[發(fā)明專利]一種鑄造細(xì)小通道用組合式型芯及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410230030.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104014738A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李楠;袁福安
• 申請（專利權(quán)）人: 東風(fēng)商用車有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C9/22
• 代理公司: 武漢荊楚聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42215
• 代理人: 王健;劉牧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造造型材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鑄造細(xì)小通道用組合式型芯及其使用方法，具體適用于在黑色金屬鑄造中成形截面尺寸小于12mm的細(xì)小的線性或者環(huán)狀通道。

背景技術(shù)

砂型鑄造是指以型砂、芯砂為造型材料制成鑄型，液態(tài)金屬在重力下充填鑄型來生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型工藝簡便，對鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長期以來，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。砂型鑄造中，在制造鑄件中的內(nèi)孔或通道時常需要使用砂芯，鑄造時，砂芯被固定放置于砂型中的特定位置，隨后將熔融金屬澆注進(jìn)鑄型內(nèi)，當(dāng)金屬凝固后再破碎砂芯就形成了鑄件的內(nèi)孔或通道。但隨著砂芯截面積的減小，其抵抗熔融金屬沖蝕、熱沖擊的能力大幅降低，同時砂芯的有機(jī)粘結(jié)劑也會在澆注過程中燒蝕掉，從而使砂芯的強(qiáng)度大幅降低，因而該方法所鑄造的內(nèi)孔或通道的截面存在一個極限尺寸。

中國專利，申請公布號為CN103302245A，申請公布日為2013年9月18日的發(fā)明專利申請公開了一種發(fā)動機(jī)缸蓋成型模具，該模具包括直澆道，與直澆道連接的多道橫澆道，多道橫澆道分別與型腔連通，型腔內(nèi)設(shè)置有砂芯，多道橫澆道和型腔之間分別設(shè)置多個縫隙澆道，多個縫隙澆道設(shè)置為豎直布置的結(jié)構(gòu)，冒口設(shè)置為位于型腔上方位置，所述的多個縫隙澆道的內(nèi)部通道均設(shè)置為截面呈“一”字型的結(jié)構(gòu)。雖然該發(fā)明能降低缸蓋鑄件毛坯廢品率，提高缸蓋毛坯質(zhì)量，但其仍舊具有以下缺陷：

雖然該發(fā)明能通過在型腔內(nèi)設(shè)置砂芯的方法鑄造出發(fā)動機(jī)缸蓋內(nèi)部的通道，但由于其采用的砂芯無論從結(jié)構(gòu)，還是從組成上都是傳統(tǒng)的砂芯，因而其抵抗熔融金屬沖蝕、熱沖擊的能力仍較低，當(dāng)鑄造較小尺寸的通道，如截面尺寸小于12mm的通道時，易出現(xiàn)燒砂（即砂子與鐵水反應(yīng)，而將通道堵死），或由于該處砂芯過細(xì)，強(qiáng)度不夠，而導(dǎo)致砂芯在澆注過程中被鐵水沖斷，致使此處通道被鐵水填充后堵死砂芯的缺陷，最終導(dǎo)致無法滿足鑄造細(xì)小通道的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法鑄造截面尺寸小于12mm的細(xì)小通道的缺陷與問題，提供一種能夠鑄造截面尺寸小于12mm細(xì)小通道的鑄造細(xì)小通道用組合式型芯及其使用方法。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種鑄造細(xì)小通道用組合式型芯，包括砂芯，所述砂芯的制造材料為硅砂或樹脂砂；

所述組合式型芯還包括陶瓷芯，所述陶瓷芯的周邊包裹有砂芯，陶瓷芯通過其上設(shè)置的芯頭與砂芯相連接，且陶瓷芯、砂芯位于同一水平面。

所述陶瓷芯為X型結(jié)構(gòu)，包括陶瓷芯主體及其四端設(shè)置的四個支腳，每個支腳上都設(shè)置有與砂芯相連接的芯頭；所述芯頭的數(shù)量大于等于四。

所述陶瓷芯的組成成分及重量份比例為:?二氧化硅40–50，三氧化二鋁50–60，陶瓷注射成形粘結(jié)劑15–20。

所述陶瓷芯的組成成分及重量份比例為:?二氧化硅45，三氧化二鋁55，陶瓷注射成形粘結(jié)劑18。

所述陶瓷注射成形粘結(jié)劑是石蠟基粘接劑。

一種上述鑄造細(xì)小通道用組合式型芯的使用方法，所述使用方法依次包括以下步驟：

陶瓷芯的制作工藝：先將二氧化硅、三氧化二鋁、陶瓷注射成形粘結(jié)劑按比例加熱攪拌均勻以形成塊狀料，再將塊狀料放入單桿或雙桿擠出機(jī)中以制備喂料，然后采用陶瓷注射機(jī)將制備好的喂料注射成陶瓷芯素坯，再對陶瓷芯素坯依次進(jìn)行脫脂、燒結(jié)以得到陶瓷芯成品；所述二氧化硅、三氧化二鋁、陶瓷注射成形粘結(jié)劑的用量比為：二氧化硅40–50，三氧化二鋁50–60，陶瓷注射成形粘結(jié)劑15–20；

組合式型芯的制作工藝：先將上述制備好的陶瓷芯放入芯盒內(nèi)，陶瓷芯在芯盒內(nèi)的固定通過靠形定位，再向芯盒內(nèi)射入硅砂或樹脂砂以形成砂芯，當(dāng)砂子充滿芯盒時停止射砂，此時，陶瓷芯的周邊已被砂子構(gòu)成的砂芯包裹，待砂子固化后，陶瓷芯、砂芯固定成一體以形成所述的鑄造細(xì)小通道用組合式型芯；

澆注與除芯工藝：先將上述鑄造細(xì)小通道用組合式型芯下入鑄型中，再合箱以開始澆注，澆注結(jié)束后開箱、除芯以完成所述鑄造細(xì)小通道用組合式型芯的使用。