[發明專利]鑄件細長孔砂芯成型結構及制造工藝

有效

• 申請號: 201310692251.6
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103752767A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫袁;謝忠云;曹獻群
• 申請（專利權）人: 桐鄉合德機械有限公司
• 主分類號: B22C7/06
• 分類號: B22C7/06;B22C9/10
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及鑄造領域，尤其涉及一種砂芯緊實度高，剛性及透氣性好，并可降低鑄件制造成本的鑄件細長孔砂芯成型結構及制造工藝。

背景技術

在許多鑄件中往往帶有細長直孔結構，而鑄造生產中用于制造型芯的材料，一般由鑄造砂、型砂粘結劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型芯在鑄型中大部分被高溫的液態金屬所包圍，因此芯砂除應具有一般型砂的性能外，還要求有較高的強度、透氣性、退讓性和潰散性。芯砂按所用粘結劑不同分為粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、樹脂芯砂等，其中樹脂芯砂應用最為廣泛。為了提高砂芯的緊實度、剛性及透氣性，現有的方法主要有：一、芯盒中放入實心圓鋼舂實，保證砂芯強度。二、選取內徑與鑄造細長孔直徑一致的無縫鋼管，對無縫鋼管外表面進行鍍層處理，然后將鋼管放入芯盒制取砂芯，并且鋼管中填滿樹脂砂或其它填充物以保證強度，待澆注后鋼管將鑲嵌在鑄件上，從而獲得所需的細長孔，其中使用實心圓鋼制取時，若無合適的舂砂方式將無法保證砂芯的緊實度，另砂芯無法有效的排氣，易出現粘砂及氣孔；而使用無縫鋼管鑲入鑄件進行鑄造時，鋼管與鑄件間可能存在縫隙，不適用于性能要求高的鑄件，且鋼管表面處理不當或受到污染時易出現氣孔缺陷，且鋼管需鍍層且無法回收，成本高。

中國專利公開了一種帶有細長內孔的厚壁鑄鋼件鑄造工藝（CN103170576A），它經過模具造型、澆注、拆模工藝步驟，選用無縫鋼管作模具型芯，可防止鑄件內孔壁粘砂，提高鑄件表面質量。此裝置通過在無縫鋼管外卡套圓鋼圈，管內充填干砂，以利于支撐鋼管軟化時不變型，從而保證鑄件不變形，但由于結構中的圓鋼圈仍存留在鑄件內，因此同樣存在易出現氣孔缺陷，圓鋼圈且無法回收，制造成本高等問題。

發明內容

本發明主要是提供了一種砂芯緊實度高，剛性及透氣性好，并可降低鑄件制造成本的鑄件細長孔砂芯成型結構及制造工藝，解決了現有技術中存在的砂芯緊實度不夠，無法有效的排氣，極易出現粘砂及氣孔，鑄件制造成本高等的技術問題。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種鑄件細長孔砂芯成型結構，包括芯盒及同軸插接在芯盒內的芯骨，所述芯骨為無縫鋼管，在芯骨的外壁面與芯盒間設有環形間隙，在環形間隙內填充有樹脂砂，與樹脂砂對應的芯骨表面設有若干個通氣孔，通氣孔的一端導通于樹脂砂，另一端導通于芯骨的中心孔。用無縫鋼管替代實心圓鋼作為芯骨，又通過在芯骨表面設置若干個通氣孔，從而解決了實心圓鋼作為芯骨時排氣性不好，易出現粘砂及氣孔的問題；由于在無縫鋼管與芯盒間的環形間隙內填充有樹脂砂，從而解決了無縫鋼管作為芯骨時易出二者間出現間隙和氣孔缺陷，且無縫鋼管需鍍層處理、同時使用后無縫鋼管無法回收，鑄件成本較高等問題，因此在保證了砂芯的緊實度，剛性及透氣性的同時，降低了鑄件制造成本。

作為優選，在所述芯骨的一端設有芯骨定位板，芯骨定位板嵌裝在芯盒上，在與芯骨對應的芯骨定位板上設有定位銷，定位銷延伸至芯骨的中心孔內并與芯骨的中心孔互配。通過芯骨定位板確保芯骨在芯盒內的位置，結構簡單，定位可靠。

作為優選，所述環形間隙為8mm至10mm。環形間隙即為樹脂砂填充空間，合理的間隙值，即吃砂量，保證了砂芯的強度。

作為優選，所述通氣孔在芯骨表面沿軸向呈直線排列，且相鄰列的通氣孔呈交叉分布。相鄰列的通氣孔呈交叉分布時，既保證了芯骨的強度，又保證了芯骨的透氣均勻性。

作為優選，所述通氣孔直徑為φ3mm至φ5mm。合理的通氣孔直徑在保證了芯骨強度的同時滿足了透氣性要求。

一種鑄件細長孔砂芯制造工藝，其特征在于：包括如下順序步驟：

1）打開芯盒，取芯骨置于固定有芯骨定位板側的芯盒內，并將芯骨的底端套裝固定在芯骨定位板上定位；

2）合并芯盒并鎖緊；

3）由上向下向環形間隙內灌入樹脂砂，再取舂砂套管自上而下套在芯骨外舂實樹脂砂；

4）砂芯固化；

5）打開芯盒，取出成品砂芯。

使用鋼管或塑料管等制成的舂砂套管套在無縫鋼管外進行垂直舂砂，利用鋼管或塑料管的沖擊力緊實砂芯，從而保證了砂芯緊實度，避免出現粘砂現象。

作為優選，所述步驟3）中的樹脂砂逐層灌入環形間隙內，且每灌入一層樹脂砂后均用舂砂套管舂實。逐層灌入樹脂砂并逐層舂實，提高砂芯的緊實度及均勻性，利于保證鑄件的質量。

作為優選，所述步驟4）中的砂芯固化時間為15分鐘至25分鐘。合理的固化時間利于保證砂芯的強度。