[发明专利]一种铸件厚大部位均衡凝固铸造结构及方法

说明书

本发明公开了一种铸件厚大部位均衡凝固铸造结构，包括外形砂型，所述外形砂型的顶部设有冒口，其底部设有至少一根冷却棒，所述冷却棒的一端与外形砂型的底部内侧固定，另一端伸入型腔内部的宽大位置，且处于冒口无法补缩的地方；所述冷却棒的材料与铸件的材料相同或接近。本发明具有构简单、降低铸件厚大部位出现缩松率等优点。

技术领域

本发明涉及发动机附件装配技术领域，特别是涉及一种铸件厚大部位均衡凝固铸造结构及方法。

背景技术

铸件是一种应用极其广泛的工件，用铸造方法生产，铸造是一种金属热成型方法，其过程是将液态的金属注入铸造型腔，待液态金属凝固后，去除型腔，凝固的固态金属形状就是所需的铸件。型腔包括砂型型腔、金属型型腔等类型，砂型型腔属于一次性型腔，金属型型腔属于重复使用的型腔，本方案适用于砂型型腔。

液态的金属在型腔内凝固时会收缩，收缩情形包括铸件的整体收缩和铸件的局部收缩，整体收缩表现为铸件冷却至常温时其形状比型腔形状小，局部收缩又包含铸件外表面收缩和铸件内部收缩，外表面收缩表现为铸件表面出现凹陷，内部收缩表现为铸件内部出现空洞或疏松，内部收缩可造成铸件不致密，导致铸件性能受到影响。之所以内部收缩会形成空洞或疏松，是因为铸件的该位置结构厚大，凝固速度慢，不能与其他位置同时凝固，导致没有液体金属及时填补收缩空间造成的。

目前解决铸件收缩的方法主要是增加冒口，冒口一般设置在铸件的上面或侧面，体积较大，由于冒口凝固慢，冒口内的液态金属可以向凝固中的铸件流动进行凝固补缩，保证铸件不出现缩松，缩松留在了冒口内，冒口不属于成品铸件，铸件成型后切除冒口。

但，现有的冒口解决方案虽然有效，但有局限性，因为冒口必须布置在铸件的上面及侧面，那么其余铸件厚大的位置或者是冒口不易布置的位置就难以通过冒口的方法解决缩松问题。比如铸件的底部厚大部位。同时冒口与需要补缩的位置之间需要有足够宽的补缩流动通道，如果厚大位置与冒口之间形状较窄时，凝固较快，通道阻断，冒口也无法为厚大位置补缩。

另外，现有技术中在进一步处理铸件的厚大部位缩松时，采用在砂型底部的外侧设置一块冷铁达到降低铸件的厚大部位的缩松情况，但效果不理想，冷铁的应用受外部环境影响较大，从而难以控制冷铁起到的激冷效果。如现有技术(大型灰铸铁工作台导轨面铸造缺陷的防止措施，李丹，徐小光，周桂梅，齐齐哈尔重型铸造有限责任公司，现代铸铁2020/5)所记载。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的在于提出一种结构简单、降低铸件厚大部位出现缩松率的铸件厚大部位均衡凝固铸造结构及处理方法和相应的铸造方法。

为此，本发明提出一种铸件厚大部位均衡凝固铸造结构及方法。

优选地，本发明还可以具有如下技术特征：

一种铸件厚大部位均衡凝固铸造结构，包括外形砂型，所述外形砂型的顶部设有冒口，其底部设有至少一根冷却棒，所述冷却棒的一端与外形砂型的底部内侧固定，另一端伸入型腔内部的宽大位置，且处于冒口无法补缩的地方；所述冷却棒的材料与铸件的材料相同或接近。

进一步地，所述冷却棒优螺杆结构。

进一步地，所述冷却棒的直径为3～10mm。

进一步地，所述冷却棒的直径为4～8mm。

进一步地，所述冷却棒的安装数量根据型腔内部宽大位置的体积确定。

一种铸件厚大部位均衡凝固铸造处理方法，包括铸件厚大部位均衡凝固铸造结构。

一种均衡凝固铸造方法，包括常规铸造方法，还包括铸件厚大部位均衡凝固铸造处理方法。