射砂棒对覆膜砂热芯盒制芯的影响及解决方法

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!!!!!!!" 生产技术
射砂棒对覆膜砂热芯盒制芯的影响及解决方法
陈剑敏
(临海铸造机械厂,浙江临海 &$(""")
摘要:阐述了覆膜砂热芯盒射砂棒在制芯过程中带来的不利影响,并针对不同类型的芯盒,分别介绍了垂直分模芯盒
!
射砂棒对生产的影响
射砂棒在制芯过程中带来的问题主要有以下几点。 ($)射砂棒在开芯盒时会折断在芯盒内,需人工
清理芯盒,影响生产率,尤其是水平分模、多射口、 无上顶芯的情况下,上芯盒的清理更加困难,甚至会 破坏芯盒型腔; (!)为了保证充填效果,水平分模的芯盒往往设 置较多、较小的射砂口,射制的砂芯上表面有较多的 射砂棒断口,影响了铸件的表面质量; (&)一根 !$.// 0 ."// 的射砂棒重约 $*1,在 大批量、多射口砂芯的生产中会消耗大量的覆膜砂。
( + 骑缝螺钉 ) + 耐热密封圈
工作时,射砂嘴伸到已加热的芯盒内射砂成形, 可能会因为高温芯盒的热传递而导致射砂嘴内的覆膜 砂固化结块,影响下次射砂,因此在射口较少的情况 下还可采用图 ) 所示的插入式水冷射砂嘴,每个射砂 嘴都由循环水进行强制冷却。然而,上述两种结构的 射砂嘴在工作时靠射砂嘴上的耐热密封圈压紧在上芯 盒的上表面而达到密封效果,防止喷砂现象的发生,
06!< =,)*5;,* (>,*’), ?&1*+2@ /)$’,*#2@ A&2.3,>,*’), &$(""",B’#C ,)*-,0’,*)) 射砂棒是指芯盒射砂后,从射砂口至砂芯的射砂 通道内的覆膜砂经固化后残留在型芯上的砂柱。射砂 棒在生产中毫无用处,修芯时必须将其清除;而且射 砂棒在制芯过程中还会带来诸多不利因素,但它是射 制砂芯时难以避免的产物,因此在芯盒的设计和制造 时应予以重视。 射砂棒在垂直分模砂芯射制过程中的影响不太严 重,在芯盒的设计和制造过程中需要注意以下两点: 尽量增大分模面处射砂口的圆角并提高其光洁度,减 小射砂棒所受的包容力,防止开芯盒时射砂棒折断在 芯盒内;射砂棒的长度一般取 &" 2 *"// 即可,必要 时还可采取插入式射砂口,降低射砂棒造成的覆膜砂 的损耗;在芯盒表面因辐射而散热较快的情况下,可 用石棉保温板覆盖芯盒表面,提高芯盒的热容量。 "#$ 水平分模芯盒射砂棒的解决方法 水平分模芯盒生产时受射砂棒的影响较大,在无 上顶芯的情况下尤其严重,射砂棒很容易折断在芯盒 内,导致射芯机无法正常工作。因此水平分模芯盒的 射砂棒需要采取妥善的解决措施,方能满足生产要求。 ! + & + $ 有上顶芯的水平分模芯盒射砂棒的解决方法 由于射砂口部位受高速、高压砂流的冲刷,容易 损坏,因此在该处均采用射砂口衬套(见图 $,其内 孔即为射砂口)以便于更换。有上顶芯的水平分模芯 盒在设计时关键的是确定射砂口(即衬套内孔)直径 ! 和射砂口斜度" 的大小。
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分型砂芯时均获得了满意的使用效果。
上芯盒先脱开,再左、右芯盒开模;可制成完整的砂
〔’〕 芯,保证射砂棒不折断在芯盒内 。这种芯盒对射芯
机的要求较低,无需上顶芯动作,减少了设备的成本, 做到低投入高产出。!*"+ 发动机水套砂芯芯盒配套我 厂的 .)/"$0 多向开模射芯机经多家用户使用后未出现 问题,给厂方带来了良好的经济效益。
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多向开模芯盒射砂棒的解决方法 多向开模芯盒在考虑射砂棒的影响时,可以参考
水平分模芯盒的解决措施;但在某些特定的无上顶芯 情况下,例如柴(汽)油机水套砂芯的制作时,芯盒 可以选用图 ’ 所示的设计方案。水套砂芯的壁薄,芯 盒的上模较厚、射砂口的直径较小且斜度不大,此时 在无上顶芯的情况下采用插入式射砂嘴效果并不理 想。!*"+ 发动机水套砂芯芯盒采用图 ’ 的设计方案 时,合模后上芯盒嵌入左、右芯盒内,其上表面齐平,
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解决射砂棒影响生产的措施
射砂口位置的选择 热芯盒射砂口位置的选择对砂芯质量的影响较
大,一般选择射砂口位置的原则:尽量避免将射口设 置在形成铸件的砂芯表面;水平分模时将形状复杂的 表面(通常与铁液接触的表面)置于芯盒的底部,利 用砂流的动能作用,可得到紧实的砂芯表面,且没有 射砂断口;尽量将射砂口均匀分布;选择在砂芯的大
射砂棒、水平分模芯盒射砂棒和多向开模芯盒射砂棒的具体解决措施,在实际应用中得到了良好的效果。
关键词:热芯盒制芯;覆膜砂;射砂棒;影响;解决措施 中图分类号:!*! + ( , $ 文献标识码: - 文章编号:$""$#*’(((!""!)"%#"&%%#"&
!""#$% &" %’# ()*+ (’&&%,*- (%,$. &* %’# /).,*- 0&123# &" 4#3,*5$&)%#+ 0&2# ,* 6&% 0&2# 7&8 )*+ 9%3 (#%%:#;#*%3
口的直径 $ & ! 外 ’ !" ’ #%%,式中 ! 外为射砂嘴 的外径,!" 为相距最远的两个射砂口间中心距的热 膨胀量。
图( # + 射砂板
插入式射砂嘴 5 + 射嘴体 0 + 挡环 . + 卡圈
砂嘴插入芯盒后与芯盒实体之间有良好隔热效果的空 气和耐热橡胶圈,没有直接接触;射砂后,射砂嘴内 的新覆膜砂仅经过 ) " 56 的射头排气时间就随射砂嘴 离开芯盒,所以射砂嘴内的覆膜砂不会因受热而结 块。另外,制成砂芯的射砂棒内有一道圆环状的空 腔,可以大大减小开芯盒时射砂棒所受的包容阻力, 保证射砂棒能从上芯盒内顺利脱出。利用图 5、图 0 结构的射砂嘴,我厂的 7!.#(8、7!.#09 射芯机在射 制柴油机缸盖芯、热交换器环形芯、暖气片芯等水平
〔$〕 头和最高处射砂,以提高紧实效果 。
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垂直分模芯盒射砂棒的解决方法
收稿日期:!""!#"$#"% 收到初稿,!""!#"&#!" 收到修订稿。 作者简介:陈剑敏($’(! ) ) ,男,浙江临海人,助工,学士,研究方向为造型、制芯设备的设计。
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图$
射砂口衬套
铸造
陈剑敏:射砂棒对覆膜砂热芯盒制芯的影响及解决方法
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这就造成射砂后射砂嘴与射砂孔之间的间隙也会充满 覆膜砂。覆膜砂受热后会固化结块,如果上芯盒的温 度发生变化,各射砂口之间的中心距也会改变,而射 砂嘴与射砂口之间的间隙此时已经充满了结块的覆膜 砂,就会给射砂嘴下一次的正常插入带来问题。
实践表明,如果射砂口斜度 ! 太小,则砂芯难 以顶出。经反复试验(试验条件: " & !$ " #$$%%, 气压为 $ + 0 " $ + .123)得出:当 ! & # + 04 " (4时,砂 芯几乎不能顶出;当 ! & ( + 04 时,砂芯顶出不顺利; 〔)〕 当" !)4时,能顺利顶出砂芯 。 另外,在制作射砂口衬套时应注意将法兰端衬口 处加工成圆角,以保护法兰端面的平整,保证其密封 作用。否则,在使用一段时间后,由于上顶芯板不能 很好的使众多的上顶芯杆与射砂口衬套内孔对齐,时 常会擦边而过。时间稍长后,衬口上端易缺角、毛 边,形成不规则形状,使衬口与水冷射砂嘴的密封不
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结论
(")含 CA 高 .7 镁合金可以采用常规熔炼工艺熔
(!) CA 含量过高,显微组织中将出现块状 ! 相 ( 3 8"( CA"$ ) ,导致镁合金的强度和硬度明显下降。
参考文献:
〔"〕 姚三 九 1 高 锌 镁 合金 研 究〔 2〕 1 特 种铸 造 及 有色 合 金,$//", (&) :") , "*,!’ 〔$〕 布鲁克斯 F G 1 有色合金的热处理组织与性能〔 3 〕丁夫 1 北 京:冶金工业出版社,"*)) 〔 % 〕 H696I5 J, J6@6-=?6 K 1 LM?=BM=?N 67> -NB567OB6A P?<PN?MONI <; 〔 2〕 ?6PO>A9 I<AO>O;ON> 38QR 6AA<9I 1 36M 1 LBO1 S<? 1 ,$/// ,%&/ : ""( , "$$ 〔!〕 G=>O G L,J-6>< L1 HO85 MN-PN?6M=?N IM?N78M5 <; IN-OQI<AO> ;<?-N> 〔2〕 38Q.7QCAQF6 6AA<9I 1 36M 1 LBO1 S<?1 ,$///,%&/ :(* , )!
( + ) + ( 无上顶芯的水平分模芯盒射砂棒的解决方法 无上顶芯的水平分模芯盒通常采用插入式射砂 嘴,防止射砂棒在开芯盒时受到较大的包容力而折断 在上芯盒内,还可以避免或减少因射砂棒而造成的覆 膜砂的损耗。图 ( 是一种常用的插入式射砂嘴的结构
〔0〕 简图 ,与其配套的射砂板内通有冷却水,取射砂
产和提高成品率带来不利影响,应充分重视;上述几
图& 改进的插入式射砂嘴 "
种不同类型芯盒的解决措施都得到了实际应用,并取 得了良好的使用效果。相信随着铸造装备与技术的不 断发展,射砂棒造成的问题将会得到更好地解决。
参考文献:
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为了保证上顶杆具有足够的强度和刚度,顶芯杆 直径 ! ! ! " #$%%;而射砂口的小端直径 ! 上 & ! ’ !" ’ #%%,式中 !" 为相距最远的两个射砂口中心 ・"・ 距的热膨胀量,!" &" !# , !$ 为材料的线膨胀 $ 系数,铸铁在 ($ " )$$* 时的线膨胀系数!$ & (#$ + # " #( + () , #$ / * , " 为相距最远的两个射砂口 之间的中心距,!# 为上芯盒在加热前后的温度差。
〔5〕 良,从而影响了射砂效果和顶芯效果 。
图) # + 射砂板
水冷插入式射砂嘴 ) + 射嘴体 5 + 挡砂板
( + 耐热密封圈
为解决图 (、图 ) 两种结构的射砂嘴在使用中存 在的问题,可以采用图 5、图 0 所示的两种射砂嘴结 构来满足使用要求。图 5 结构的射砂嘴射砂时,射砂 嘴插入到上芯盒内,在限位块的作用下,射砂嘴的 % 平面与上芯盒的 & 平面间有 $ + #$ " $ + #0%% 的间 隙,使得覆膜砂不能从此间隙中喷出,达到密封效 果。试模时,如某些射砂嘴 % 、 & 平面的间隙大于 $ + #0%%,发生喷砂现象,则可根据试模时的实际情 况,在该射砂嘴与射砂板的连接面处垫相应厚度紫铜 垫片来调整间隙,达到密封,调整结束后再打上骑缝 螺钉。图 0 结构的射砂嘴相对图 5 结构而言,在射砂 嘴 % 平面处设置一耐热密封圈,射砂时密封圈压紧 & 平面来保证密封效果。图 0 结构的射砂嘴工作时, 对 % 、 & 平面间隙的尺寸要求较低,降低了射砂嘴 的制作成本,也无需在试模时调整射砂嘴的插入深 度,较为灵活、方便,但需增加易损件耐热密封圈。 这两种结构的射砂嘴都伸入到芯盒内射砂,射砂时砂 流不经过射砂口直接射入芯盒,射口处不会受到高 速、高压砂流的直接冲刷,因此不需要在上芯盒的射 砂口处设置安装、拆卸均很不方便的衬套。工作时射
!’ , )-- 直径的射砂口设置在三者相接触的边沿上, 采用常用的非插入式射砂嘴。 砂芯射制固化开模后,
(编辑:张允华, 4567 89 5 : ;<=7>? 9 @<?A> # B<-) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 所下降。 (上接 %&( 页)
图! " # 射砂板
改进的插入式射砂嘴 ! % # 骑缝螺钉 ( # 紫铜垫片 ! # 卡圈 ) # 上芯盒 & # 挡砂环
$ # 限位块 ’ # 射嘴体
图’
Baidu Nhomakorabea
水套砂芯芯盒的布置方案
"# 右芯盒 $# 上芯盒 %# 左芯盒 !# 底芯盒 &# 顶芯杆 ’# 底框 (# 射砂口
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结束语
射砂棒是砂芯制作时的一个附属产物,给正常生
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