一种暗冒口铸造砂芯的制作方法

本发明属于铸造技术领域，具体的说是一种暗冒口铸造砂芯。

背景技术：

在铸造工序中，金属液浇注入铸型后，由于冷却凝固，由液态转为固态，产生体积收缩。当体积收缩得不到金属液补充时，在凝固后铸件内模数较大的部位会产生缩孔和缩松。对于那些体积收缩较大的铸造合金，这种缺陷经常发生。缩孔和缩松会降低铸件的致密性、减小铸件的有效截面积，使力学性能大大降低，因此必须设法控制凝固，防止缺陷产生。

使用冒口是目前在铸造行业中控制凝固、补偿收缩的最有效、最普及的工艺措施。冒口根据其顶部是否被型砂所覆盖可以分成明冒口和暗冒口，明冒口因为需要从外面添加覆盖剂，所以为圆柱管形或者圆锥管形，暗冒口因为在砂型内部不需要外加覆盖剂。

而现有的暗冒口在浇注高温金属液时，高温的金属液产生的高气体会从暗冒口的通孔内喷出大量火焰，具有很高的温度，将砂芯的通孔周边的型砂烤松动，使得砂芯本体上的砂粒严重的脱落，砂芯的砂粒会进入到暗冒口内，导致铸件内产生夹砂、夹杂等缺陷。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种暗冒口铸造砂芯，本发明主要用于解决现有的暗冒口在浇注高温金属液时，高温的金属液产生的高气体会从暗冒口的通孔内喷出大量火焰，具有很高的温度，将砂芯的通孔周边的型砂烤松动，使得砂芯本体上的砂粒严重的脱落，砂芯的砂粒会进入到暗冒口内，导致铸件内产生夹砂、夹杂等缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种暗冒口铸造砂芯，包括砂芯体以及设置在砂芯体内的暗冒口本体；所述暗冒口本体的上端开设有阶梯孔，且阶梯孔的上端孔直径大于下端孔直径；所述砂芯体上的上端开设有斜槽通孔，且斜槽通孔的直径等于阶梯孔上端孔的直径；所述斜槽孔内插接有导气柱；工作时，在使用前，先利用吹气的方式从暗冒口本体下端向其内部注入热压缩空气，热空气通过阶梯孔进入到斜槽通孔内，进而压缩后的空气将暗冒口本体内部或上端的淤积的残料通过斜槽通孔内喷出，同时当压缩空气停止后，砂芯本体上的斜槽通孔可以防止进入到斜槽通孔内淤积的残料因为重力的作用，再次通过暗冒口本体的上的通孔落入到暗冒口本体内，进而影响暗冒口本体的高质量浇注效果；同时当暗冒口本体内浇筑高温金属液，高温的金属液产生的高气体会从阶梯孔喷出大量火焰，具有很高的温度，将斜槽通孔周边的型砂烤松动，使得砂芯本体上的砂粒严重的脱落，进而通入的热空气会对斜槽孔起到预热的效果，同时设置的斜槽通孔可以降低砂粒的下落速度，同时下落砂粒一部分会落入到阶梯孔的上端孔的底端面，进而减小砂粒落入暗冒口本体内，进而减少铸件内带来夹砂、夹杂等缺陷。

优选的，所述斜槽通孔的内壁上开设有螺旋凹槽；所述导气柱为蜂窝状，且导气柱的外壁开设有螺旋凸起；所述螺旋凸起与螺旋凹槽相互螺旋配合；工作时，斜槽通孔内开设的螺旋凹槽会进一步减小脱落后的砂粒的滑落速度，同时蜂窝状的导气柱不仅能够起到排除高温热气体的作用，防止浇注的高温金属液在产生的高温气体在暗冒口本体内聚集的现象，进而影响暗冒口本体的补缩效果；同时导气柱可以减小高温热气体对斜槽通孔内壁的烘烤破损程度，进而提高砂芯本体的使用寿命，同时增大斜槽通孔的使用效果；同时导气柱通过螺旋凸起和螺旋凹槽的螺旋连接，防止高温的热气体的冲击力导致导气柱从斜槽通孔内脱离的现象，进而影响砂芯本体的高质量浇注效果。

优选的，蜂窝状所述导气柱是由远红外陶瓷材料制成；工作时，通过远红外陶瓷制成的导气柱，不仅增大导气柱耐高温耐冲击效果，同时远红外陶瓷材料在高温火气体的冲击下能够消除金属液产生的高温热气体内含有的硫化物或异味，进而能够对铸造砂芯起到节能减排的作用，减少铸造后产生的污染气味。

优选的，所述阶梯孔的下端孔的外沿上设置有凸起，且阶梯孔的下端孔内插接有保温环；所述保温柱是由远红外陶瓷材料制成，且保温柱内设置有多个蜂窝孔；工作时，阶梯孔内设置的保温环不仅可以起到对暗冒口内浇注的金属液进行阻隔的作用，防止高温的金属液泄漏到砂芯孔的现象；同时远红外陶瓷粉材料的保温柱可以对暗冒口内的金属液起到保温的作用，防止因暗冒口的空口直径过大，而导致暗冒口上端热量散失过快，进而影响暗冒口的补缩效果；同时设置的保温柱可以将大颗粒的砂粒阻挡到阶梯孔的上方，进而减小暗冒口内部砂粒聚集的现象。

优选的，所述蜂窝孔上下两端设置有多孔塑料塞，且多孔塑料塞内填充有高分子弹性体；所述多孔塑料塞设置为耐高温pe材料；工作时，蜂窝孔内设置的多孔塑料塞可以进一步防止斜槽通孔内小颗粒砂粒脱落到暗冒口内，进而保温环和多孔塑料塞的配合，可以对高温烘烤脱落的砂粒进行完全阻隔暗冒口外部，进而消除铸件内带来夹砂、夹杂等缺陷；同时多孔塑料海绵塞内填充的高分子弹性体在受到高温加热时，高分弹性体会产生扩展的现象，进而使得蜂窝孔内填充的多孔塑料塞能够将暗冒口本体内浇注后金属液所产生的高温热气体排除到暗冒口本体外，防止由于多孔塑料塞的堵塞而导致高温热气排不出现象，进而影响暗冒口本体的排气现象，导致铸件产生气孔的现象，进而影响铸件的质量。

优选的，部分所述蜂窝孔内填充有发热剂；工作时，当高温金属液进入到暗冒口本体内时，高温金属液产生的热气体会使蜂窝孔内部的发热剂预热产生热量，进一步对暗冒口本体的冒孔处进行保温效果，防止由于暗冒口本体内部与暗冒口本体外部温差过大，而导致暗冒口周围的高温金属液率先产生收缩的现象，进而影响暗冒口本体的高效使用效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过斜槽通孔和阶梯孔的配合，当暗冒口本体内浇筑高温金属液，高温的金属液产生的高气体会从阶梯孔喷出大量火焰，具有很高的温度，将斜槽通孔周边的型砂烤松动，使得砂芯本体上的砂粒严重的脱落，进而通入的热空气会对斜槽孔起到预热的效果，同时设置的斜槽通孔可以降低砂粒的下落速度，同时下落砂粒一部分会落入到阶梯孔的上端孔的底端面，进而减小砂粒落入暗冒口本体内，进而减少铸件内带来夹砂、夹杂等缺陷。

2.本发明通过设置的导气柱，导气柱可以减小高温热气体对斜槽通孔内壁的烘烤破损程度，进而提高砂芯本体的使用寿命，同时增大斜槽通孔的使用效果；同时导气柱通过螺旋凸起和螺旋凹槽的螺旋连接，防止高温的热气体的冲击力导致导气柱从斜槽通孔内脱离的现象，进而影响砂芯本体的高质量浇注效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的暗冒口本体的立体图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明图2中a处局部放大图；

图中：砂芯体1、斜槽通孔11、螺旋凹槽12、暗冒口本体2、阶梯孔21、导气柱3、螺旋凸起31、保温环4、蜂窝孔41、多孔塑料塞5。

具体实施方式

使用图1-图3对本发明一实施方式的一种暗冒口铸造砂芯进行如下说明。

如图1-图3所示，本发明所述的一种暗冒口铸造砂芯，包括砂芯体1以及设置在砂芯体1内的暗冒口本体2；所述暗冒口本体2的上端开设有阶梯孔21，且阶梯孔21的上端孔直径大于下端孔直径；所述砂芯体1上的上端开设有斜槽通孔11，且斜槽通孔11的直径等于阶梯孔21上端孔的直径；所述斜槽孔内插接有导气柱3；工作时，在使用前，先利用吹气的方式从暗冒口本体2下端向其内部注入热压缩空气，热空气通过阶梯孔21进入到斜槽通孔11内，进而压缩后的空气将暗冒口本体2内部或上端的淤积的残料通过斜槽通孔11内喷出，同时当压缩空气停止后，砂芯本体上的斜槽通孔11可以防止进入到斜槽通孔11内淤积的残料因为重力的作用，再次通过暗冒口本体2的上的通孔落入到暗冒口本体2内，进而影响暗冒口本体2的高质量浇注效果；同时当暗冒口本体2内浇筑高温金属液，高温的金属液产生的高气体会从阶梯孔21喷出大量火焰，具有很高的温度，将斜槽通孔11周边的型砂烤松动，使得砂芯本体上的砂粒严重的脱落，进而通入的热空气会对斜槽孔起到预热的效果，同时设置的斜槽通孔11可以降低砂粒的下落速度，同时下落砂粒一部分会落入到阶梯孔21的上端孔的底端面，进而减小砂粒落入暗冒口本体2内，进而减少铸件内带来夹砂、夹杂等缺陷。

作为本发明的一种实施方式，所述斜槽通孔11的内壁上开设有螺旋凹槽12；所述导气柱3为蜂窝状，且导气柱3的外壁开设有螺旋凸起31；所述螺旋凸起31与螺旋凹槽12相互螺旋配合；工作时，斜槽通孔11内开设的螺旋凹槽12会进一步减小脱落后的砂粒的滑落速度，同时蜂窝状的导气柱3不仅能够起到排除高温热气体的作用，防止浇注的高温金属液在产生的高温气体在暗冒口本体2内聚集的现象，进而影响暗冒口本体2的补缩效果；同时导气柱3可以减小高温热气体对斜槽通孔11内壁的烘烤破损程度，进而提高砂芯本体的使用寿命，同时增大斜槽通孔11的使用效果；同时导气柱3通过螺旋凸起31和螺旋凹槽12的螺旋连接，防止高温的热气体的冲击力导致导气柱3从斜槽通孔11内脱离的现象，进而影响砂芯本体的高质量浇注效果。

作为本发明的一种实施方式，蜂窝状所述导气柱3是由远红外陶瓷材料制成；工作时，通过远红外陶瓷制成的导气柱3，不仅增大导气柱3耐高温耐冲击效果，同时远红外陶瓷材料在高温火气体的冲击下能够消除金属液产生的高温热气体内含有的硫化物或异味，进而能够对铸造砂芯起到节能减排的作用，减少铸造后产生的污染气味。

作为本发明的一种实施方式，所述阶梯孔21的下端孔的外沿上设置有凸起，且阶梯孔21的下端孔内插接有保温环4；所述保温柱是由远红外陶瓷材料制成，且保温柱内设置有多个蜂窝孔41；工作时，阶梯孔21内设置的保温环4不仅可以起到对暗冒口内浇注的金属液进行阻隔的作用，防止高温的金属液泄漏到砂芯孔的现象；同时远红外陶瓷粉材料的保温柱可以对暗冒口内的金属液起到保温的作用，防止因暗冒口的空口直径过大，而导致暗冒口上端热量散失过快，进而影响暗冒口的补缩效果；同时设置的保温柱可以将大颗粒的砂粒阻挡到阶梯孔21的上方，进而减小暗冒口内部砂粒聚集的现象。

作为本发明的一种实施方式，所述蜂窝孔41上下两端设置有多孔塑料塞5，且多孔塑料塞5内填充有高分子弹性体；所述多孔塑料塞5设置为耐高温pe材料；工作时，蜂窝孔41内设置的多孔塑料塞5可以进一步防止斜槽通孔11内小颗粒砂粒脱落到暗冒口内，进而保温环4和多孔塑料塞5的配合，可以对高温烘烤脱落的砂粒进行完全阻隔暗冒口外部，进而消除铸件内带来夹砂、夹杂等缺陷；同时多孔塑料海绵塞内填充的高分子弹性体在受到高温加热时，高分弹性体会产生扩展的现象，进而使得蜂窝孔41内填充的多孔塑料塞5能够将暗冒口本体2内浇注后金属液所产生的高温热气体排除到暗冒口本体2外，防止由于多孔塑料塞5的堵塞而导致高温热气排不出现象，进而影响暗冒口本体2的排气现象，导致铸件产生气孔的现象，进而影响铸件的质量。

作为本发明的一种实施方式，部分所述蜂窝孔41内填充有发热剂；工作时，当高温金属液进入到暗冒口本体2内时，高温金属液产生的热气体会使蜂窝孔41内部的发热剂预热产生热量，进一步对暗冒口本体2的冒孔处进行保温效果，防止由于暗冒口本体2内部与暗冒口本体2外部温差过大，而导致暗冒口周围的高温金属液率先产生收缩的现象，进而影响暗冒口本体2的高效使用效果。

具体工作流程如下：

工作时，在使用前，先利用吹气的方式从暗冒口本体2下端向其内部注入热压缩空气，热空气通过阶梯孔21进入到斜槽通孔11内，进而压缩后的空气将暗冒口本体2内部或上端的淤积的残料通过斜槽通孔11内喷出，同时当压缩空气停止后，砂芯本体上的斜槽通孔11可以防止进入到斜槽通孔11内淤积的残料因为重力的作用，再次通过暗冒口本体2的上的通孔落入到暗冒口本体2内，进而影响暗冒口本体2的高质量浇注效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。