[发明专利]一种贯穿长螺钉孔的坭芯及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料成型，特别是涉及到一种在铸造中贯穿轴承座铸件的长螺钉孔的坭芯，以及该类坭芯的制作方法。

背景技术

轴承座是柴油机上高要求铸钢件，其中有的轴承座带有贯穿螺钉孔，贯穿螺钉孔一般细而长，长度约从1600mm～3300mm不等，而直径约为110～220mm左右。轴承座的结构如图1所示，图1是带贯穿螺钉孔轴承座的基本结构图。根据低速柴油机的技术规范，铸件必须通过UT/MT检查无缺陷，铸件的贯穿螺钉孔的不得有裂纹、气孔、冷隔、缩松、砂眼等影响铸件材质致密性的铸造缺陷，以及两个贯穿螺钉孔的直线度要保证能与贯穿螺钉配套。为此，在轴承座1铸造过程中，需要在螺钉孔位置放置两根坭芯2，以铸造出符合技术要求的螺钉孔。

现有技术中有专利号为94221283.5的实用新型专利《铸造水冷砂芯》，上述实用新型中的铸造水冷砂芯具有砂芯本体，其外表面覆盖有涂料，内设有通气孔和液体冷却管，冷却管的出入口设在芯头部分。在浇注过程中在冷却管中通入自来水或循环水，使砂芯保持较低的温度，有效地解决了厚大和细长铸件中的细长砂芯变形问题，提高了铸孔的尺寸精度和铸件的内在质量。专利文件中还提到冷却管可以为钢管或铁管。上述砂芯在作为坭芯使用时，冷却管上设有加强筋或者涂上涂料以增加和芯砂的粘合力，在芯砂的表面也涂上了涂料。但是上述砂芯的结构具有如下不足，第一、对于直径太小，同时又很长圆筒型的坭芯，不能采用常规紧实型砂的方法，紧实型砂需要特殊的设备(如震动台、支撑架等)，受到场地的限制；第二、如果采用芯盒分段的方法制作坭芯，则制芯时间过长且型砂结合强度不高，容易导致坭芯溃散，不便于搬运；第三、坭芯中的芯砂单一的石英砂，而铸件壁厚大，凝固时间很长，坭芯虽然通水降温仍然容易产生粘砂。

以前存在类似结构的轴承座贯穿螺钉孔的坭芯，它是一种将芯盒竖立进行制造的方法：先将一半芯盒竖立固定在专用支架上，再固定芯骨，之后把另外分段芯盒逐一配合，放一段芯盒充一段芯砂紧实一段，依次成型。根据多年的实际生产情况，该制作方法的存在以下不足：1)坭芯紧实度不够而且不均匀，局部(各芯盒分段之间)型砂强度不够导致贯穿螺钉孔内容易产生粘砂，清砂困难。2)由于坭芯很长操作不方便，必须要一定的高台或地坑，条件受到限制。3)坭芯制作过程中还必须有支撑保证不倾斜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术贯穿螺钉孔轴承座铸造中所产生的上述问题，提供一种贯穿螺钉孔轴承座的铸造方法。利用本发明的铸造方法轴承座贯穿螺钉孔坭芯不受场地的限制，不需要特别的设备，也没有安全上的问题，又能保证铸件贯穿螺钉孔处直线度和坭芯的强度，而且坭芯强度整体上很均匀，从而使贯穿螺钉孔不容易产生粘砂，且清砂容易，缺陷少。

本发明的技术方案如下：

一种贯穿长螺钉孔的坭芯，该坭芯的结构包括有位于中心的芯骨和包围芯骨的芯砂，其特征在于，所述的芯骨为无缝钢管，芯骨上设有毛刺并在两端设置有通气管；芯骨上的芯砂自内向外依次为石英砂层和铬铁矿砂层。

一种制作上述贯穿长螺钉孔的坭芯的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

①选用无缝钢管作为坭芯的芯骨，并保证钢管的刚度和直线度；

②在所选用的芯骨上固定毛刺；

③选用预制成型的下芯盒，在下芯盒中依次铺设铬铁矿砂和石英砂；

④将所述的芯骨放置于下芯盒中，并在芯骨上捆绑通气管，在芯骨上覆盖芯砂，依次为石英砂和铬铁矿砂；

⑤所述的上芯盒的横截面为半圆形，与半圆型刮板形状相同，用刮板刮掉多余芯砂后，再将上芯盒的端部盖于下芯盒的端部，推动上芯盒直至上芯盒与下芯盒配合严实，即坭芯的一半通过芯盒成型，另一半通过刮板成型。

所述步骤①中选用的芯骨长度比所贯穿的长螺钉孔长200～300mm，芯骨直径为所贯穿的长螺钉孔内径的1/2～3/5。

所述的步骤③中下芯盒用铸造灰铸铁毛坯加工而成，或者用不易变形的木材加工而成。

所述的步骤④中的芯砂厚度不低于40mm，其中铬铁矿砂层的厚度大于15mm。

上述技术方案在生产实践中具有如下优点：

本发明采用半芯盒与刮板造型相结合的办法制作一种细而长的坭芯，这样可以使型砂强度符合要求，防止坭芯由于制作时间长型砂结合强度不高导致坭芯容易溃散的问题，而在浇注后坭芯中通水还可以防止产生粘砂，也可保证坭芯的刚度，从而使得铸件贯穿螺钉孔不弯曲。

附图说明

图1是带贯穿螺钉孔轴承座的基本结构图。

图2是本发明的贯穿螺钉孔轴承座坭芯的下芯盒的结构示意图。