[发明专利]一种坭芯的固定方法以及箱体、多腔道铸件的铸造方法

说明书

本发明公开了一种坭芯的固定方法以及箱体、多腔道铸件的铸造方法，其可以实现不同维度坭芯与铸型、坭芯与坭芯及铸型与铸型的快速固定方法；是孤立坭芯、多级坭芯的固定；是有多种固定工装的连接方式可选，如埋件法、钻孔法等。本发明避免了使用芯撑固定坭芯的方式造成漂芯、跑火问题，避免因芯撑使用造成渗漏的问题，避免了芯撑部位渗漏的修复，降低了铸造成本；解决了坭芯叠压固定方式导致的尺寸偏差甚至穿皮问题，提高了复杂铸件的尺寸精度，提高了复杂铸件的密封性能；对砂箱与铸型附着力差造成的铸件跑火问题提供了配箱过程中补救措施，减少了铸件跑火报废造成的可能性，也节约了造型成本。

技术领域

本发明涉及铸件制备技术领域，特别涉及一种坭芯的固定方法以及箱体、多腔道铸件的铸造方法。

背景技术

一个国家装备业水平与其整个工业状态同步，铸件在所有装备零部件毛坯所占比例超过其他锻造、焊接等毛坯之和。铸造在我国有两千余年的生产和发展历史，从早期的铸鼎等有色件、犁铧等简单铸铁件的铸造，到近现代种类繁多的应用于造船、航空、兵器、核工业等领域的各种黑色、有色件的铸造，虽然铸造工艺、方法、材料的多样性、铸件综合性能指标均有很大的丰富和提升，但形成铸件的铸型、坭芯固定方式千百年来一直没有大的变化，依然通过锁箱、压芯方式进行铸造生产。

近二三十年来，随着化学工业的发展，传统的以膨润土为粘结剂的湿型或干型粘土砂的铸造生产方式逐渐被以各种有机化学粘结剂为添加剂的树脂砂（酚醛树脂、呋喃树脂等）进行造型、制芯生产的方式替代。应用最为广泛的冷芯盒树脂砂铸造生产方式从上世纪末从西方引入我国，以其型芯强度高、强度分布均匀、操作方便及其高效率等优点迅速在国内铸造行业推广和普及，现在我国约80%以上的黑色铸造均采用树脂砂造型制芯的方式进行生产。

现有的冷芯盒树脂砂铸造过程中上、下铸型一般仍然使用卡子或螺栓锁紧砂箱，通过砂箱与上、下型树脂砂的附着力将上、下型紧固在一起。坭芯一般设置芯头，通过上型将芯头或坭芯固定在下型预置位置，从而获得内外形状和尺寸符合要求铸件。

对于内外部形状和尺寸全部由坭芯形成的较为复杂的铸件（如柴油机机体、缸盖、箱体、壳体等），造型时外部坭芯一般通过套入砂箱然后填入树脂砂，树脂砂硬化后固定外部坭芯。内部坭芯一般通过逐层叠压方式进行固定。对于某些多面铁液包覆的坭芯则通过使用粘结剂将坭芯和铸型粘附在一起，或使用嵌入金属芯撑的方式进行坭芯固定。

传统的型芯固定方式多数情况可以满足生产要求，但对于一些尺寸精度要求高、有压力或渗漏要求及存在特别厚大部位等特殊要求的铸件，传统型芯固定方式暴露出越来越多不足与不便。传统固定方式生产的这些有特殊要求的铸件，经常会出现渗漏、尺寸超差、致密度差等质量问题，生产实践中也经常出现铸件穿皮、跑火等缺陷。

传统的型芯固定方式对某些特殊铸件往往不能满足正常生产要求，废品率往往较高。

1.多面封闭的箱体类铸件

如图1所示，某厚大箱体为五面封闭一面开放的箱体铸件，该铸件轴座部位要承受交变应力，要求较高。由于箱体内需存放一定润滑油介质，有密封要求，该铸件要进行渗煤油试验，要求内部浸煤12小时不得出现渗漏。工艺上将轴座面向下，外形由下模型形成，内腔由两个坭芯形成。由于形成内腔的坭芯五面被铁液包覆，为了防止坭芯在浮力作用下上浮，一般是在坭芯上表面和上型之间放置一定数量的芯撑对坭芯进行固定（如图2所示）。在生产过程中经常会出现芯撑被铁水化掉、芯撑位置偏移，坭芯向上漂浮的情况，造成铸件报废。有时还出现芯撑尺寸超差造成合箱后上、下型间存在间隙无法锁紧导致跑火，致使铸件报废的情况。生产的铸件在后续交检进行渗煤油试验时，多数在芯撑部位有煤油渗出，致使返修渗漏部位花费较大的人力、物力。

2.形状复杂的多腔道铸件