一种铝合金铸造冒口加热装置以及冒口加热方法

文档序号:10544980阅读:1099来源:国知局
一种铝合金铸造冒口加热装置以及冒口加热方法
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金铸件冒口加热装置,包括加热单元,所述加热单元位于铸件的上方,包括若干加热体,每个所述加热体能够至少一部分浸入对应的冒口内;还公开了一种铝合金铸件冒口加热方法,将加热体至少一部分浸入冒口的铝液内,将冒口的铝液在原冲型以后的温度的基础上再提升50~100℃后保温。采用上述技术方案,本发明的一种铝合金铸件冒口加热装置以及冒口加热方法,由于采用加热体对冒口进行加热,因此可以将冒口的高度在原来的基础上降低一半以上,减少冒口砂芯耗砂40~60%,减少冒口铝水陪耗40~60%,相比原工艺提高铸件工艺出品率15~30%以上,可以直接降低铸造成本5~9%。
【专利说明】
一种铝合金铸造冒口加热装置以及冒口加热方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种铝合金铸造冒口加热装置以及冒口加热方法,属于铝合金铸造技术领域。
[0002]
【背景技术】
[0003]冒口是只为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。功能在铸型中,冒口的型腔是存贮液态金属的空腔,在铸件形成时补给金属,有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用,而冒口的主要作用是补缩。冒口的设计功能不同的冒口,其形式、大小和开设位置均不相同。冒口的种类通常包括:普通冒口,用普通造型材料做的冒口叫普通冒口;保温冒口,用保温材料做的冒口叫保温冒口,保温冒口中的金属液比普通冒口凝固时间长,节省金属;发热冒口,在冒口材料中加入发热剂,在浇入金属液后,发热剂反应发热,使金属液能保持更长时间在液态下,比保温冒口更节省金属。保温冒口主要用砂子,漂珠,粉煤灰,耐火纤维棉(吸滤冒口)等绝热保温材料做成。纯保温不能发热,目的是减缓冒口套内铁水的凝固时间,提高补缩效率。发热保温冒口,是在制作冒口时加入一定量的铝热剂,助熔剂,氧化剂与上述绝热保温材料而成。发热同时兼具保温功能,浇铸时,冒口在680°左右被迅速点燃燃烧,此时放出的热量使其冒口内铁液温度升高,使冒口内金属液凝固时间变长,延长补缩时间,提高冒口对铸件的补缩效率。但加热冒口普遍存在砂型砂芯冒口内安放燃烧发热装置一次性报废、物料消耗成本高的缺陷。在金属型重力铸造件工艺,行业通用的方法是设置铸件的三分之二高度的顶冒口(设置在铸件热节的上方的冒口),加补缩压力角和补缩距离的限制,造成铸件的出品率低下,金属液陪送铸件成本居高不下,特别是在重力铸造铝合金气缸盖行业,铸件工艺成品率在50%左右,成为长期困扰全球铸造行业生产铸件成本的瓶颈。以目前的重力铸造铝合金气缸盖为例,如图1、2所示,在缸盖铸件I中缸盖火花塞柱热节2的上方设有冒口砂芯3,冒口砂芯3的高度H约为缸盖铸件I的高度的三分之二,冒口砂芯3内设有若干针对火花塞柱热节补缩的冒口 4,如图2中冒口 4的长度L,此重力铸造铝合金气缸盖工艺中冒口高大,铸件工艺成品率低下到50%左右,冒口高大从而使得砂芯耗砂量大,也造成铝液消耗量较多,自然成本居高不下,是重力铸造行业铝合金气缸盖行业普遍存在的难题。
[0004]

【发明内容】

[0005]因此,本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种能有效用于多品种的铝合金铸件冒口加热装置,以及提供使用该加热装置对铝合金铸件冒口进行加热的方法,能够减少冒口铝水的重量,提高铸件冒口热量,增加冒口温度场对铸件充分补缩。
[0006]为了实现上述目的,本发明的一种铝合金铸件冒口加热装置,包括加热单元、与所述加热单元相连的传动单元以及能够通过所述传动单元驱动所述加热单元上下移动的驱动单元;所述加热单元位于铸件的上方,包括若干加热体,所述加热体的数量与所述铸件的冒口数量相等,每个所述加热体能够至少一部分浸入对应的冒口内;所述加热体为电加热体,通过导线连接于温控单元。
[0007]所述冒口的高度是所述铸件高度的1/3。
[0008]所述加热体安装于一安装板的下端面,所述安装板连接于所述传动单元。
[0009]本发明的一种铝合金铸件冒口加热方法,采用如前所述的铝合金铸件冒口加热装置进行实施,包括如下步骤:
1)将加热体移动至靠近铸件浇筑完成后的冒口上端液面的位置;
2)在铸件浇筑完成后,将加热体至少一部分浸入冒口的铝液内,将冒口的铝液在原冲型以后的温度的基础上再提升50?100°C后保温;
3)当位于冒口下方的热节部位开始凝固并且在完全凝固之前,在冒口内移出所述加热体。
[0010]在步骤2中,所述加热体浸入所述冒口内的深度是所述冒口的高度的1/2。
[0011]在步骤2中,多个所述加热体分别或同时对相应的冒口进行加热。
[0012]采用上述技术方案,本发明的一种铝合金铸件冒口加热装置以及冒口加热方法,由于采用加热体对冒口进行加热,因此可以将冒口的高度在原来的基础上降低一半以上,减少冒口砂芯耗砂40?60%,减少冒口铝水陪耗40?60%,相比原工艺提高铸件工艺出品率15?30%以上,可以直接降低铸造成本5?9%。
[0013]
【附图说明】
[0014]图1为现有技术中缸盖铸件铸造工艺中铸件与冒口的结构示意图。
[0015]图2为图1中A-A向剖视图。
[0016]图3为采用本发明的装置及方法的缸盖铸件铸造工艺中铸件、冒口与加热装置的结构示意图。
[0017]图4为图3中B-B向剖视图。
[0018]图5为温控单元示意图。
[0019]图6为本发明的方法实施后冒口砂芯与冒口实例示意图。
[0020]图7为图6的C-C向剖视图。
[0021]
【具体实施方式】
[0022]以下通过附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0023]如图3、4、5所示,本实施例提供一种铝合金铸件冒口加热装置,包括加热单元5、与所述加热单元相连的传动单元50以及能够通过所述传动单元50驱动所述加热单元5上下移动的驱动单元(图中未示出);所述加热单元5位于缸盖铸件I的上方,包括若干加热体6,所述加热体6的数量与所述缸盖铸件的冒口 8数量相等,每个所述加热体6能够至少一部分浸入对应的冒口8内;所述加热体6为电加热体,加热体6上的接线端10通过导线连接于温控单元Ilo
[0024]所述冒口8的高度是所述缸盖铸件I高度的1/3,相对于现有技术中冒口的高度是所述缸盖铸件高度的2/3而言降低到一半,极大地减小了冒口砂芯耗砂以及冒口铝水陪耗。
[0025]所述加热体6安装于一安装板500的下端面,所述安装板连接于所述传动单元。
[0026]本发明冒口加热装置包括若干加热体6,浸入到已浇注到位的冒口砂芯7的冒口8铝液上部液面内,自由下伸的若干加热体6,可分别或者同时对若干冒口8中铝液上部液面内直接加热30?150S,然后取出加热体6,图4中加热体6的电源接线端10连接图5温控单元11,通过温控单元11通过温度传感器9采集到的温度数据对加热体6加热温度值的设定和自动控制加热体6加热温度。浸入到冒口上部液面内的加热体6直接加热时间是根据缸盖火花塞柱热节2的大小而定,热节小加热时间短,相应热节大则加热时间长。加热体6直接加热保温温度值必须高于冒口 8中铝液温度50?150°C,加热体6的设置功率、数量、形状则根据具体的铸件冒口工艺需要确定。
[0027]本发明的一种铝合金铸件冒口加热方法,采用如前所述的铝合金铸件冒口加热装置进行实施,包括如下步骤:
1)将加热体移动至靠近铸件浇筑完成后的冒口上端液面的位置;
2)在铸件浇筑完成后,将加热体至少一部分浸入冒口的铝液内,将冒口的铝液在原冲型以后的温度的基础上再提升50?100 °C后保温,从而直接向缸盖火花塞柱热节2部位的上部高温铝液重力补缩;
3)当位于冒口下方的热节部位开始凝固并且在完全凝固之前,在冒口内移出所述加热体,即达到图6、7中冒口砂芯7和冒口8的减重,又保证缸盖火花塞柱热节部位内在质量。
[0028]在步骤2中,所述加热体浸入所述冒口内的深度是所述冒口的高度的1/2。
[0029]在步骤2中,多个所述加热体分别或同时对相应的冒口进行加热。
[0030]本发明与现有的技术相比;一是在铸造工艺结构上增加设置冒口加热装置,直接加热冒口中的铝液,将冒口的铝液在原充型结束温度的基础上再提升50?100°C,真正从工艺硬件上实现铸造行业的低温冒口补缩难题的解决;二是现有技术存在铸件工艺成品率低下,金属液陪送铸件成本居高不下,铸件工艺出品率仅在50%左右,而长期成为困扰全球铸造行业生产铸件成本的瓶颈,本发明解决了现有技术中普遍存在的以上问题,质量得到了硬件装备的保证,例如冒口砂芯高度H=10mm降低到Hl=50mm,减少冒口砂芯耗砂40?60%,冒口的高度H=10mm降低到Hl=50mm,减少冒口铝水陪耗40?60%,相比原工艺提高铸件工艺出品率15?30%以上,可以直接降低缸盖铸造成本5?9%。
[0031]显然,上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种铝合金铸件冒口加热装置,其特征在于:包括加热单元、与所述加热单元相连的传动单元以及能够通过所述传动单元驱动所述加热单元上下移动的驱动单元;所述加热单元位于铸件的上方,包括若干加热体,所述加热体的数量与所述铸件的冒口数量相等,每个所述加热体能够至少一部分浸入对应的冒口内;所述加热体为电加热体,通过导线连接于温控单元。2.如权利要求1所述的铝合金铸件冒口加热装置,其特征在于:所述冒口的高度是所述铸件高度的1/3。3.如权利要求1所述的铝合金铸件冒口加热装置,其特征在于:所述加热体安装于一安装板的下端面,所述安装板连接于所述传动单元。4.一种铝合金铸件冒口加热方法,采用如前所述的铝合金铸件冒口加热装置进行实施,其特征在于,包括如下步骤: 1)将加热体移动至靠近铸件浇筑完成后的冒口上端液面的位置; 2)在铸件浇筑完成后,将加热体至少一部分浸入冒口的铝液内,将冒口的铝液在原冲型以后的温度的基础上再提升50?100°C后保温; 3)当位于冒口下方的热节部位开始凝固并且在完全凝固之前,在冒口内移出所述加热体。5.如权利要求4所述的铝合金铸件冒□加热方法,其特征在于:在步骤2中,所述加热体浸入所述冒口内的深度是所述冒口的高度的1/2。6.如权利要求4所述的铝合金铸件冒口加热方法,其特征在于:在步骤2中,多个所述加热体分别或同时对相应的冒口进行加热。
【文档编号】B22C9/08GK105903904SQ201610305414
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】贾红荣
【申请人】浙江凯吉汽车零部件制造有限公司
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