[发明专利]复杂箱体类铸件用细小孔进行坭芯定位成型装置及方法

说明书

提供一种复杂箱体类铸件用细小孔进行坭芯定位成型装置及方法，本发明利用厚壁无缝钢管通过铸件的细小加工孔作为大型复杂坭芯的定位芯头，解决孤立坭芯稳定定位的问题；通过在钢管内孔接入的内成型芯骨和内出气管的有利条件，在孤立坭芯内部将无逢钢管做为坭芯的芯骨和出气通道的一部分，铸件外部向钢管内插入外出气管，外出气管长度向外延伸至砂箱内壁，与孤立坭芯内部芯骨、出气相互联通，形成坭芯整体的芯骨和出气，利用无缝钢管的中空作用，有效的导出坭芯受铁水包覆后内部发气。同时，厚壁无缝钢管本身作为冷铁能对接触的铸件热节有激冷作用，解决热节较大的壁厚钻孔加工后可能出现缩松的风险。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种复杂箱体类铸件用细小孔进行坭芯定位成型装置及方法。

背景技术

大型柴油机增压器支架铸铁件，材质为QT400-18A，内腔复杂，要求进行1Mp水压试验持续20分钟无渗漏。其中，水腔体周围壁厚为20mm，形状呈L型，与其它腔体之间相互交叠。此柴油机箱体整个坭芯孤立，其下部与外模仅靠侧面φ140孔出芯头定位，上部芯2个φ50mm的加工孔，增加加工余量后只有φ30mm，因型砂强度不足，无法与外模之间进行稳定定位，需通过周围垫芯撑的办法才能达到坭芯的稳固。但此定位方法仍存在缺陷：浇注温度过高会造成芯撑熔化，坭芯上浮造成穿皮；浇注温度过低会造成芯撑融合不良，导致铸件打压渗漏；同时，因坭芯结构复杂，与外部相对孤立，坭芯充型后被铁水包覆后大量发气无法有效排出型腔而憋气，导致铸件出现气孔缺陷。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种复杂箱体类铸件用细小孔进行坭芯定位成型装置及方法，本发明采用厚壁无缝钢管组合作为坭芯的定位芯头，对孤立坭芯进行支撑，形成坭芯芯骨和出气通道的一部分与孤立坭芯内部的芯骨和出气相互联通，既能解决孤立坭芯定位、出气问题，又能作为芯骨、冷铁使用，对厚大铸件加工孔周围热节部位进行激冷，实现复杂铸铁件的准确铸造成型，避免大型箱体复杂孤立坭芯在配型过程使用大量芯撑所造成的融合不良、穿皮、气孔、缩松等铸造缺陷。

本发明采用的技术方案：复杂箱体类铸件用细小孔进行坭芯定位成型装置，包括设于铸型内部的孤立坭芯，所述铸型和孤立坭芯之间型腔在浇注时形成铸件，所述孤立坭芯内部设有由内成型芯骨和内出气绳绑扎组成的内部成型芯骨出气组件，所述孤立坭芯下部通过出芯头定位孔与铸型连接定位，所述孤立坭芯上部通过细小孔管型芯骨出气组件与铸型连接定位，所述细小孔管型芯骨出气组件包括钢管和外出气管，所述钢管包括与孤立坭芯上部的细小孔适配且与内成型芯骨和内出气绳连接作为一部分芯骨和出气孔使用的的芯骨钢管段、作为冷铁与铸件加工孔壁接触进行激冷的激冷钢管段和伸出铸件外部与铸型连接对孤立坭芯进行定位支撑的芯头支撑钢管段，所述芯骨钢管段管壁上均匀设有多个通气孔，所述外出气管一端插入芯头支撑钢管段且另一端向外延伸至砂箱壁。

进一步地，所述钢管是根据细小孔和铸件加工孔孔径确定的厚壁无缝钢管，所述钢管上的芯头支撑钢管段通过定位坭芯压住。

复杂箱体类铸件用细小孔进行坭芯定位成型方法，包括以下步骤：

第一步：确定钢管的材料类型：选取冷拔厚壁无缝钢管制作钢管；

第二步：确定钢管的大小与壁厚：根据铸件轮廓尺寸、铸件上加工孔和孔加工余量、以及对加工孔壁的激冷作用，确定钢管的大小与壁厚，所述内成型芯骨和外出气管外径根据钢管内孔直径确定；

第三步：孤立坭芯出气通道的确定与对接：

根据孤立坭芯用砂量和厚度及铁水包围后受热发气量，确定钢管的芯骨钢管段长度以及在芯骨钢管段上钻通气孔的尺寸；将钢管的芯骨钢管段插入孤立坭芯的细小孔中，将内部成型芯骨出气组件中的内成型芯骨端部插入芯骨钢管段中，将内出气绳一端与芯骨钢管段绑扎，形成孤立坭芯的整个芯骨和出气通道；钢管上置于铸件外部的芯头支撑钢管段端头插入外出气管，外出气管长度向外延伸至砂箱壁，孤立坭芯在受铁水包围后产生的大量发气依次通过内出气绳、钢管、外出气管导出铸型外；