独臂管镶铸成型方法

摘要

一种独臂管镶铸成型方法，包括准备镶铸管、制备砂芯、造型、施涂、浇注、打箱的步骤；本发明的有益效果在于通过镶铸管形成独臂油管的内壁，镶铸管一端通过砂型固定，镶铸管的外壁与高温铁水融合使得整个镶铸管与铸件本体铸造成型为一体的，解决了油管内壁细小油管成型的问题，并且通过在镶铸管中填入钢丸砂和硅砂以及加装夹板固定的方式，解决了长油管在铸造过程中由于自重作用下容易弯曲，开裂的问题，同时也能解决了砂芯在浇注过程中容易上浮，造成局部油管壁薄，甚至变形的问题。

权利要求

1.一种独臂管镶铸成型方法，其特征在于包括下列步骤:

（1）准备镶铸管: 选用一根镶铸管，所述镶铸管为细长空心金属管，所述镶铸管的材质与铸体的材质相同，镶铸管的一端的管口密封，另一端管口敞开;（2）制备砂芯：选用一根出气管，所述出气管为可弯曲的耐高温软管，出气管的侧壁上开设有出气孔，将出气管对折形成弯曲端和自由端，将出气管的弯曲端伸入至靠近所述镶铸管的密封端，在出气管与镶铸管之间的空隙内填充钢丸与硅砂的混合物，以将镶铸管的内腔封堵，在靠近所述镶铸管的敞开管口的一端的外壁上安装用于稳固镶铸管的夹板，装有出气管、钢丸与硅砂的混合物、夹板的所述镶铸管形成砂芯; 所述夹板包括两块半圆形板、两块水平连接板和两块竖直连接板，两块半圆形板对扣后成为一个中空圆柱，用于夹紧镶铸管，两块水平连接板设置在半圆形板的一侧，两块竖直连接板设置在半圆形板的另一侧，两块水平连接板沿着水平方向设置，两块竖直连接板沿着竖直方向设置，两块水平连接板与两块半圆形板同侧的两个侧边分别固定连接，两块竖直连接板与两块半圆形板同侧的两个侧边分别连接，以使两块半圆形板对扣后两块水平连接板相正对接触，以及两块半圆形板对扣后两块竖直连接板相正对接触，两块水平连接板之间通过纵向紧固螺丝连接，两块竖直连接板通过横向紧固螺丝连接紧固；

（3）造型：将所述砂芯放入型盒，并安装用于形成铸体空腔的模具，将出气管的自由端的进气端、出气端置于型盒外，然后流砂、紧实；

（4）施涂：造型步骤完成后，等待砂芯硬化后，去除所述模具，对形成铸体空腔的砂型进行施涂；

（5）浇注：在浇注前，先通过上述出气管的自由端为镶铸管的内部通入冷却气体，然后浇注，浇注完成后为镶铸管的内部持续通入冷却气体；

（6）打箱。

2.如权利要求1所述的独臂管镶铸成型方法，其特征在于：在所述制备砂芯的步骤中，在所述镶铸管与出气管之间填充的混合物为φ0.6mm～φ1.6mm的钢丸和颗粒度为40目～

70目的硅砂，所述钢丸与硅砂的体积比为1.5～2.0：1。

3.如权利要求1或2所述的独臂管镶铸成型方法，其特征在于：在所述造型的步骤中：所述镶铸管埋入砂型的长度占镶铸管整体长度的1/5。

说明书

独臂管镶铸成型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及镶铸成型技术领域，具体涉及一种独臂管镶铸成型方法。

背景技术

[0002] 铸造是指将固态金属熔化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形获得所需要形状的铸件。对于砂芯铸造，为了获得所需要的铸件，需要预先制作模具，之后使用模具做出砂芯和砂型，并将砂芯组装至砂型中，于是就形成了一个和零件结构尺寸一样的空腔，金属熔液浇注入空腔中，金属熔液待凝固后，成为所需形状的铸件。

[0003] 然而，对于一些进气缸铸件，其结构中有大型独臂油管，这种油管为细长管件，长度较长，在制芯过程中砂芯在自重作用下容易弯曲，开裂，易有砂芯烧结、油管内壁不光滑的问题；此外砂芯在浇注过程中容易上浮，造成局部油管壁薄，甚至皮透。

发明内容

[0004] 有鉴于此，针对上述不足，提出一种不仅能解决在制芯过程中砂芯在自重作用下容易弯曲，开裂，易有砂芯烧结、油管内壁不光滑的问题，同时也能解决砂芯上浮造成薄壁, 甚至皮透的独臂管镶铸成型方法。

[0005] 一种独臂管镶铸成型方法，包括下列步骤:

[0006] （1）准备镶铸管: 选用一根镶铸管，所述镶铸管为细长空心金属管，所述镶铸管的材质与铸体的材质相同，镶铸管的一端的管口密封，另一端管口敞开;

[0007] （2）制备砂芯：选用一根出气管，所述出气管为可弯曲的耐高温软管，出气管的侧壁上开设有出气孔，将出气管对折形成弯曲端和自由端，将出气管的弯曲端伸入至靠近所述镶铸管的密封端，在出气管与镶铸管之间的空隙内填充钢丸与硅砂的混合物，以将镶铸管的内腔封堵，在靠近所述镶铸管的敞开管口的一端的外壁上安装用于稳固镶铸管的夹板，装有出气管、钢丸与硅砂的混合物、夹板的所述镶铸管形成砂芯; 所述夹板包括两块半圆形板、两块水平连接板和两块竖直连接板，两块半圆形板对扣后成为一个中空圆柱，用于夹紧镶铸管，两块水平连接板设置在半圆形板的一侧，两块竖直连接板设置在半圆形板的另一侧，两块水平连接板沿着水平方向设置，两块竖直连接板沿着竖直方向设置，两块水平连接板与两块半圆形板同侧的两个侧边分别固定连接，两块竖直连接板与两块半圆形板同侧的两个侧边分别连接，以使两块半圆形板对扣后两块水平连接板相正对接触，以及两块半圆形板对扣后两块竖直连接板相正对接触，两块水平连接板之间通过纵向紧固螺丝连接，两块竖直连接板通过横向紧固螺丝连接紧固。

[0008] （3）造型：将所述砂芯放入型盒，并安装用于形成铸体空腔的模具，将出气管的自由端的进气端、出气端置于型盒外，然后流砂、紧实；

[0009] （4）施涂：造型步骤完成后，等待砂芯硬化后，去除所述模具，对形成铸体空腔的砂型进行施涂；

[0010] （5）浇注：在浇注前，先通过上述出气管的自由端为镶铸管的内部通入冷却气体，然后浇注，浇注完成后为镶铸管的内部持续通入冷却气体；

[0011] （6）打箱。

[0012] 优选的，在所述制备砂芯的步骤中，在所述镶铸管与出气管之间填充的混合物为φ0.6mm～φ1.6mm的钢丸和颗粒度为40目～70目的硅砂，所述钢丸与硅砂的体积比为1.5～2.0：1。

[0013] 优选的，在所述造型的步骤中：所述镶铸管埋入砂型的长度占镶铸管整体长度的1/5。

[0014] 本发明采用镶铸的方法，通过镶铸管形成独臂油管的内壁，镶铸管一端通过砂型固定，镶铸管的外壁与高温铁水融合使得整个镶铸管与铸件本体铸造成型为一体的，解决了油管内壁不光滑的问题，并且通过在镶铸管中填入钢丸砂和硅砂以及加装夹板固定的方式，解决了长油管在铸造过程中由于自重作用下容易弯曲，开裂的问题，同时也能解决了砂芯在浇注过程中容易上浮，造成局部油管壁薄，甚至皮透的问题。

附图说明

[0015] 图1为采用本发明的方法造型后合箱浇注的状态示意图。

[0016] 图2为所述夹板与镶铸管配合结构示意图。

[0017] 图3为所述夹板轴测图。

[0018] 图4为所述夹板俯视图。

[0019] 图5为图1中沿着C-C面的剖视图。

[0020] 图6为图1中沿着D-D面的剖视图。

[0021] 图7为图1中沿着E-E面的剖视图。

[0022] 图8为独臂油管剖视示意图。

[0023] 图9为所述独臂油管的轴测示意图。

[0024] 图中：铸体10、镶铸管20、夹板30、半圆形板31、横向紧固螺丝33、纵向紧固螺丝32、出气管40、砂型50、钢丸与硅砂的混合物60。

具体实施方式

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0026] 参见图1至图9，本发明实施例提供了一种独臂管镶铸成型方法,包括下列步骤；

[0027] 准备镶铸管: 选用一根镶铸管20，镶铸管20为细长空心金属管，镶铸管20的材质与铸体10的材质相同，镶铸管的一端的管口密封，另一端管口敞开;

[0028] 采用镶铸的方法工艺简单，在一个具体的实施例中，成型后的进气缸独臂油管包括由镶铸管20形成的油管内壁和由铸体10形成的油管外壁，镶铸管20材料选择与铸体10同材质，镶铸管20材质一方面要保证与铸体10相熔性好，另一方面还要有一定的强度，防止接触高温浇注熔液时的变形，镶铸管20一端的管口使用同壁厚钢板焊接密封是为了防止浇注熔液进入镶铸管20内，另一端管口敞开是为了加入填充物出气管40，镶铸管20的壁厚最好控制在6-20mm,此外为了防止镶铸管20与铸体10熔合不良，应清除镶铸管20表面的氧化层、油污。

[0029] 制备砂芯：选用一根出气管40，出气管40为可弯曲的耐高温软管，出气管40的侧壁上开设有出气孔，将出气管40对折形成弯曲端和自由端，将出气管40的弯曲端伸入至靠近镶铸管20的密封端，在出气管40与镶铸管20之间的空隙内填充钢丸与硅砂的混合物60，以将镶铸管20的内腔封堵，在靠近镶铸管20的敞开管口的一端的外壁上安装用于稳固镶铸管20的夹板30，装有出气管40、钢丸与硅砂的混合物60、夹板30的镶铸管20形成砂芯; 参见图
3, 夹板30包括两块半圆形板31、两块水平连接板和两块竖直连接板，两块半圆形板31对扣后成为一个中空圆柱，用于夹紧镶铸管20，两块水平连接板设置在半圆形板31的一侧，两块竖直连接板设置在半圆形板31的另一侧，两块水平连接板沿着水平方向设置，两块竖直连接板沿着竖直方向设置，两块水平连接板与两块半圆形板31同侧的两个侧边分别固定连接，两块竖直连接板与两块半圆形板31同侧的两个侧边分别连接，以使两块半圆形板31对扣后两块水平连接板相正对接触，以及两块半圆形板31对扣后两块竖直连接板相正对接触，两块水平连接板之间通过纵向紧固螺丝连接32，两块竖直连接板通过横向紧固螺丝33连接紧固。

[0030] 夹板30的水平连接板和竖直连接板为相互垂直的平面，根据作用力等于压强乘以受力面面积，当夹板埋入砂型中的时候，夹板30在水平方向和竖直方向均被砂型固定，当浇注时，镶铸管20受到金属液的浮力而上浮或左右摆动，所以此处设计了水平连接板和竖直连接板，由于水平连接板和竖直连接板与砂型的接触面积较大，所以来自砂型的反作用力使得水平连接板和竖直连接板不会晃动，进而限制镶铸管20也不会上浮或左右摆动，由于夹板30与镶铸管20之间的作用力与反作用力，当夹板30受到镶铸管20作用力的时候，可以更好的固定夹板30，进而阻止镶铸管20因浇注熔液的浮力作用而上浮。

[0031] 出气管40及出气孔的作用在于浇注前、后的通气冷却，镶铸管20内填充物受热产生气体，必须排放除去，来降低镶铸管20内的热量，减少膨胀变形；

[0032] 在一个具体的实施例中出气管40为直径为8mm的钢制软管弯折180度，且折弯半径不小于钢制软管直径的2倍，防止出气管40弯曲变形而形成堵塞；

[0033] 在一个较佳的实施例中，出气管40为钢制软管，出气管40的自由端包括进气端、出气端，钢制软管的一端比另一端长30cm，短的一端作为进气端，长的一端作为出气端，这种设计操作方便；

[0034] 镶铸管20与出气管40之间的空隙填充钢丸与硅砂的混合物60；在镶铸管20中填入钢丸砂和硅砂，由于钢丸砂的密度为4.0g/cm3，可以加大整个镶铸管20的重量，抵抗浇注时镶铸管20受到的浮力，有效防止上浮变形；钢丸砂与硅砂干砂填充，还可以增加空心镶铸管20的强度，防止镶铸管20被压扁或变为椭圆，影响成型后的油管的内壁的形状，同时钢丸冷却效果好，可以迅速降低镶铸管20内部的温度；

[0035] 由于镶铸管20埋入砂型50中的长度较短，与铸体10融合的悬空的一端长度较长，故会受到来自浇注金属液的较大的浮力，为了保证镶铸管20在砂型50中固定稳固，在镶铸管20的端头安装夹板30，夹板30镶嵌在砂型50中，进一步防止镶铸管20因浮力产生的浮动；

[0036] 上述装有出气管40、填充钢丸与硅砂的混合物60、夹板30的镶铸管20便是制备砂芯的步骤。

[0037] 造型：将砂芯放入型盒，并安装用于形成铸体10空腔的模具，将出气管40的自由端的进气端、出气端置于型盒外，然后流砂、紧实；

[0038] 夹板30的长度视空间的位置，在可以操作的前提下，尽量做长，例如，夹板30的长度为整个镶铸管20长度的1/2，埋入端至上述夹板30完全埋入；

[0039] 完成上述造型后形成的砂型50沿分型面开箱，去除模具，相应形成的空腔即为下述浇注熔液形成铸体10的部分，空腔内镶铸管20即为砂芯。

[0040] 施涂：造型步骤完成后，打箱，去除模具，对形成铸体20空腔的砂型进行施涂；

[0041] 上述的施涂为本领域常规的方法，对砂型50进行施涂，过程中需要注意不能将涂料刷到镶铸管20上，以免造成融合不良；合箱前再次对镶铸管20进行打磨，去除可能溅到的涂料和表面氧化层。

[0042] 浇注：在浇注前，先通过上述出气管40的自由端为镶铸管20的内部通入冷却气体，然后浇注，浇注完成后为镶铸管20的内部持续通入冷却气体；

[0043] 施涂后，合箱，浇注前在钢制软管中通冷却气体，以加速浇注过程中镶铸管20部位的冷却，确保镶铸管20不因急剧受热而变形，并防止呛火，一般在浇注前5分钟通冷却气体；

[0044] 浇注完成后持续通冷却气体，通入冷却气体的时间大于镶铸管20的凝固时间；然后，当时间达到开箱时间后，进行打箱操作。

[0045] 采用上述独臂油管镶铸成型方法，产品尺寸准确度高，砂芯结构稳定。

[0046] 在一个具体的实施例中，进一步，在制备砂芯的步骤中，在镶铸管20与出气管40之间填充的混合物为φ0.6mm～φ1.6mm的钢丸和颗粒度为40目～70目的硅砂，钢丸与硅砂的体积比为1.5～2.0：1。

[0047] 上述40目、70目表示粉体的粒度，称之为目数，定义为物料的粒度或粗细度，一般定义是指筛网在1英寸内的孔数；

[0048] 用钢丸与硅砂作为镶铸管20的填充物，不会出现通常情况的粘壁，难以清理的问题，而且上述粒度的钢丸与硅砂及体积比效果更佳。

[0049] 进一步，在造型的步骤中：镶铸管20埋入砂型50的长度占镶铸管20整体长度的1/5。

[0050] 本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

[0051] 本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

[0052] 以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。