中心，排氣孔不與鑄件型腔相通連，排氣孔底部位置距離鑄件型腔間隔一定距離。