專利名稱：鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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(欲稱鐵型)型腔內(nèi)覆上一層型砂 的鑄型來生產(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)的澆鑄過程中，能夠充分利用球鐵的石墨化膨脹產(chǎn)生的 自補縮能力，可實現(xiàn)無冒口鑄造。我國自二十世紀七十年代開始研究這項鑄 造工藝技術(shù)，并將將此項技術(shù)推廣應(yīng)用于汽車發(fā)動機、柴油機、空壓機曲軸， 凸輪軸、閥體、連桿、缸套、磨球、輪邊減速器殼體、剎車轂等多種鑄件。 鐵型覆砂鑄造技術(shù)具有的經(jīng)濟及技術(shù)優(yōu)勢所依賴的三大技術(shù)要素冷卻速度、 凝固補縮、排氣技術(shù)。前二大技術(shù)要素(冷卻速度、凝固補縮)在研究及推 廣應(yīng)用過程中，已經(jīng)逐漸比較完善地解決。唯有鑄件在澆鑄過程中的排氣技 術(shù)一直來沒有很好地解決。對于各種鑄件鐵型覆砂鑄造排氣技術(shù)設(shè)計，現(xiàn)有 技術(shù)是在型板及鐵型分型面開設(shè)排氣槽，上模型設(shè)置排氣針方法，排氣針中 心位置同鐵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 圖1)。這種排氣技術(shù)設(shè)計，僅僅對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)直徑相對很小約(i)3-5毫米，就會很快冷卻凝固 成固體，而鑄型型腔內(nèi)鑄件由于體積比排氣針(孔)大得多，此時鑄件部位 鐵液還處于液態(tài)或半固態(tài)冷卻凝固過程，在慢慢地析出氣體；同時鑄型型腔 內(nèi)覆膜樹指砂層在高溫鐵水作用下，干固樹脂砂焦化產(chǎn)生氣體。此時，由于
3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
本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而研究開發(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)問題。
本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(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調(diào)整尺寸，單件鑄件小于50公斤，直徑 在80毫米以內(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。
作為進一步優(yōu)選，排氣孔直徑為5-6毫米。本實用新型在保留金屬型(鐵型)分型面排氣槽的同時，使鑄型在整個 鐵水澆鑄及隨后的冷卻凝固過程中，鑄型型腔中覆膜樹脂砂焦化所產(chǎn)生氣體， 鐵水冷卻凝固過程中所析出氣體，除部分從分型面排出外，主要氣體尤其是 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 使鑄件報廢。
在設(shè)計排氣系統(tǒng)時，除要考慮射砂排氣外，更主要的是要解決澆注排氣 問題，否則型腔內(nèi)的鐵水冷卻凝固析出氣體和覆膜樹脂砂的發(fā)氣量，會在鑄 件中形成氣孔或氣縮孔缺陷。作為本技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)計方案要點是在保留模 型型板和金屬型(鐵型)分型面設(shè)計排氣槽方案的同時，將已覆上覆膜砂的 金屬型(鐵型)或在覆砂造型的同時，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)方向開設(shè)排氣孔，排氣孔中心位置對 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。 .
以本技術(shù)方案設(shè)計的排氣系統(tǒng)較傳統(tǒng)的排氣系統(tǒng)最大優(yōu)點在于鐵型覆 砂鑄造鑄型澆注鐵水以及隨后鑄型中鐵水冷卻凝固過程，不僅靠近分型面部 位，型腔內(nèi)氣體能順暢地排出鑄型型腔外，更重要的是縱深部位鑄型型腔內(nèi) 氣體在上述過程中都能自始至終順暢地排出鑄型型腔外，可完全避免由于排 氣問題產(chǎn)生和鑄件氣孔或氣縮孔缺陷。


附圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意附圖2是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體 的說明。
如圖2所示，l為上鐵型，2為下鐵型，4為覆砂層，5為射砂孔，6為排 氣針(孔)，7為箱扣，8為上下模型(鑄件)。實施例1
空壓機球鐵曲軸，單件曲軸鑄件重量95公斤，主軸徑為。120毫米，曲
拐徑ct)120毫米，采用鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)鑄件，金屬型(鐵型) 一型二件 鑄件設(shè)計，上下鐵型合箱高度300毫米，鐵型寬度600毫米，長度1000毫米， 一型澆鑄鐵水總共約205公斤，廠方采用現(xiàn)的技術(shù)的排汽系統(tǒng)設(shè)計時，鑄件 氣孔、氣縮孔缺陷報廢30%左右，后采用本實用新型技術(shù)方案排氣孔直徑為(i) 8毫米，排氣孔底部位置距離型腔10毫米，采用上、下鐵型射砂孔中心位置 開設(shè)排氣孔。完全避免了鑄件氣孔或氣縮孔鑄造缺陷。 實施例2
三缸柴油機球鐵曲軸，單件曲軸鑄件重28公斤，曲軸曲拐有坭芯孔，采 用鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)，金屬型(鐵型) 一型二件鑄件設(shè)計， 一型澆鑄鐵 水總共約65公斤，采用上鐵型射砂孔中心位置開設(shè)排氣孔，排氣孔直徑為4) 5毫米，排氣孔底部位置距離型腔8毫米，采用上鐵型射砂孔中心位置開設(shè)排 氣孔。生產(chǎn)中鑄件沒有出現(xiàn)鑄件氣孔或氣縮孔鑄件缺陷。
權(quán)利要求1、一種鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，具有上、下鐵型(1、2)及模型(8)，在鐵型上設(shè)有射砂孔，鐵型及模型之間有覆砂層(4)，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(5)中心位置從鐵型后背往型腔方向開設(shè)與鑄件型腔不連通的排氣孔(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，其特征在于所述 排氣孔(6)布置在上鐵型的射砂孔(5)中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，其特征在于所述排氣孔布置在上、下鐵型的射砂孔(5)中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，其特征在于排氣孔(6)底部位置距離鑄件型腔間隔為6-10毫米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，其特征 在于排氣孔(6)底部位置距離鑄件型腔間隔為8-10毫米。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，其特征 在于排氣孔(6)直徑為4-10毫米。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鐵型覆砂鑄造排氣系統(tǒng)，其特征 在于排氣孔(6)直徑為為5-6毫米。
專利摘要本實用新型涉及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，其特征在于在上鐵型或上、下鐵型的射砂孔中心位置從鐵型后背往型腔方向開設(shè)與鑄件型腔不連通的排氣孔，所述排氣孔直徑為4-10毫米；所述排氣孔底部位置距離鑄件型腔間隔為6-10毫米。本實用新型的排氣系統(tǒng)，在鐵型覆砂鑄造鑄型澆注鐵水以及隨后鑄型中鐵水冷卻凝固過程中，型腔內(nèi)氣體能順暢地排出鑄型型腔外，避免由于排氣問題產(chǎn)生和鑄件氣孔或氣縮孔缺陷。
文檔編號B22C9/06GK201257495SQ20082016442
公開日2009年6月17日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者何芝梅, 浩 應(yīng), 林方夫, 沈永華, 潘東杰, 薛存球, 馬益誠, 強 高, 黃列群 申請人:浙江省機電設(shè)計研究院有限公司