[其他]薄壁空心砂芯

说明书

本实用新型是铸造壳体、阀体、箱体、缸体等空心铸件用的薄壁空心砂芯。

目前制造空心铸件，是以铸造用砂和一定量的粘结剂，硬化剂等材料混制的型砂，和作为芯砂骨架的芯骨制成的实心砂芯下入铸型，浇注而成的。这种砂芯存在以下问题：制芯用砂和一次性使用的铸铁芯骨耗用量大；砂芯的生产周期和干燥时间长；易产生铸件裂纹和气孔等铸造缺陷。大中型中空铸件多采用分半制造组合式砂芯，砂芯对合处有飞边，毛刺不够平整光洁，铸件的尺寸精度不佳，清除芯骨和除砂工作量大，恶化作业环境。

经专利局检索服务处检索，日本昭和55－153650（1980年）11月29日公开的发明，名称为中空铸件的制造方法存在以下问题：

1、日本专利是先制造出和中空铸件内腔形状基本相同的薄壁中空物体，铸造后，薄壁中空物体存留于中空铸件之中，做为铸件的内腔表面，其每铸造一个中空铸件则就需要加工一个和中空铸件内腔相同的薄壁中空物体，其成本必然高。

2、日本专利只能制作一般小型中空铸件，而不能铸造大中型中空压力容器类铸件。

本实用新型的目的是提供一种成本低，且能提高中空铸件质量的薄壁空心砂芯。这种薄壁空心砂芯的芯骨一次制作成形，可长期循环使用，降低成本。

本实用新型是这样实现的：首先制作与中空铸件内腔形状基本相同的空心薄壁芯骨，根据中空铸件的大小和内腔形状复杂程度，要将其先做成一个或几个分体构件，然后接合而成。其材料是采用薄金属板，用卷板，压制或钣金加工等方法成形，然后用电焊或钎焊焊接而成。为了便于铸造中排气。空心芯骨周壁上设有大量的排气孔。在制成的薄壁空心芯骨的外表面均布敷设一层纤维质材料后，将其放在芯盒中，在纤维质材料表面制一薄层芯砂层。

这种薄壁空心砂芯中的纤维层的纤维质材料可以是有机纤维材料，也可以是无机纤维材料。

这种薄壁空心砂芯的芯骨、纤维质材料层，和薄芯砂层的厚度可根据铸件的大小和形状不同而异。

本实用新型具有良好的排气效果和较高的退让性，用它来铸造中空铸件，能够有效地消除铸件的裂纹和气孔缺陷，并能提高铸件的尺寸精度。铸件清砂亦非常方便，铸件内腔芯砂残余量较少，稍加清除即可。由于采用薄壁空心砂芯，其用砂量大为减少，节约大量铸铁芯骨，使成本降低70～90％。

本实用新型由以下实施例及其附图给出：

图1是本实用新型的纵向剖视图。

图2是本实用新型沿A－A线的剖视图。

图3是实施例2的主视剖视图。

现结合图1～3详细说明本实用新型的结构细节及工作情况。

本实施例1是一个铸造大型平板闸阀用的薄壁空心砂芯。浇铸的大型平板闸阀阀体铸件，毛坯重量2100kg，浇注重量4070kg，最大壁厚135mm，最大尺寸1700mm，材料为WCB。根据该铸件的内腔形状，先制成三个薄壁空心芯骨；图1～2中的1、6、12就是用于铸造大型平板闸阀阀体的薄壁空心砂芯的芯骨。在制造薄壁空心砂芯时，首先分别计算出芯骨厚度、纤维层厚度和芯砂层厚度，芯骨厚度6mm，纤维层厚度20mm，芯砂层厚度为30～50mm。

厚度计算完后，选择合适钢板，采用卷板、压制和钣金加工后，用焊接和钎焊方法制成薄壁空心芯骨。为在铸造过程中具有良好的排气性能，在芯骨周壁上加工有大量的排气孔。然后，在芯骨上面敷设20mm厚度的纤维质材料。图1～2中2、7、11为纤维层。芯骨上面敷设好纤维层后，将其放在芯盒中，在纤维层上面制一层厚30～50mm的芯砂层。图1～2中的3、8、10为薄芯砂层部分，将制成的三个薄壁空心砂芯按图1～2中标示的位置下入铸型，图1～图2中5、13、14是薄壁空心砂芯的空心部分。合箱后，通过浇口注入金属液生产所需的铸件。浇注时，砂芯产生的气体可以全部顺利地通过薄壁空心芯骨上面的排气孔从内腔空心中排出。有效地避免了铸件的气孔缺陷。该种铸件采用传统芯骨制成的实心砂芯，浇注的铸件，产生气孔的铸件数量占总铸件数量的40％。由于本实用新型上面均布敷设一层纤维材料，在金属液凝固收缩过程中，薄壁空心砂芯其退让性好，因此，可以避免铸件产生裂纹。以往采用传统芯骨制成的实心砂芯浇注的铸件，其裂纹率占铸件总数的50～60％。综上所述，采用本实用新型铸造的铸件，可以完全消除裂纹和气孔的缺陷。图1～2中4、9是使用本实用新型浇注的铸件。

这种薄壁空心砂芯在铸件浇注过程中，具有比传统实心砂芯浇注的铸件内腔冷却速度快的特点，有利于铸件的迅速凝固，因此可适当减少冒口。

实施例2