内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模及铸造方法与流程

本发明涉及球墨铸铁零部件生产技术领域，特别是一种内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模及铸造方法。

背景技术：

目前，工程机械中用的各类液压阀密封环，汽车减速器上的调整螺母以及建筑机械上用的密封垫紧固螺母基本上都是通过车加工的方法，将内腔带筋的长形筒体铸铁件切成厚薄不同的环类零件加工而成，内腔带筋的长形筒体铸铁件如附图4、附图5所示，筒体7的内壁均匀分布有复数根凸出的筋条7-1。此类零部件受工作环境的限制，不允许在零部件上出现气孔，缩孔和夹砂。

内腔带筋的长筒体铸铁件在实际生产中大多采用砂型铸造，铸造模如附图6所示，包括填充有型砂8-1的下砂箱8、内壁设有湿型砂筒9-1的上砂箱9及湿型砂芯10。湿型砂芯10为一个带定位凸台10-2的圆柱体，圆柱体外圆均匀分布有复数根与内腔带筋的长筒体铸铁件筒体内腔凸筋截面形状相同的凹槽10-1。

铸造时，上砂箱9座落在下砂箱8上，湿型砂芯10座落在下砂箱8的型砂8-1上，并通过定位凸台10-2定位，湿型砂芯10的外圆与湿型砂筒9-1的内壁形成型腔12，压箱铁11放置在湿型砂芯10上。

浇注时，铁水从型腔12的上方注入，浇注到铁水与型腔12上平面齐平为止。浇注后保温一段时间，然后冷却，冷却后开箱取出铸件，转入滚砂机进行清砂工作，清砂后的铸件用人工打磨。

采用现有砂型铸造工艺生产的内腔带筋的长筒体铸铁件存在以下问题：由于铸造模的湿型砂筒和湿型砂芯都是采用型砂造型，浇注时，铁水从型腔的上方注入，生产出来的铸件容易出现气孔，夹砂和缩松缺陷，产品不合格率高达40%以上，且筋体与筒体结合处易出现裂纹。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模及铸造方法。

本发明的技术方案是：内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模，包括下砂箱、金属外模、湿型砂芯、浇口杯及压箱铁。

所述的下砂箱包括箱体及填充在箱体内的型砂，型砂水分控制在3.5～5%之间，在型砂上端面的中心部位设有一个浇注腔，围绕浇注腔设有四条均匀分布底部为半圆形的螺旋状横浇道，螺旋状横浇道与浇注腔相通，在型砂的上端面设有定位孔。

所述的金属外模为两个截面为半圆形外壳组成的圆筒体，两个截面为半圆形外壳通过螺栓及定位销连接为圆筒体。

所述的湿型砂芯为一个中心带圆形直浇道的圆柱体，圆柱体外圆均匀分布有复数根与内腔带筋的长筒体铸铁件筒体内腔凸筋截面形状相同的凹槽，湿型砂芯的底部设有定位凸台。

湿型砂芯利用热芯盒在专用制芯机上加工，制芯加热温度为170～200℃，加热时间为2～4分钟。

金属外模座落在下砂箱的箱体上，湿型砂芯座落在下砂箱的的型砂上，并通过定位凸台定位，湿型砂芯的外圆与金属外模的内壁形成型腔，下砂箱上螺旋状横浇道的出口端部处在湿型砂芯的外圆与金属外模的内壁之间的中间位置，浇口杯放置在湿型砂芯上端面的圆形直浇道上，压箱铁放置在湿型砂芯的上端面。

本发明还提供了一种采用内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模铸造内腔带筋的长筒体铸铁件的方法，其具体生产方法如下：

a、浇注：浇注前，在金属外模2的内壁涂上一层金属脱模剂，再将金属外模预热到130～160℃，然后开始浇注，浇注温度视工件形状结构，控制在1380～1400℃，浇注时间为15s～18s，浇注高度为离浇口高口150～260毫米，浇注流量按小→大→小的原则进行，铁水从浇口杯进入湿型砂芯的圆形直浇道，再通过下砂箱上的浇注腔进入螺旋状横浇道，然后从螺旋状横浇道进入型腔，浇注到铁水充满整个型腔为止。

b、清砂打磨：浇注后保温2～2.5h，冷却后开箱取出铸件，用机械方法去除浇口，转入滚砂机进行清砂工作，清砂后的铸件用人工打磨。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明采用金属外模和砂型内模相结合的铸造方法，浇注时铁水从型腔的下方进入型腔，凸筋与筒体内壁存在裂纹的现象及筒体截面存在气孔，砂眼，缩松的现象大大降低，产品质量及生产效率明显提升，为同类产品的生产提供了新的方法，在行业内具有广泛的推广应用价值。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明提供的铸造模结构示意图；

附图2为附图1中的a-a剖视图；

附图3为下砂箱的结构示意图；

附图4为附图3的b-b剖视图；

附图5内腔带筋的长筒体铸铁件的结构示意图；

附图6为附图5的c-c剖视图；

附图7为现有的砂型铸造模结构示意图。

具体实施方式

实施例一、内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模，包括下砂箱1、金属外模2、湿型砂芯3、浇口杯4及压箱铁5。

所述的下砂箱1包括箱体1-1及填充在箱体1-1内的型砂1-2，型砂1-2水分控制在3.5%，在型砂1-2上端面的中心部位设有一个浇注腔1-2-1，围绕浇注腔1-2-1设有四条均匀分布底部为半圆形的螺旋状横浇道1-2-2，螺旋状横浇道1-2-2与浇注腔1-2-1相通，在型砂1-2的上端面设有定位孔1-2-3。

所述的金属外模2为两个截面为半圆形外壳组成的圆筒体，两个截面为半圆形外壳通过螺栓及定位销连接为圆筒体。

所述的湿型砂芯3为一个中心带圆形直浇道3-2的圆柱体，圆柱体外圆均匀分布有八根与内腔带筋的长筒体铸铁件筒体内腔凸筋截面形状相同的凹槽3-1，湿型砂芯3的底部设有定位凸台3-3。

湿型砂芯3利用热芯盒在专用制芯机上加工，制芯加热温度为170℃，加热时间为2分钟。

金属外模2座落在下砂箱1的箱体1-1上，湿型砂芯3座落在下砂箱1的的型砂1-2上，并通过定位凸台3-3定位，湿型砂芯3的外圆与金属外模2的内壁形成型腔6，下砂箱1上螺旋状横浇道1-2-2的出口端部处在湿型砂芯3的外圆与金属外模2的内壁之间的中间位置，浇口杯4放置在湿型砂芯3上端面的圆形直浇道3-2上，压箱铁5放置在湿型砂芯3的上端面。

本实施例还提供了一种采用内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模铸造内腔带筋的长筒体铸铁件的方法，其具体生产方法如下：

a、浇注：浇注前，在金属外模2的内壁涂上一层金属脱模剂，再将金属外模2预热到130℃，然后开始浇注，浇注温度视工件形状结构，控制在1380℃，浇注时间为15s，浇注高度为离浇口高口150毫米，浇注流量按小→大→小的原则进行，铁水从浇口杯4进入湿型砂芯3的圆形直浇道3-2，再通过下砂箱1上的浇注腔1-2-1进入螺旋状横浇道1-2-2，然后从螺旋状横浇道1-2-2进入型腔6，浇注到铁水充满整个型腔6为止。

b、清砂打磨：浇注后保温2h，冷却后开箱取出铸件，用机械方法去除浇口，转入滚砂机进行清砂工作，清砂后的铸件用人工打磨。

实施例二、内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模，包括下砂箱1、金属外模2、湿型砂芯3、浇口杯4及压箱铁5。

所述的下砂箱1包括箱体1-1及填充在箱体1-1内的型砂1-2，型砂1-2水分控制在4%，在型砂1-2上端面的中心部位设有一个浇注腔1-2-1，围绕浇注腔1-2-1设有四条均匀分布底部为半圆形的螺旋状横浇道1-2-2，螺旋状横浇道1-2-2与浇注腔1-2-1相通，在型砂1-2的上端面设有定位孔1-2-3。

所述的金属外模2为两个截面为半圆形外壳组成的圆筒体，两个截面为半圆形外壳通过螺栓及定位销连接为圆筒体。

所述的湿型砂芯3为一个中心带圆形直浇道3-2的圆柱体，圆柱体外圆均匀分布有六根与内腔带筋的长筒体铸铁件筒体内腔凸筋截面形状相同的凹槽3-1，湿型砂芯3的底部设有定位凸台3-3。

湿型砂芯3利用热芯盒在专用制芯机上加工，制芯加热温度为185℃，加热时间为3分钟。

金属外模2座落在下砂箱1的箱体1-1上，湿型砂芯3座落在下砂箱1的的型砂1-2上，并通过定位凸台3-3定位，湿型砂芯3的外圆与金属外模2的内壁形成型腔6，下砂箱1上螺旋状横浇道1-2-2的出口端部处在湿型砂芯3的外圆与金属外模2的内壁之间的中间位置，浇口杯4放置在湿型砂芯3上端面的圆形直浇道3-2上，压箱铁5放置在湿型砂芯3的上端面。

本实施例还提供了一种采用内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模铸造内腔带筋的长筒体铸铁件的方法，其具体生产方法如下：

a、浇注：浇注前，在金属外模2的内壁涂上一层金属脱模剂，再将金属外模2预热到145℃，然后开始浇注，浇注温度视工件形状结构，控制在1390℃，浇注时间为17s，浇注高度为离浇口高口200毫米，浇注流量按小→大→小的原则进行，铁水从浇口杯4进入湿型砂芯3的圆形直浇道3-2，再通过下砂箱1上的浇注腔1-2-1进入螺旋状横浇道1-2-2，然后从螺旋状横浇道1-2-2进入型腔6，浇注到铁水充满整个型腔6为止。

b、清砂打磨：浇注后保温2.2h，冷却后开箱取出铸件，用机械方法去除浇口，转入滚砂机进行清砂工作，清砂后的铸件用人工打磨。

实施例三、内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模，包括下砂箱1、金属外模2、湿型砂芯3、浇口杯4及压箱铁5。

所述的下砂箱1包括箱体1-1及填充在箱体1-1内的型砂1-2，型砂1-2水分控制在5%，在型砂1-2上端面的中心部位设有一个浇注腔1-2-1，围绕浇注腔1-2-1设有四条均匀分布底部为半圆形的螺旋状横浇道1-2-2，螺旋状横浇道1-2-2与浇注腔1-2-1相通，在型砂1-2的上端面设有定位孔1-2-3。

所述的金属外模2为两个截面为半圆形外壳组成的圆筒体，两个截面为半圆形外壳通过螺栓及定位销连接为圆筒体。

所述的湿型砂芯3为一个中心带圆形直浇道3-2的圆柱体，圆柱体外圆均匀分布有十根与内腔带筋的长筒体铸铁件筒体内腔凸筋截面形状相同的凹槽3-1，湿型砂芯3的底部设有定位凸台3-3。

湿型砂芯3利用热芯盒在专用制芯机上加工，制芯加热温度为200℃，加热时间为4分钟。

金属外模2座落在下砂箱1的箱体1-1上，湿型砂芯3座落在下砂箱1的的型砂1-2上，并通过定位凸台3-3定位，湿型砂芯3的外圆与金属外模2的内壁形成型腔6，下砂箱1上螺旋状横浇道1-2-2的出口端部处在湿型砂芯3的外圆与金属外模2的内壁之间的中间位置，浇口杯4放置在湿型砂芯3上端面的圆形直浇道3-2上，压箱铁5放置在湿型砂芯3的上端面。

本实施例还提供了一种采用内腔带筋的长筒体铸铁件铸造模铸造内腔带筋的长筒体铸铁件的方法，其具体生产方法如下：

a、浇注：浇注前，在金属外模2的内壁涂上一层金属脱模剂，再将金属外模2预热到160℃，然后开始浇注，浇注温度视工件形状结构，控制在1400℃，浇注时间为18s，浇注高度为离浇口高口260毫米，浇注流量按小→大→小的原则进行，铁水从浇口杯4进入湿型砂芯3的圆形直浇道3-2，再通过下砂箱1上的浇注腔1-2-1进入螺旋状横浇道1-2-2，然后从螺旋状横浇道1-2-2进入型腔6，浇注到铁水充满整个型腔6为止。

b、清砂打磨：浇注后保温2.5h，冷却后开箱取出铸件，用机械方法去除浇口，转入滚砂机进行清砂工作，清砂后的铸件用人工打磨。