专利名称：铁型覆砂铸造排气系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铸造技术，尤其是涉及一种铁型覆砂铸造技术。
背景技术：
铁型覆砂铸造技术，是采用在金属型(欲称铁型)型腔内覆上一层型砂 的铸型来生产铸件的方法。这种铸型具有良好的刚性，冷却速度快，在铸件 (尤其是球体铸件)的浇铸过程中，能够充分利用球铁的石墨化膨胀产生的 自补縮能力，可实现无冒口铸造。我国自二十世纪七十年代开始研究这项铸 造工艺技术，并将将此项技术推广应用于汽车发动机、柴油机、空压机曲轴， 凸轮轴、阀体、连杆、缸套、磨球、轮边减速器壳体、刹车毂等多种铸件。 铁型覆砂铸造技术具有的经济及技术优势所依赖的三大技术要素冷却速度、 凝固补缩、排气技术。前二大技术要素(冷却速度、凝固补縮)在研究及推 广应用过程中，已经逐渐比较完善地解决。唯有铸件在浇铸过程中的排气技 术一直来没有很好地解决。对于各种铸件铁型覆砂铸造排气技术设计，现有 技术是在型板及铁型分型面开设排气槽，上模型设置排气针方法，排气针中 心位置同铁型上射砂孔中心位置。覆砂造型完毕，铸型射砂孔中心留有一同 排气针相同直径及高度的排气孔，排气孔底部同铸型中铸件型腔相通连(见 图1)。这种排气技术设计，仅仅对于铁水浇铸初始阶段的铸型型腔中气体排 气有效，而当铁水浇注完毕，铁水充满铸型型腔，排气针(孔)位置同样被 铁水充满，由于排气针(孔)直径相对很小约(i)3-5毫米，就会很快冷却凝固 成固体，而铸型型腔内铸件由于体积比排气针(孔)大得多，此时铸件部位 铁液还处于液态或半固态冷却凝固过程，在慢慢地析出气体；同时铸型型腔 内覆膜树指砂层在高温铁水作用下，干固树脂砂焦化产生气体。此时，由于
3排气针(孔)位置已经完全被固态铁充据着，铸型型腔内气体不可能从排气
针(孔)中排至型腔外面，只有部分型腔内气体靠金属型(铁型)分型面排
气槽向型腔外排出，即纵深部位排气发生困难。这就导致型腔内气体向型腔
外排气不顺畅，结果可能产生气孔或气縮孔铸造缺陷。 发明内容
本实用新型主要是解决现有技术的不足，从而研究开发一种新的铁型覆 砂铸造排气系统，以大幅度降低因排气不畅而产生铸件气孔或气縮孔缺陷等 的技术问题。
本实用新型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 铁型覆砂铸造排气系统，具有上、下铁型及模型，在铁型上设有射砂孔，铁 型及模型之间有覆砂层，在射砂孔内设有排气孔，在模型和铁型的分型面设 有排气槽，其特征在于射砂孔中心位置从铁型后背往型腔方向开设与铸件型 腔不连通的排气孔。
作为排气孔布置的一种方案，所述排气孔布置在上铁型的射砂孔中；即 上铁型的射砂孔中。
作为排气孔布置的另一种方案，所述排气孔布置在上、下铁型的射砂孔 中；即上、下铁型的射砂孔中。上列二种排气孔布置方案，视产品结构不同 而区别设置。
作为优选，排气孔底部位置距离铸件型腔间隔为6-10毫米。即排气孔底 部与型腔间距离6-10毫米
作为进一步优选，排气孔底部位置距离铸件型腔间隔为8-10毫米。即排 气孔底部与型腔间距离8-10毫米
距离设置主要视铸件大小重量来调整尺寸，单件铸件小于50公斤，直径 在80毫米以内的间隔距离只需6-8毫米；单件铸件大于50公斤，直径大于 80毫米的距离间隔需10毫米
作为优选，排气孔直径为4-10毫米。直径大小主要处决于铸件大小。
作为进一步优选，排气孔直径为5-6毫米。本实用新型在保留金属型(铁型)分型面排气槽的同时，使铸型在整个 铁水浇铸及随后的冷却凝固过程中，铸型型腔中覆膜树脂砂焦化所产生气体， 铁水冷却凝固过程中所析出气体，除部分从分型面排出外，主要气体尤其是 纵深部位型腔内气体都能自始至终非常顺畅地从上铁型(或上、下铁型)排 气孔中排出，从而避免生产中因排气不顺畅而产生气孔或气缩孔铸造缺陷而 使铸件报废。
在设计排气系统时，除要考虑射砂排气外，更主要的是要解决浇注排气 问题，否则型腔内的铁水冷却凝固析出气体和覆膜树脂砂的发气量，会在铸 件中形成气孔或气縮孔缺陷。作为本技术的关键设计方案要点是在保留模 型型板和金属型(铁型)分型面设计排气槽方案的同时，将已覆上覆膜砂的 金属型(铁型)或在覆砂造型的同时，在铁型射砂孔中心位置从铁型后背(是 指铁型外壁)往型腔(是指铁型内壁)方向开设排气孔，排气孔中心位置对 应金属型(铁型)的射砂孔中心，排气孔不与铸件型腔相通连，排气孔底部 位置距离铸件型腔间隔一定距离。 .
以本技术方案设计的排气系统较传统的排气系统最大优点在于铁型覆 砂铸造铸型浇注铁水以及随后铸型中铁水冷却凝固过程，不仅靠近分型面部 位，型腔内气体能顺畅地排出铸型型腔外，更重要的是纵深部位铸型型腔内 气体在上述过程中都能自始至终顺畅地排出铸型型腔外，可完全避免由于排 气问题产生和铸件气孔或气縮孔缺陷。
附图1是现有技术的结构示意附图2是本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体 的说明。
如图2所示，l为上铁型，2为下铁型，4为覆砂层，5为射砂孔，6为排 气针(孔)，7为箱扣，8为上下模型(铸件)。实施例1
空压机球铁曲轴，单件曲轴铸件重量95公斤，主轴径为。120毫米，曲
拐径ct)120毫米，采用铁型覆砂铸造工艺生产铸件，金属型(铁型) 一型二件 铸件设计，上下铁型合箱高度300毫米，铁型宽度600毫米，长度1000毫米， 一型浇铸铁水总共约205公斤，厂方采用现的技术的排汽系统设计时，铸件 气孔、气縮孔缺陷报废30%左右，后采用本实用新型技术方案排气孔直径为(i) 8毫米，排气孔底部位置距离型腔10毫米，采用上、下铁型射砂孔中心位置 开设排气孔。完全避免了铸件气孔或气縮孔铸造缺陷。 实施例2
三缸柴油机球铁曲轴，单件曲轴铸件重28公斤，曲轴曲拐有坭芯孔，采 用铁型覆砂铸造工艺生产，金属型(铁型) 一型二件铸件设计， 一型浇铸铁 水总共约65公斤，采用上铁型射砂孔中心位置开设排气孔，排气孔直径为4) 5毫米，排气孔底部位置距离型腔8毫米，采用上铁型射砂孔中心位置开设排 气孔。生产中铸件没有出现铸件气孔或气縮孔铸件缺陷。
权利要求1、一种铁型覆砂铸造排气系统，具有上、下铁型(1、2)及模型(8)，在铁型上设有射砂孔，铁型及模型之间有覆砂层(4)，在射砂孔内设有排气孔，在模型和铁型的分型面设有排气槽，其特征在于射砂孔(5)中心位置从铁型后背往型腔方向开设与铸件型腔不连通的排气孔(6)。
2、 根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造排气系统，其特征在于所述 排气孔(6)布置在上铁型的射砂孔(5)中。
3、 根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造排气系统，其特征在于所述排气孔布置在上、下铁型的射砂孔(5)中。
4、 根据权利要求1或2或3所述的铁型覆砂铸造排气系统，其特征在于排气孔(6)底部位置距离铸件型腔间隔为6-10毫米。
5、 根据权利要求1或2或3所述的铁型覆砂铸造排气系统，其特征 在于排气孔(6)底部位置距离铸件型腔间隔为8-10毫米。
6、 根据权利要求1或2或3所述的铁型覆砂铸造排气系统，其特征 在于排气孔(6)直径为4-10毫米。
7、 根据权利要求1或2或3所述的铁型覆砂铸造排气系统，其特征 在于排气孔(6)直径为为5-6毫米。
专利摘要本实用新型涉及一种铁型覆砂铸造排气系统。具有上、下铁型及模型，在铁型上设有射砂孔，铁型及模型之间有覆砂层，在射砂孔内设有排气孔，在模型和铁型的分型面设有排气槽，其特征在于在上铁型或上、下铁型的射砂孔中心位置从铁型后背往型腔方向开设与铸件型腔不连通的排气孔，所述排气孔直径为4-10毫米；所述排气孔底部位置距离铸件型腔间隔为6-10毫米。本实用新型的排气系统，在铁型覆砂铸造铸型浇注铁水以及随后铸型中铁水冷却凝固过程中，型腔内气体能顺畅地排出铸型型腔外，避免由于排气问题产生和铸件气孔或气缩孔缺陷。
文档编号B22C9/06GK201257495SQ20082016442
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者何芝梅, 浩 应, 林方夫, 沈永华, 潘东杰, 薛存球, 马益诚, 强 高, 黄列群 申请人:浙江省机电设计研究院有限公司