专利名称：铸造用砂芯与金属底板的组合铸型的制作方法
技术领域：
本发明属于铸造工艺屮的一种型模，尤其是涉及一种铸造用砂芯与金属底 板的组合铸型。
背景技术：
目前，公知的缸体铸件毛坯，大多采用的是组芯浇注成形工艺，包括底板 在内的所有型腔均是使用冷芯和热芯砂芯铸造的，所谓的冷芯是用冷芯盒法制 成的砂芯，使用压缩空气将砂子射入芯盒，吹入带有化学成分的气体，使它在 芯盒内与砂子产生化学反应，致使砂子固化成型；所谓的热芯是用热芯盒法制 成的砂芯，它的成形原理是用压缩空气将砂子射入己经加热的芯盒，并在固 化过程中继续加热，致使砂粒表面上的树脂被高温烤化，促使砂粒与砂粒之间 发生粘连，形成的砂芯然后组合而成的型模由于上述两种砂芯均由砂子固化 成型，所以这些砂芯的使用寿命都是一次性的。
以本公司在以往生产的发动机气缸体毛坯为例，铸造发动机气缸体毛坯所 用的底板芯，底板芯在铸造时是用来支承其它所有砂芯(1)的基准，也就是说 其它砂芯(1)均要通过底板芯来定位；由于铸造发动机气缸体的材质大部分是 灰铁。所以采用的都是底注工艺，也就是金属液从铸型底部注入型腔的浇道(2)， 因此，底板芯又是承接金属液注入型腔的通道。它是用冷芯盒法成形的，每只 底板芯需要投入约28 Kg的原砂及一定比例聚异氰酸脂和酚醛树脂"有些大型 铸件原砂、聚异氰酸脂及酚醛树脂使用的更多"，并且要用3个工人耗时5分钟 才能制成，还需要等待底板芯彻底硬化后并经涂料、烘干才能应用于组芯。在 运输和组芯过程中砂芯(1)或底板芯极易受到磨损而引起组合的砂型变形，因 为这样的变形量小、检测难度大、不易察觉，导致浇注后的铸件变形；在浇注 和凝固过程中砂芯(1)受到高温金属液的烘烤，特别是底板芯位于整个砂型的最下方还要承受135Kg金属液重力加速度的重压和160Kg砂芯的自重，如果砂 芯(1)的强度承载不了这样的压力，那么，铸件在凝固时也将发生变形。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明的目的是公开一种铸造用砂芯与金属 底板的组合铸型，本发明所述的铸造用砂芯与金属底板的组合铸型具有铸 造变形量小，成品率高，而且节能减排，降低生产成本等优点。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案
一种铸造用砂芯与金属底板的组合铸型，包括砂芯本体，在砂芯的卜'部 设置一金属底板，所述金属底板与砂芯本体底面吻配，金属底板中部设置 有浇道。
所述的铸造用砂芯与金属底板的组合铸型，所述金属底板中部设置的 浇道上部均设有砂芯，所述设置在金属底板中部设置的浇道上部的砂芯为铸造 时不与铁液直接接触，其目的是防止铁液直接接触金属底板的浇道部分而出现 粘连现象。
所述的铸造用砂芯与金属底板的组合铸型，砂芯设置为多组件组合体。 所述的铸造用砂芯与金属底板的组合铸型，砂芯设置为至少两个组件。 由亍采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果；
本发明所述的铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，改变丫铸造用底 板芯的材质，使得本发明具有铸造变形量小，成品率高，而且节能减排，降 低生产成本等优点需要说明的是由于以往底板芯是用冷芯盒法制成，不可 避免地会在搬运尤其是在组芯的过程中与其它砂芯和工装产生磨擦，并且砂芯 都要通过它的支承来定位，大部分的砂芯都要与它产生直接的磨擦，这样一来， 原本是定位的地方，最终却成为了受磨损的地方，不但，底板芯自身的尺寸精 度和表面质量会降低，也会损伤其它的砂芯。砂芯受到磨擦后，很难量化它的 变形量，只有凭经验尽量地减少砂芯之间的接触，这样又很难把握；如果变形量超出验收标准的话，那么就必然会造成整台铸件的报废。以往的废品还有一
部分是浇注后砂型底板芯因砂子质量问题承受不了 135Kg金属液重力加速度和 160Kg砂芯自重的重压而变形的。因此，本发明在设计时考虑，能不能改变一 下底板芯的用料，用金属材料来代替以往的砂子，那么，以后也就不用考虑底 板芯用砂的质量问题了。
经过多次试验，本发明将底板芯分为两部分
1、 不与铁液直接接触的底座部分做成金属的，也就是所述的金属底板。
2、 和铁液直接接触的金属底板浇道部分仍以砂芯做出，组芯时先把这两 部分进行组合。由于底座部分改为金属型的金属底板并经机械加工后，使得金 属底板表面非常光洁，其它砂芯和工装在与它接触时，产生的磨擦量是微乎其 微的，经过试验验证采用金属底板芯生产的缸体铸件，其变形量都能保证在验 收标准以内，成品率比没有采用金属底板芯的时候提高了一半以上。
另外，砂型底板芯的寿命只能是一次性的，而金属底板芯的寿命却是永久 性的，预计它的使用寿命为8万型，如果使用和保养得当的话，它的寿命可达 IO万型以上，当然，由于底板芯采用了金属材质，铸型浇注后产生的废气减少 了 1/5以上，直接改变了生产现场的卫生状况，并且降低了空气净化设备的压 力。从经济的角度计算如果用金属型底板芯来生产2008年的30000台缸体， 那么就町为企业降低90000元的成本投入，这还不包括射芯机、人工和空气泞 化设备的运转所产生的额外费用。
这样一来既可以改一次性为永久性，还可以节约能源和减少废气 的排放。另外，因金属表面加工后是光滑的，所以在组芯中不用担心 它会与其它砂芯和工装之间的磨损，也不用担心底板芯是否能承受住 重压的负荷而造成缸体的报废。从而降低缸体的总废品率。
图1是现有发动机缸体铸造型模；图2是本发明的发动机缸体铸造型，配图3是本发明的金属底板应用在发动机缸体铸造型模的立体结构示意
在图中1、砂芯；2、浇道；3、组件A; 4、组件B; 5、组件C、 ； 6、组 件D; 7、金属底板。
具体实施例方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明；
在图2、 3中， 一种铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，包括砂芯l 本体，在砂芯1的下部设置一金属底板7，所述金属底板7与砂芯1本体底 面吻配，金属底板7中部设置有浇道2;所述金属底板7中部设置的浇道2 上部均设有砂芯l，所述设置在金属底板7中部设置的浇道2上部的砂芯1为 铸造时不与铁液直接接触，其目的是防止铁液直接接触金属底板7的浇道部分 而出现粘连现象；砂芯l设置为多组件组合体；砂芯1设置为至少两个组件。
本发明在实际应用中，以发动机气缸体毛坯为例，并结合本发明的 发明点详述；首先，本发明铸出了所述的金属底板7,并对所述的金 属底板7釆用人工时效的方法消除内应力，并经过机械加工来保证精 度。为了使这些金属底板7芯组合起来更为省时、省力，本发明采用 了金属底板7;所以还可改造金属底板7原有的起吊方式，使得起吊 中减少繁琐的过程，当然了起吊方式多种多样，因此本发明在此不予 详述。
接下来，本发明开始验证所述金属底板7芯是否能起到它应有的 功能。按照以前的组芯方式，用压縮空气吹净放好的金属底板芯底座 后，然后，把金属底板7芯的浇道2部分组入金属型底板底座内，在 如图2中的装配示意图所示，然后依次组入组件A3、组件B4、组件C5 及组件D6等芯件，这些芯件便是缸筒、水套、左侧、右侧、前端、后端、浇口杯等芯件，然后在组芯中用卡板来验证缸筒的平行度和水套芯与侧芯之间的厚度。浇注后，通过检验了铸件的机械性能和化学成分，并且采用切剖的方法来验证铸件内部质量和实际尺寸。检验结果表明通过改进后的底板芯来生产缸体质量是完全可靠的。
通过多次试验后，本发明的结论是使用金属底板芯生产出的缸体质量是稳定的；所以利用金属底板7芯生产缸体或其它铸件不仅降低了成本，基本上消除了因变形造成的铸件报废现象，而且最大限度的减轻了工人的劳动强度。
权利要求
1、一种铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，所述的组合模具包括砂芯(1)本体，其特征在于在砂芯(1)的下部设置一金属底板(7)，所述金属底板(7)与砂芯(1)本体底面吻配，金属底板(7)中部设置有浇道(2)。
2、 根据权利要求1所述的铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，其 特征在于所述金属底板(7)中部设置的浇道(2)上部均设有砂芯(1)。
3、 根据权利要求1所述的铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，其特征在于砂芯(1)设置为多组件组合体。
4、 根据权利要求1所述的铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，其 特征在于砂芯(1)设置为至少两个组件。
全文摘要
一种铸造用砂芯型模与金属底板的组合铸型，铸造工艺中的一种型模；所述的组合模具包括砂芯(1)本体，在砂芯(1)的下部设置一金属底板(7)，所述金属底板(7)与砂芯(1)本体底面吻配，金属底板(7)中部设置有浇道(2)；所述金属底板(7)中部设置的浇道(2)上部均设有砂芯(1)；本发明具有铸造变形量小，成品率高，而且节能减排，降低生产成本等优点。
文档编号B22C9/08GK101596576SQ20091006478
公开日2009年12月9日 申请日期2009年5月5日 优先权日2009年5月5日
发明者任现伟, 王新乐, 王益慈 申请人:洛阳古城机械有限公司