一種鋁合金鑄造冒口加熱裝置以及冒口加熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，包括加熱單元，所述加熱單元位于鑄件的上方，包括若干加熱體，每個(gè)所述加熱體能夠至少一部分浸入對(duì)應(yīng)的冒口內(nèi)；還公開(kāi)了一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內(nèi)，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎(chǔ)上再提升50～100℃后保溫。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置以及冒口加熱方法，由于采用加熱體對(duì)冒口進(jìn)行加熱，因此可以將冒口的高度在原來(lái)的基礎(chǔ)上降低一半以上，減少冒口砂芯耗砂40～60%，減少冒口鋁水陪耗40～60%，相比原工藝提高鑄件工藝出品率15～30%以上，可以直接降低鑄造成本5～9%。
【專利說(shuō)明】
一種鋁合金鑄造冒口加熱裝置以及冒口加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金鑄造冒口加熱裝置以及冒口加熱方法，屬于鋁合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]冒口是只為避免鑄件出現(xiàn)缺陷而附加在鑄件上方或側(cè)面的補(bǔ)充部分。功能在鑄型中，冒口的型腔是存貯液態(tài)金屬的空腔，在鑄件形成時(shí)補(bǔ)給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣和集渣的作用，而冒口的主要作用是補(bǔ)縮。冒口的設(shè)計(jì)功能不同的冒口，其形式、大小和開(kāi)設(shè)位置均不相同。冒口的種類通常包括:普通冒口，用普通造型材料做的冒口叫普通冒口；保溫冒口，用保溫材料做的冒口叫保溫冒口，保溫冒口中的金屬液比普通冒口凝固時(shí)間長(zhǎng)，節(jié)省金屬;發(fā)熱冒口，在冒口材料中加入發(fā)熱劑，在澆入金屬液后，發(fā)熱劑反應(yīng)發(fā)熱，使金屬液能保持更長(zhǎng)時(shí)間在液態(tài)下，比保溫冒口更節(jié)省金屬。保溫冒口主要用砂子，漂珠，粉煤灰，耐火纖維棉(吸濾冒口)等絕熱保溫材料做成。純保溫不能發(fā)熱，目的是減緩冒口套內(nèi)鐵水的凝固時(shí)間，提高補(bǔ)縮效率。發(fā)熱保溫冒口，是在制作冒口時(shí)加入一定量的鋁熱劑，助熔劑，氧化劑與上述絕熱保溫材料而成。發(fā)熱同時(shí)兼具保溫功能，澆鑄時(shí)，冒口在680°左右被迅速點(diǎn)燃燃燒，此時(shí)放出的熱量使其冒口內(nèi)鐵液溫度升高，使冒口內(nèi)金屬液凝固時(shí)間變長(zhǎng)，延長(zhǎng)補(bǔ)縮時(shí)間，提高冒口對(duì)鑄件的補(bǔ)縮效率。但加熱冒口普遍存在砂型砂芯冒口內(nèi)安放燃燒發(fā)熱裝置一次性報(bào)廢、物料消耗成本高的缺陷。在金屬型重力鑄造件工藝，行業(yè)通用的方法是設(shè)置鑄件的三分之二高度的頂冒口(設(shè)置在鑄件熱節(jié)的上方的冒口)，加補(bǔ)縮壓力角和補(bǔ)縮距離的限制，造成鑄件的出品率低下，金屬液陪送鑄件成本居高不下，特別是在重力鑄造鋁合金氣缸蓋行業(yè)，鑄件工藝成品率在50%左右，成為長(zhǎng)期困擾全球鑄造行業(yè)生產(chǎn)鑄件成本的瓶頸。以目前的重力鑄造鋁合金氣缸蓋為例，如圖1、2所示，在缸蓋鑄件I中缸蓋火花塞柱熱節(jié)2的上方設(shè)有冒口砂芯3，冒口砂芯3的高度H約為缸蓋鑄件I的高度的三分之二，冒口砂芯3內(nèi)設(shè)有若干針對(duì)火花塞柱熱節(jié)補(bǔ)縮的冒口 4，如圖2中冒口 4的長(zhǎng)度L，此重力鑄造鋁合金氣缸蓋工藝中冒口高大，鑄件工藝成品率低下到50%左右，冒口高大從而使得砂芯耗砂量大，也造成鋁液消耗量較多，自然成本居高不下，是重力鑄造行業(yè)鋁合金氣缸蓋行業(yè)普遍存在的難題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能有效用于多品種的鋁合金鑄件冒口加熱裝置，以及提供使用該加熱裝置對(duì)鋁合金鑄件冒口進(jìn)行加熱的方法，能夠減少冒口鋁水的重量，提高鑄件冒口熱量，增加冒口溫度場(chǎng)對(duì)鑄件充分補(bǔ)縮。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，包括加熱單元、與所述加熱單元相連的傳動(dòng)單元以及能夠通過(guò)所述傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述加熱單元上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元;所述加熱單元位于鑄件的上方，包括若干加熱體，所述加熱體的數(shù)量與所述鑄件的冒口數(shù)量相等，每個(gè)所述加熱體能夠至少一部分浸入對(duì)應(yīng)的冒口內(nèi)；所述加熱體為電加熱體，通過(guò)導(dǎo)線連接于溫控單元。
[0007]所述冒口的高度是所述鑄件高度的1/3。
[0008]所述加熱體安裝于一安裝板的下端面，所述安裝板連接于所述傳動(dòng)單元。
[0009]本發(fā)明的一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，采用如前所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置進(jìn)行實(shí)施，包括如下步驟:
1)將加熱體移動(dòng)至靠近鑄件澆筑完成后的冒口上端液面的位置；
2)在鑄件澆筑完成后，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內(nèi)，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎(chǔ)上再提升50?100°C后保溫；
3)當(dāng)位于冒口下方的熱節(jié)部位開(kāi)始凝固并且在完全凝固之前，在冒口內(nèi)移出所述加熱體。
[0010]在步驟2中，所述加熱體浸入所述冒口內(nèi)的深度是所述冒口的高度的1/2。
[0011]在步驟2中，多個(gè)所述加熱體分別或同時(shí)對(duì)相應(yīng)的冒口進(jìn)行加熱。
[0012]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置以及冒口加熱方法，由于采用加熱體對(duì)冒口進(jìn)行加熱，因此可以將冒口的高度在原來(lái)的基礎(chǔ)上降低一半以上，減少冒口砂芯耗砂40?60%，減少冒口鋁水陪耗40?60%，相比原工藝提高鑄件工藝出品率15?30%以上，可以直接降低鑄造成本5?9%。
[0013]
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中缸蓋鑄件鑄造工藝中鑄件與冒口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
[0016]圖3為采用本發(fā)明的裝置及方法的缸蓋鑄件鑄造工藝中鑄件、冒口與加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為圖3中B-B向剖視圖。
[0018]圖5為溫控單元示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的方法實(shí)施后冒口砂芯與冒口實(shí)例示意圖。
[0020]圖7為圖6的C-C向剖視圖。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下通過(guò)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖3、4、5所示，本實(shí)施例提供一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，包括加熱單元5、與所述加熱單元相連的傳動(dòng)單元50以及能夠通過(guò)所述傳動(dòng)單元50驅(qū)動(dòng)所述加熱單元5上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元(圖中未示出);所述加熱單元5位于缸蓋鑄件I的上方，包括若干加熱體6，所述加熱體6的數(shù)量與所述缸蓋鑄件的冒口 8數(shù)量相等，每個(gè)所述加熱體6能夠至少一部分浸入對(duì)應(yīng)的冒口8內(nèi)；所述加熱體6為電加熱體，加熱體6上的接線端10通過(guò)導(dǎo)線連接于溫控單元Ilo
[0024]所述冒口8的高度是所述缸蓋鑄件I高度的1/3，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中冒口的高度是所述缸蓋鑄件高度的2/3而言降低到一半，極大地減小了冒口砂芯耗砂以及冒口鋁水陪耗。
[0025]所述加熱體6安裝于一安裝板500的下端面，所述安裝板連接于所述傳動(dòng)單元。
[0026]本發(fā)明冒口加熱裝置包括若干加熱體6，浸入到已澆注到位的冒口砂芯7的冒口8鋁液上部液面內(nèi)，自由下伸的若干加熱體6，可分別或者同時(shí)對(duì)若干冒口8中鋁液上部液面內(nèi)直接加熱30?150S，然后取出加熱體6，圖4中加熱體6的電源接線端10連接圖5溫控單元11，通過(guò)溫控單元11通過(guò)溫度傳感器9采集到的溫度數(shù)據(jù)對(duì)加熱體6加熱溫度值的設(shè)定和自動(dòng)控制加熱體6加熱溫度。浸入到冒口上部液面內(nèi)的加熱體6直接加熱時(shí)間是根據(jù)缸蓋火花塞柱熱節(jié)2的大小而定，熱節(jié)小加熱時(shí)間短，相應(yīng)熱節(jié)大則加熱時(shí)間長(zhǎng)。加熱體6直接加熱保溫溫度值必須高于冒口 8中鋁液溫度50?150°C，加熱體6的設(shè)置功率、數(shù)量、形狀則根據(jù)具體的鑄件冒口工藝需要確定。
[0027]本發(fā)明的一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，采用如前所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置進(jìn)行實(shí)施，包括如下步驟:
1)將加熱體移動(dòng)至靠近鑄件澆筑完成后的冒口上端液面的位置；
2)在鑄件澆筑完成后，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內(nèi)，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎(chǔ)上再提升50?100 °C后保溫，從而直接向缸蓋火花塞柱熱節(jié)2部位的上部高溫鋁液重力補(bǔ)縮；
3)當(dāng)位于冒口下方的熱節(jié)部位開(kāi)始凝固并且在完全凝固之前，在冒口內(nèi)移出所述加熱體，即達(dá)到圖6、7中冒口砂芯7和冒口8的減重，又保證缸蓋火花塞柱熱節(jié)部位內(nèi)在質(zhì)量。
[0028]在步驟2中，所述加熱體浸入所述冒口內(nèi)的深度是所述冒口的高度的1/2。
[0029]在步驟2中，多個(gè)所述加熱體分別或同時(shí)對(duì)相應(yīng)的冒口進(jìn)行加熱。
[0030]本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比；一是在鑄造工藝結(jié)構(gòu)上增加設(shè)置冒口加熱裝置，直接加熱冒口中的鋁液，將冒口的鋁液在原充型結(jié)束溫度的基礎(chǔ)上再提升50?100°C，真正從工藝硬件上實(shí)現(xiàn)鑄造行業(yè)的低溫冒口補(bǔ)縮難題的解決;二是現(xiàn)有技術(shù)存在鑄件工藝成品率低下，金屬液陪送鑄件成本居高不下，鑄件工藝出品率僅在50%左右，而長(zhǎng)期成為困擾全球鑄造行業(yè)生產(chǎn)鑄件成本的瓶頸，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中普遍存在的以上問(wèn)題，質(zhì)量得到了硬件裝備的保證，例如冒口砂芯高度H=10mm降低到Hl=50mm，減少冒口砂芯耗砂40?60%，冒口的高度H=10mm降低到Hl=50mm，減少冒口鋁水陪耗40?60%，相比原工藝提高鑄件工藝出品率15?30%以上，可以直接降低缸蓋鑄造成本5?9%。
[0031]顯然，上述實(shí)施例僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，其特征在于:包括加熱單元、與所述加熱單元相連的傳動(dòng)單元以及能夠通過(guò)所述傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述加熱單元上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元;所述加熱單元位于鑄件的上方，包括若干加熱體，所述加熱體的數(shù)量與所述鑄件的冒口數(shù)量相等，每個(gè)所述加熱體能夠至少一部分浸入對(duì)應(yīng)的冒口內(nèi)；所述加熱體為電加熱體，通過(guò)導(dǎo)線連接于溫控單元。2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置，其特征在于:所述冒口的高度是所述鑄件高度的1/3。3.如權(quán)利要求1所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置，其特征在于:所述加熱體安裝于一安裝板的下端面，所述安裝板連接于所述傳動(dòng)單元。4.一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，采用如前所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置進(jìn)行實(shí)施，其特征在于，包括如下步驟: 1)將加熱體移動(dòng)至靠近鑄件澆筑完成后的冒口上端液面的位置； 2)在鑄件澆筑完成后，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內(nèi)，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎(chǔ)上再提升50?100°C后保溫； 3)當(dāng)位于冒口下方的熱節(jié)部位開(kāi)始凝固并且在完全凝固之前，在冒口內(nèi)移出所述加熱體。5.如權(quán)利要求4所述的鋁合金鑄件冒□加熱方法，其特征在于:在步驟2中，所述加熱體浸入所述冒口內(nèi)的深度是所述冒口的高度的1/2。6.如權(quán)利要求4所述的鋁合金鑄件冒口加熱方法，其特征在于:在步驟2中，多個(gè)所述加熱體分別或同時(shí)對(duì)相應(yīng)的冒口進(jìn)行加熱。
【文檔編號(hào)】B22C9/08GK105903904SQ201610305414
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】賈紅榮
【申請(qǐng)人】浙江凱吉汽車零部件制造有限公司