[发明专利]铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种砂芯紧实度高，刚性及透气性好，并可降低铸件制造成本的铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺。

背景技术

在许多铸件中往往带有细长直孔结构，而铸造生产中用于制造型芯的材料，一般由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型芯在铸型中大部分被高温的液态金属所包围，因此芯砂除应具有一般型砂的性能外，还要求有较高的强度、透气性、退让性和溃散性。芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等，其中树脂芯砂应用最为广泛。为了提高砂芯的紧实度、刚性及透气性，现有的方法主要有：一、芯盒中放入实心圆钢舂实，保证砂芯强度。二、选取内径与铸造细长孔直径一致的无缝钢管，对无缝钢管外表面进行镀层处理，然后将钢管放入芯盒制取砂芯，并且钢管中填满树脂砂或其它填充物以保证强度，待浇注后钢管将镶嵌在铸件上，从而获得所需的细长孔，其中使用实心圆钢制取时，若无合适的舂砂方式将无法保证砂芯的紧实度，另砂芯无法有效的排气，易出现粘砂及气孔；而使用无缝钢管镶入铸件进行铸造时，钢管与铸件间可能存在缝隙，不适用于性能要求高的铸件，且钢管表面处理不当或受到污染时易出现气孔缺陷，且钢管需镀层且无法回收，成本高。

中国专利公开了一种带有细长内孔的厚壁铸钢件铸造工艺（CN103170576A），它经过模具造型、浇注、拆模工艺步骤，选用无缝钢管作模具型芯，可防止铸件内孔壁粘砂，提高铸件表面质量。此装置通过在无缝钢管外卡套圆钢圈，管内充填干砂，以利于支撑钢管软化时不变型，从而保证铸件不变形，但由于结构中的圆钢圈仍存留在铸件内，因此同样存在易出现气孔缺陷，圆钢圈且无法回收，制造成本高等问题。

发明内容

本发明主要是提供了一种砂芯紧实度高，刚性及透气性好，并可降低铸件制造成本的铸件细长孔砂芯成型结构及制造工艺，解决了现有技术中存在的砂芯紧实度不够，无法有效的排气，极易出现粘砂及气孔，铸件制造成本高等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种铸件细长孔砂芯成型结构，包括芯盒及同轴插接在芯盒内的芯骨，所述芯骨为无缝钢管，在芯骨的外壁面与芯盒间设有环形间隙，在环形间隙内填充有树脂砂，与树脂砂对应的芯骨表面设有若干个通气孔，通气孔的一端导通于树脂砂，另一端导通于芯骨的中心孔。用无缝钢管替代实心圆钢作为芯骨，又通过在芯骨表面设置若干个通气孔，从而解决了实心圆钢作为芯骨时排气性不好，易出现粘砂及气孔的问题；由于在无缝钢管与芯盒间的环形间隙内填充有树脂砂，从而解决了无缝钢管作为芯骨时易出二者间出现间隙和气孔缺陷，且无缝钢管需镀层处理、同时使用后无缝钢管无法回收，铸件成本较高等问题，因此在保证了砂芯的紧实度，刚性及透气性的同时，降低了铸件制造成本。

作为优选，在所述芯骨的一端设有芯骨定位板，芯骨定位板嵌装在芯盒上，在与芯骨对应的芯骨定位板上设有定位销，定位销延伸至芯骨的中心孔内并与芯骨的中心孔互配。通过芯骨定位板确保芯骨在芯盒内的位置，结构简单，定位可靠。

作为优选，所述环形间隙为8mm至10mm。环形间隙即为树脂砂填充空间，合理的间隙值，即吃砂量，保证了砂芯的强度。

作为优选，所述通气孔在芯骨表面沿轴向呈直线排列，且相邻列的通气孔呈交叉分布。相邻列的通气孔呈交叉分布时，既保证了芯骨的强度，又保证了芯骨的透气均匀性。

作为优选，所述通气孔直径为φ3mm至φ5mm。合理的通气孔直径在保证了芯骨强度的同时满足了透气性要求。

一种铸件细长孔砂芯制造工艺，其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）打开芯盒，取芯骨置于固定有芯骨定位板侧的芯盒内，并将芯骨的底端套装固定在芯骨定位板上定位；

2）合并芯盒并锁紧；

3）由上向下向环形间隙内灌入树脂砂，再取舂砂套管自上而下套在芯骨外舂实树脂砂；

4）砂芯固化；

5）打开芯盒，取出成品砂芯。

使用钢管或塑料管等制成的舂砂套管套在无缝钢管外进行垂直舂砂，利用钢管或塑料管的冲击力紧实砂芯，从而保证了砂芯紧实度，避免出现粘砂现象。

作为优选，所述步骤3）中的树脂砂逐层灌入环形间隙内，且每灌入一层树脂砂后均用舂砂套管舂实。逐层灌入树脂砂并逐层舂实，提高砂芯的紧实度及均匀性，利于保证铸件的质量。

作为优选，所述步骤4）中的砂芯固化时间为15分钟至25分钟。合理的固化时间利于保证砂芯的强度。