[发明专利]反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置及排气方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属铸造领域，特别地，涉及一种反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置及排气方法。

背景技术

航空发动机镁、铝合金复杂砂型铸件反重力铸造生产中，形成铸件内腔的组合砂芯被合金液包裹，砂芯受热及反应产生大量气体，由于该铸件采用反重力浇注，组合砂芯定位部分小且没有浇注系统，无法设置排气通道，上部是冒口需封密以防跑水，浇注时无排气通道，气体难以排出，在铸件内形成气孔缺陷，影响铸件冶金质量。故亟需设计一种满足该工艺要求的反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置及排气方法。

发明内容

本发明提供了一种反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置及排气方法，以解决现有的封闭组合型芯在反重力铸造中因气体难以排除导致铸件内形成气孔缺陷、影响铸件冶金质量的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置，包括砂箱及设于砂箱内用于铸件成型的砂型及砂芯，砂芯位于砂型内，砂芯用于成型铸件的内腔，砂型用于成型铸件的外形，砂箱的侧壁上开设有至少一个排气通孔，砂型上设有延伸至砂芯上端面的延伸部，且延伸部设有连通排气通孔的排气通道，砂芯上设有连通排气通道的导气孔。

进一步地，砂箱包括砂箱本体及设于砂箱本体顶端且密封连接的压板，砂型靠近压板的部分用于成型冒口，延伸部位于冒口的成型处。

进一步地，排气通孔为沿砂箱的周向间隔分布的多个，相应地，延伸部及延伸部上的排气通孔与排气通孔一一对应设置。

进一步地，排气通孔的孔径为9～11mm。

进一步地，排气通道的孔径为5～8mm。

进一步地，导气孔的孔径为5～8mm。

进一步地，导气孔位于砂芯的轴向中心处且连通砂芯的上端面。

进一步地，砂箱本体的底端设有用于连通反重力浇注系统的浇注入口。

根据本发明的另一方面，还提供一种反重力浇注封闭组合砂芯的排气方法，包括以下步骤：

按照铸件加工要求设计冒口尺寸；

预制砂芯，在砂芯上加工导气孔；

在砂箱的侧壁上加工排气通孔；

在砂箱内成型砂型并在砂型内定位加工导气孔后的砂芯，砂型的成型过程中，在冒口处形成延伸至砂芯上端面的延伸部，且延伸部内成型连通导气孔的排气通道；

反重力浇注系统进行铸件浇注，且浇注过程中，经导气孔、排气通道及排气通孔实现排气。

进一步地，导气孔的孔径为5～8mm、排气通道的孔径为5～8mm、排气通孔的孔径为9～11mm。

本发明具有以下有益效果：

本发明反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置及排气方法，通过采用其结构实现了反重力浇注时气体的排出，解决了浇注时局部排气困难导致铸件内产生气孔缺陷的问题，改善了铸件的冶金质量，具有极大的推广应用价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例反重力浇注封闭组合砂芯的排气装置的俯视示意图。

附图标记说明：

1、砂箱；11、砂箱本体；12、压板；13、排气通孔；

2、砂型；21、延伸部；22、排气通道；

3、砂芯；31、导气孔；

4、铸件；

5、冒口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。