專利名稱：無型模、芯盒管件鑄造成形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，尤其是涉及無型模、芯盒管件鑄造成形工藝。
技術(shù)背景管件包括法蘭直型管件、法蘭彎管、含有承口或承插口結(jié)構(gòu)管件等，有些管徑直徑較大，公稱直徑在DN400mm以上，管件采用鑄造成形，現(xiàn)有的管件 鑄造成形工藝為1)制造法蘭管件的外型模具、法蘭管道芯盒及法蘭螺栓孔芯 盒，外型模具形成管件的外部砂型輪廓；法蘭管道芯盒制備法蘭管道砂芯；法 蘭螺栓孔芯盒制備法蘭螺栓孔砂芯；2)將制備好的砂型、砂芯、法蘭螺栓孔砂 芯組合起來；3)將組合后的砂芯放入砂型中，合箱、澆鑄、后處理，形成管件 產(chǎn)品。這樣鑄造成一件管件成品，需要一副外形模具、 一副哈呋芯盒、 一套法 蘭螺栓孔芯盒。對于公稱直徑較大，例如400mm以上的大型管件，此類外型模 具、芯盒模具基本不能通用， 一套模具僅能適用一種規(guī)格的管件，制作成本通 常較高，生產(chǎn)效率也較低。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無型模、芯盒管件鑄造成形工 藝，該無型模、芯盒管件鑄造成形工藝可降低制作成本，提高生產(chǎn)效率。要解決該技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種無型模、芯盒管件鑄造成 形工藝，其步驟如下a、 制造管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具，所述的管 件殼型部件模具由定長的殼型部件模具和專用的殼型部件模具組成；b、 其次用管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具分別制作管件殼型部件、管道砂芯及管端砂芯，用定長的殼型部件模具制作偶數(shù)的半圓 環(huán)的定長的殼型部件，用專用的殼型部件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的專用的殼型 部件，所述的半圓環(huán)的定長的殼型部件和半圓環(huán)的專用的殼型部件的接口處相吻合；c、 制作造型平板及繪制管形投影圖，在造型平板上根據(jù)管形投影圖組合管 件殼型部件，將所加工的成形管件沿軸向中線剖切平面的投影繪在造型平板上， 將所述的半圓環(huán)的定長的殼型部件和所述的半圓環(huán)的專用的殼型部件按繪制的 管形投影圖組裝，其相接處的縫隙，用粘接劑粘接；d、 將組合的管件殼型部件對合形成管道砂型，將成形的管道砂型、管道砂 芯和管端砂芯組裝成鑄件形體砂型；e、 最后，將組裝后的鑄件形體砂型放入砂箱中，安裝澆注系統(tǒng)，鑄件形體 砂型外加入填充砂，澆注、后處理，形成鑄件。所述的管件殼芯部件模具由定長的殼芯部件模具和專用的殼芯部件模具組 成，用定長的殼芯部件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的定長的殼芯部件，用專用的殼 芯部件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的專用的殼芯部件，所述的半圓環(huán)的定長的殼芯 部件和半圓環(huán)的專用的殼芯部件的接口處相吻合；在造型平板上根據(jù)管形投影 圖組合管件殼芯部件，將所述的半圓環(huán)的定長的殼芯部件和所述的半圓環(huán)的專 用的殼芯部件按所述的造型平板繪制的管形投影圖組裝，其相接處的縫隙，用 粘接劑粘接。所述的制作的管件殼型部件和管件殼芯部件的中線均呈弧狀。 所述的相吻合的半圓環(huán)的定長的殼型部件和半圓環(huán)的專用的殼型部件的接口處為相配合的凹凸槽口，所述的相吻合的半圓環(huán)的定長的殼芯部件和半圓環(huán)的專用的殼芯部件的接口處為相配合的凹凸槽口。所述的管端通用芯盒模具為法蘭螺栓孔芯盒。所述的半圓環(huán)的定長的殼型部件的數(shù)量為四個，所述的半圓環(huán)的專用的殼 型部件的數(shù)量為兩個。將所述的模具裝在熱芯盒射芯機(jī)上，射入覆膜砂，模具在150-30(TC保溫 40-120秒，固化覆膜砂后打開芯盒，取出砂型、砂芯。所述的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯采用呋喃樹脂砂，加固化劑用手工 制作。所述的管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具為鑄鐵。 所述的填充砂為粘土砂。本發(fā)明無型模、芯盒管件鑄造成形工藝采用這樣的方式，具有以下有益 效果1)減少了開發(fā)模具的費(fèi)用，對大型管件開發(fā)模具的費(fèi)用降低的尤為顯著， 可根據(jù)管件軸向尺寸的長短，靈活加減裝配，只需投入較少的模具費(fèi)用即可成 批組合生產(chǎn)各類型管件，大大節(jié)約了模具的投入成本。2)降低了勞動強(qiáng)度，節(jié) 省了起吊設(shè)備。3)提高了生產(chǎn)效率，縮短了交貨期限。4)提高了產(chǎn)品合格率， 保證了鑄件外觀質(zhì)量和尺寸精度。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種無型模、芯盒管件鑄造成形工藝作進(jìn)一步詳 細(xì)地說明；圖1為帶法蘭螺栓孔的管件鑄造成形工藝流程2為涉及圖1的帶法蘭螺栓孔的管端砂芯和管道砂型、砂芯組裝成形后 的鑄件形體砂型示意圖；圖3為圖2所示的的法蘭螺栓孔砂芯示意圖； 圖4為涉及圖2的專用的半圓殼型示意圖；圖5為圖4所示的左視圖；圖6為涉及圖1的造型平板及繪制管形投影圖的縮小結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為涉及圖2的管道砂型組合示意圖； 圖8為涉及圖2的管道砂芯組合示意圖；在圖1至圖8中，1、螺栓孔砂芯；2、定長的殼芯部件；3、專用的殼芯部 件；4、定長的殼芯部件；5、定長的殼型部件；6、專用的殼型部件；7、定長 的殼型部件；8、造型平板；9、管形投影圖；10、澆注流道；11、管道芯腔； 12、管道型腔。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，帶法蘭螺栓孔的管 件鑄造成形工藝為1) 制造管件殼型部件模具、管件殼芯部件模具及法蘭螺栓孔芯盒模具。 管件殼型部件模具由經(jīng)常通用的一副定長的殼型部件模具和根據(jù)管件的長度計(jì)算得出的一副專用的殼型部件模具組成。管件殼芯部件模具由經(jīng)常通用的一副定長的殼芯部件模具和根據(jù)管件的長 度計(jì)算得出的一副專用的殼芯部件模具組成。管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具采用鑄鐵制造。2) 其次用管件殼型部件模具、管件殼芯部件模具及法蘭螺栓孔芯盒模具分 別制作管件殼型部件、管件殼芯部件及法蘭螺栓孔砂芯。用一副定長的殼型部件模具制作四個半圓環(huán)的定長的殼型部件5、 7，用一 副專用的殼型部件模具制作兩個半圓環(huán)的專用的殼型部件6，圖4、圖5示出了 專用的殼型部件6的上半部外形，其中部開有一個澆注流道10，兩端具有凹凸 槽口；專用的殼型部件6的下半部外形與上半部外形相同，只是沒有澆注流道。四個半圓環(huán)的定長的殼型部件5、 7外形大致與專用的殼型部件6相同，兩 個定長的殼型部件5、 7的上半部中部也開有澆注流道，澆注流道的數(shù)量可以為 一個或更多，其一端帶有與專用的殼型部件6的凹凸槽口相配合的凸凹槽口， 另一端帶有與法蘭螺栓孔砂芯相配合的接口。兩個定長的殼型部件5、 7的下半 部外形與上半部外形相同，只是沒有澆注流道。用一副定長的殼芯部件模具制作四個半圓環(huán)的定長的殼芯部件2、 4，其一 端平齊，另一端具有凹凸槽口；用一副專用的殼芯部件模具制作兩個半圓環(huán)的 專用的殼芯部件3，其兩端具有與定長的殼芯部件2、 4的凹凸槽口配合的凸凹槽口。如圖3所示，用法蘭螺栓孔芯盒模具制作兩個法蘭螺栓孔砂芯l，開澆注流道。在制作時可以將模具裝在熱芯盒射芯機(jī)上，射入覆膜砂，模具在150-300°C 保溫40-120秒，固化覆膜砂，打開芯盒，取出砂型或者砂芯。3) 制作造型平板8及繪制管形投影圖9，在造型平板8上根據(jù)管形投影圖 9分別組合管件殼型部件和管件殼芯部件。將所加工的成形管件沿軸向中線剖切平面的投影繪在造型平板8上，如圖6 所示，將兩個定長的殼型部件5、 7的上半部和一個專用的殼型部件6的上半部 按繪制的管形投影圖9組裝，其相接處的縫隙，用專用高強(qiáng)度粘接劑粘接成形 管件殼型的上半部。用同樣方法，制作管件殼型的下半部。再將兩個定長的殼芯部件2、 4的上半部和一個專用的殼芯部件3的上半部 按繪制的管形投影圖9組裝，其相接處的縫隙，用專用高強(qiáng)度粘接劑粘接成形 管件殼芯的一半。用同樣方法，制作管件殼芯的另一半。4) 分別將組合的管件殼型部件對合形成管道砂型，將組合的管件殼芯部件對合形成管道砂芯，將法蘭螺栓孔砂芯和成形的管道砂型、管道砂芯組裝成形。如圖2、圖7、圖8所示，將管道砂型的澆注流道的中線和法蘭螺栓孔砂芯的澆 注流道的中線都保持在垂直位置，其鑄件型腔由管道型腔12、管道芯腔ll、法 蘭螺栓孔砂芯型腔組成。5)最后，將組合后的鑄件形體砂型放入砂箱中，安裝澆注系統(tǒng)，鑄件形體 砂型外和管道芯腔ll內(nèi)填入粘土砂，澆注、后處理，形成鑄件。上面具體說明了優(yōu)選實(shí)施例法蘭螺栓孔直型管件的無型模、芯盒管件鑄 造成形工藝，用上述鑄造工藝同樣可以用來鑄造法蘭彎管及含有承口或承 插口結(jié)構(gòu)管件等，當(dāng)鑄造法蘭彎管時，組合的管件殼型部件和管件殼芯部件的 中線呈弧狀，當(dāng)鑄造含有承口或承插口結(jié)構(gòu)管件時，管端通用模具的法蘭螺栓 孔芯盒模具換成承口或承插口芯盒模具。管件殼型、殼芯部件可以由定長的殼 型、殼芯部件模具和專用的殼型、殼芯部件模具制作不同組合的管件殼型、殼 芯部件，就可以鑄造不同長度規(guī)格的管件，當(dāng)需要生產(chǎn)不同長度的管件時，只 需要經(jīng)過計(jì)算制作長度不同的專用的殼型部件模具和專用的殼芯部件模具，再 利用原有的定長的殼型部件模具、定長的殼芯部件模具和管端通用模具就可以 批量生產(chǎn)，即使是超長管件，也只需要制作一副專用的殼型部件模具和專用的 殼芯部件模具。管道砂型、管道砂芯和管端砂芯可以采用呋喃樹脂砂，加固化 劑用手工制作。本發(fā)明一種無型模、芯盒管件鑄造成形工藝采用這樣的方式，1)減少 了開發(fā)模具的費(fèi)用，對大型管件開發(fā)模具的費(fèi)用降低的尤為顯著，可根據(jù)管件 軸向尺寸的長短，靈活加減裝配，只需投入較少的模具費(fèi)用即可成批組合生產(chǎn) 各類型管件，大大節(jié)約了模具的投入成本。如生產(chǎn)DN400. DN500. DN600. DN700. DN800. DN900.DN1000等規(guī)格型號的法蘭直型管件，用現(xiàn)有技術(shù)鑄造工藝生產(chǎn)一個規(guī)格的產(chǎn)品，需開一套外型模具、 一套法蘭管道芯盒及一套法蘭螺栓孔芯盒模具；若采用本發(fā)明鑄造工藝生產(chǎn)上述同規(guī)格型號的管件，只需開1 2片管道 的殼型和殼芯模具、法蘭螺栓孔芯盒模具，即能滿足成品管件的組合生產(chǎn)需求。 當(dāng)生產(chǎn)的管件規(guī)格型號越大、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，模具節(jié)約的費(fèi)用就越多。目前生產(chǎn) 的DN400ram以上管件產(chǎn)品的工藝為全樹脂砂造型，若用本發(fā)明工藝生產(chǎn)，可節(jié) 約樹脂成本700元/噸，金屬材料耗用節(jié)約10%，另外用發(fā)明工藝生產(chǎn)，不需要 大型樹脂砂生產(chǎn)設(shè)備的投入。2) 降低了勞動強(qiáng)度，節(jié)省了起吊設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)的模具體積大，重量重， 在造型制芯的過程中，至少需要具有一定專業(yè)技術(shù)水平的員工2 4人協(xié)作，且 配備起吊設(shè)備才可完成工作。而本發(fā)明鑄造工藝，模具體積小，重量輕，對組 裝人員無特定的技術(shù)要求，單人即可按要求組裝，多人便可組織流水線操作。3) 提高了生產(chǎn)效率，縮短了交貨期限。采用本發(fā)明鑄造工藝，管件內(nèi)外表 面光潔，氣孔砂眼少，可減少后處理近80%的工作量。4)提高了產(chǎn)品合格率，保證了鑄件外觀質(zhì)量和尺寸精度。現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)大 型管件，因模具自重大，故在造型制芯的起模、合型過程中，極易破壞型腔的 完整性。發(fā)明后的造型制芯工藝經(jīng)過平板基準(zhǔn)劃線，各部件通過組裝成形處理 后，再將成形的鑄件整體平移放入砂箱中，從而有效地避免了起模合型時對腔 體的破壞。
權(quán)利要求
1、一種無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于a、制造管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具，所述的管件殼型部件模具由定長的殼型部件模具和專用的殼型部件模具組成；b、其次用管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具分別制作管件殼型部件、管道砂芯及管端砂芯，用定長的殼型部件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的定長的殼型部件，用專用的殼型部件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的專用的殼型部件，所述的半圓環(huán)的定長的殼型部件和半圓環(huán)的專用的殼型部件的接口處相吻合；c、制作造型平板及繪制管形投影圖，在造型平板上根據(jù)管形投影圖組合管件殼型部件，將所加工的成形管件沿軸向中線剖切平面的投影繪在造型平板上，將所述的半圓環(huán)的定長的殼型部件和所述的半圓環(huán)的專用的殼型部件按繪制的管形投影圖組裝，其相接處的縫隙，用粘接劑粘接；d、將組合的管件殼型部件對合形成管道砂型，將成形的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯組裝成鑄件形體砂型；e、最后，將組裝后的鑄件形體砂型放入砂箱中，安裝澆注系統(tǒng)，鑄件形體砂型外加入填充砂，澆注、后處理，形成鑄件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于: 所述的管件殼芯部件模具由定長的殼芯部件模具和專用的殼芯部件模具組成， 用定長的殼芯部件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的定長的殼芯部件，用專用的殼芯部 件模具制作偶數(shù)的半圓環(huán)的專用的殼芯部件，所述的半圓環(huán)的定長的殼芯部件 和半圓環(huán)的專用的殼芯部件的接口處相吻合；在造型平板上根據(jù)管形投影圖組 合管件殼芯部件，將所述的半圓環(huán)的定長的殼芯部件和所述的半圓環(huán)的專用的 殼芯部件按所述的造型平板繪制的管形投影圖組裝，其相接處的縫隙，用粘接劑粘接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于: 所述的制作的管件殼型部件和管件殼芯部件的中線均呈弧狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于: 所述的相吻合的半圓環(huán)的定長的殼型部件和半圓環(huán)的專用的殼型部件的接口處 為相配合的凹凸槽口，所述的相吻合的半圓環(huán)的定長的殼芯部件和半圓環(huán)的專 用的殼芯部件的接口處為相配合的凹凸槽口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于所述的管端通用芯盒模具為法蘭螺栓孔芯盒。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于所述的半圓環(huán)的定長的殼型部件的數(shù)量為四個，所述的半圓環(huán)的專用的殼型部 件的數(shù)量為兩個。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于將所述的模具裝在熱芯盒射芯機(jī)上，射入覆膜砂，模具在150-30(TC保溫40-120 秒，固化覆膜砂后打開芯盒，取出砂型、砂芯。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于: 所述的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯采用呋喃樹脂砂，加固化劑用手工制作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于 所述的管件殼型部件模具、管件殼芯模具及管端通用芯盒模具為鑄鐵。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其特征在于所述的填充砂為粘土砂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無型模、芯盒管件鑄造成形工藝，其步驟為a.制造管件殼型部件模具、管件殼芯部件模具及管端通用芯盒模具；b.分別制作管件殼型部件、管件殼芯部件及管端砂芯；c.制作造型平板及繪制管形投影圖，在造型平板上根據(jù)管形投影圖組合管件殼型部件和管件殼芯部件；d.分別將組合的管件殼型部件和管件殼芯部件對合形成管道砂型和管道砂芯，將成形的管道砂型、管道砂芯和管端砂芯組裝成鑄件形體砂型；e.最后，將組裝后的鑄件形體砂型放入砂箱中，安裝澆注系統(tǒng)，加入填充砂，澆注、后處理，形成鑄件。本發(fā)明無型模、芯盒管件鑄造成形工藝采用這樣的方式，減少了開發(fā)模具的費(fèi)用，降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品合格率。
文檔編號B22C9/24GK101259520SQ20071019191
公開日2008年9月10日 申請日期2007年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月22日
發(fā)明者孫述全 申請人:繁昌縣金貿(mào)鑄造有限責(zé)任公司