[发明专利]深吊芯铁型覆砂铸造工艺及其覆砂模具

说明书

本发明提供的深吊芯铁型覆砂模具，包括上外形模和上铁型，上外形模下表面设有铸件模具凹模，上铁型上表面设有上铁型吊芯，上外形模和上铁型由上至下对接使铸件模具凹模与上铁型吊芯之间形成覆砂层腔室，上外形模上表面设有多个连通覆砂层腔室的射孔。还提供了深吊芯铁型覆砂铸造工艺。该发明避免了传统铁型覆砂无砂芯工艺铸造深内腔铸件时无法解决的射孔过长难以顶出、覆膜砂难以固化、吊砂底面空壳疏松、人工劳动强度大等弊端，拓展了铁型覆砂工艺在大型深内腔类铸件的无砂芯工艺铸造应用。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种深吊芯铁型覆砂铸造工艺及其覆砂模具。

背景技术

铁型覆砂工艺有其自身的工艺优势，然而也存在诸多的工艺局限性。

目前对于内腔较深的大型铸件(如大型油底壳、大型柴油机飞轮壳铸件)在采用铁型覆砂工艺生产的时候，通常内腔是采用另外装入砂芯来成型或者采用上铁型吊芯工艺。

采用装入砂芯来成型的方法，其造型工序质量稳定可靠，但是需要投入芯盒，增加制芯工序，制芯后还要刷涂或浸泡涂料，烘干，工序非常繁琐。

采用上铁型吊芯工艺可以省去一套芯盒及制芯工序，但是由于吊砂高度太大，脱模时经常会发生顶针顶弯的故障，生产十分困难和危险，也会造成射孔部位的覆膜砂太厚而无法固化，造成起模崩缺；为了避免射砂孔过长带来的顶孔困难以及射孔内型砂难以固化的弊端，在上铁型吊芯部位不布置射孔，而采取吊砂边缘的射孔，通过气压将覆膜砂从吊芯四周边缘输送至吊芯底部。但是造型时，覆膜砂经过狭长的吊芯竖直空隙后，覆膜砂遇热流动性变差，经常会造成吊芯底部的平面区域空壳或者疏松多孔，起模后需要人工修补或报废铸型重新射砂，人工和材料浪费巨大。而通过预先在上外形模底部居中铺放一定厚度的覆膜砂能够避免空壳，但是预先放入的覆膜砂厚度难以把握，经常会因为放砂量过多而导致上铁型被垫起，不能够和外形模完全贴合；另一方面先放入和后放入的覆膜砂难以统一熟化，早先放入的覆膜砂因为已经固化和后期射入的覆膜砂难以结合而导致型腔分层。

综上所述，对于超高内腔吊芯方案的铁型覆砂工艺来铸造大型深内腔结构的铸件时，有诸多不便，铸型的成品率非常低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种深吊芯铁型覆砂铸造工艺及其覆砂模具，具体方案如下：

深吊芯铁型覆砂模具，包括上外形模和上铁型，所述上外形模下表面设有铸件模具凹模，上铁型上表面设有上铁型吊芯，上外形模和上铁型由上至下对接使铸件模具凹模与上铁型吊芯之间形成覆砂层腔室，所述上外形模上设有多个连通覆砂层腔室的射孔。

进一步地，包括射板，所述射板上设有对接射孔的射嘴，射嘴上设有衬套。

进一步地，所述射孔为锥形圆孔，锥形圆孔的拔模斜度为1°～1.5°，其射孔壁的表面粗糙度为2～5，多个射孔分别对应上铁型吊芯的水平面和竖直面设置在上外形模上。

进一步地，所述上外形模上表面设有多个外形模凹坑，多个外形模凹坑分别对应上铁型吊芯的水平面和竖直面布设在上外形模上表面上，每个射孔均分别设在每个外形模凹坑，上外形模两侧分别设有多个电热管孔，上外形模分型面上设有上外形模定位销孔。

进一步地，所述上铁型上表面一侧设有横浇道，横浇道连通贯穿上铁型的直浇道，上铁型两端还分别设有吊耳，下铁型分开面上设在与上外形模定位销孔对应的下铁型定位销孔，上铁型下表面设有多个铁型凹坑。

使用所述的深吊芯铁型覆砂模具的深吊芯铁型覆砂铸造工艺，包括如下步骤：

(1)射砂造型时，将上铁型上升与上外形模对接；

(2)将射嘴对接上外形模上的射孔，覆膜砂通过射嘴向射孔射砂进入覆砂层腔室；

(3)所述步骤(2)中的覆膜砂受热固化后粘附在上铁型上，下降上铁型，使其与上外形模分离，射孔内固化的覆膜砂跟随上铁型从上外形模中脱出；