一种油管铸造用砂芯结构及其制备方法、应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种油管铸造用砂芯结构及其制备方法、应用，适用于具有超长铸管结构的铸件砂芯的制作。该油管用铸造砂芯结构由砂芯和砂芯表面的玻璃丝带构成；该制备方法是将一定规格的玻璃丝带按照一定的缠绕方式缠绕在砂芯上，使用该制备方法制备的砂芯结构具有一定的强度，增加了砂芯表面的耐火度和光洁度；使用该砂芯结构铸造铸件强度，减少铸件的夹砂缺陷。
【专利说明】一种油管铸造用砂芯结构及其制备方法、应用
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种铸造用砂芯结构及其制备方法、应用，具体涉及一种油管铸造用 砂芯结构及其制备方法、应用。
【背景技术】
[0002] 通常所说的油管是指传输油路的管件，可分为橡胶类油管和钢管；本申请所述的 油管则指柴油机用高压油管，其是一种制造柴油机喷射系统高压管用的无缝钢管，此种钢 管通常采用金属浇铸法来制备。
[0003] 柴油机中输送油起关键作用的是主油管，其长度通常为3-4米，该油管在技术上 不允许有任何渗漏。目前此类油管的铸造生产大多为采用金属浇铸的方式，即制备好浇铸 所用的模具，包括外部固定部分即砂包和内部成型部分即砂芯。其中，若需要铸造的铸件油 管本身长度较长，通常2米以上者，较多为3-4米，砂芯一般采用手工制作，但手工制作，砂 芯表面较粗糙，造成铸件油管内表面不平整。同时，由于铸件油管较长，砂芯必然使用设置 于其内部的芯骨作为对砂芯砂胎的支撑，避免砂胎在浇铸过程中不会被破坏、变形、冲垮、 断裂而影响铸件质量。
[0004] 另外，由于铸造过程中，芯骨的直径为铸件油管直径的三分之一，导致砂胎的环形 半径较小，容易导致浇铸过程中高温铁水的持续作用，砂胎的烘烤时间长，砂胎表面极易溃 散，造成芯砂冲入浇铸金属液中，金属液冷却形成的铸件会存有较多的夹砂缺陷，尤其铸件 油管的管身部分夹砂缺陷更加明显。这样的结果是，油管部位存在夹砂缺陷，无法进行挽 救，严重的情况下会导致生产的铸件渗漏，影响其使用设备例如柴油机的安全运行。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本申请提供一种油管铸造用砂芯结构及其制备方法、应用，其可以有效 地提高砂芯的强度，减少铸件油管的夹砂缺陷，同时所得铸件油管的内表面光滑平整。
[0006] 为解决以上技术问题，本申请的第一技术方案为采用一种油管铸造用砂芯结构， 所述砂芯结构设置有砂芯和缠绕在砂芯表面的玻璃丝带；所述玻璃丝带的宽度为砂芯直径 的0. 4-0. 6倍，所述玻璃丝带的厚度为0. 2-0. 35mm。
[0007] 所述玻璃丝带按照以下缠绕方式缠绕在砂芯表面：于砂芯长度一端作为起始点， 玻璃丝带沿与砂芯直径方向的夹角α为8-10°的方向开始第一缠绕，第一缠绕中砂芯表 面的玻璃丝带边缘为接触搭接，距离起始点20-30mm处结束第一缠绕；
[0008] 然后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角β为25-30°的方向开始第二 缠绕，第二缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘的间隔为0. 5-0. 8mm，距离砂芯另一端即结束点 20-30mm处结束第二缠绕；
[0009] 最后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角Y为8-10°的方向开始第三缠 绕，第三缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘为接触搭接，第三缠绕为缠绕至结束点终止得砂 芯结构；
[0010] 起始点和终止点均使用胶合剂将玻璃丝带固定在砂芯上。
[0011] 优选的，所述玻璃丝带的厚度为〇· 2-0. 35mm。
[0012] 优选的，所述砂芯由芯骨和包裹在芯骨外周的砂胎组成。
[0013] 优选的，所述芯骨直径不大于砂芯直径的三分之一。
[0014] 优选的，所述胶合剂波美度为70%-80%。
[0015] 优选的，所述第一缠绕、第二缠绕和第三缠绕均为顺时针方向缠绕。
[0016] 优选的，在缠绕过程中剪掉由于角度方向调整引起的玻璃丝带的折叠部分。
[0017] 优选的，在所得砂芯结构的玻璃丝带的表面涂覆一层涂料，并干燥、打磨后涂覆第 二层涂料，烘干后得直接应用于金属油管铸造的砂芯模具。
[0018] 本申请还提供第二方面的技术方案，即前述任一的砂芯结构在铸造金属油管生产 中的应用，所述金属油管的长度为2米以上。
[0019] 本申请还提供第三方面的技术方案，即前述任一的砂芯结构的制备方法，设置有 砂芯和玻璃丝带，所述玻璃丝带的宽度为砂芯直径的0. 4-0. 6倍，所述玻璃丝带的厚度为 0. 2-0. 35mm。
[0020] 所述玻璃丝带按照以下缠绕方式缠绕在砂芯表面：于砂芯长度一端作为起始点， 玻璃丝带沿与砂芯直径方向的夹角α为8-10°的方向开始第一缠绕，第一缠绕中砂芯表 面的玻璃丝带边缘为接触搭接，距离起始点20-30mm处结束第一缠绕；
[0021] 然后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角β为25-30°的方向开始第二 缠绕，第二缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘的间隔为0. 5-0. 8mm，距离砂芯另一端即结束点 20-30mm处结束第二缠绕；
[0022] 最后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角Y为8-10°的方向开始第三缠 绕，第三缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘为接触搭接，第三缠绕为缠绕至结束点终止得砂 芯结构；
[0023] 起始点和终止点均使用胶合剂将玻璃丝带固定在砂芯上。
[0024] 本申请的首要改进之处为在砂芯表面上缠绕玻璃丝带，该砂芯结构提高了砂芯的 强度，增加了砂芯表面的光洁度。
[0025] 本申请的有益效果是：本申请采用上述制备方法制备砂芯结构，加强了砂芯强度， 提高了砂芯耐火度，使用该砂芯结构铸造油管，油管的内部表面光滑平整，没有夹砂缺陷， 提高了合格率。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1是本申请的玻璃丝带的缠绕方法示意图。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合【具体实施方式】 对本申请作进一步的详细说明。
[0028] 本申请所述的油管铸造用砂芯结构，其设置有砂芯2和缠绕在砂芯2表面的玻 璃丝带1 ;所述玻璃丝带1的宽度为砂芯直径的0.4-0. 6倍，所述玻璃丝带1的厚度为 0. 2-0. 35mm。
[0029] 所述玻璃丝带1按照以下缠绕方式缠绕在砂芯2表面：于砂芯长度一端作为起始 点，玻璃丝带1沿与砂芯2直径方向的夹角α为8-10°的方向开始第一缠绕，第一缠绕中 砂芯2表面的玻璃丝带1边缘为接触搭接，距离起始点20-30mm处结束第一缠绕；
[0030] 然后将玻璃丝带1调整为沿与砂芯2直径方向的夹角β为25-30°的方向开始第 二缠绕，第二缠绕中砂芯2的玻璃丝带1边缘的间隔为0. 5-0. 8mm，距离砂芯2另一端即结 束点20-30mm处结束第二缠绕；
[0031] 最后将玻璃丝带1调整为沿与砂芯2直径方向的夹角Y为8-10°的方向开始第 三缠绕，第三缠绕中砂芯2表面的玻璃丝带1边缘为接触搭接，第三缠绕为缠绕至结束点终 止得砂芯结构；
[0032] 起始点和终止点均使用胶合剂将玻璃丝带固定在砂芯2上。
[0033] 采用本申请所述的制备方法制备所述砂芯结构并应用其铸造柴油机机体油管 (直径为80mm，长度为3m)详细过程如下 ：
[0034] 1、制备毛坯砂芯
[0035] 首先制备芯骨，所述芯骨采用钢管，钢管直径为27mm，钢管四周均匀钻出Φ 10的 圆孔作为排气孔，在钢管上面来回缠绕两圈铁丝；
[0036] 然后制备砂芯，将芯骨放置在模具内，再将树脂砂均与地填充钢管芯骨周围，并将 各个部位紧实到位，使树脂砂与模具上表面齐平，树脂砂包裹芯骨形成砂芯，最后硬化脱 模，将砂芯从模具中取出；
[0037] 最后打磨砂芯，取出砂芯后打磨飞边使其表面干净光整，制成毛坯砂芯。
[0038] 2、在制好的砂芯表面缠绕玻璃丝带
[0039] 首先选取玻璃丝带1 :所述需要缠绕的玻璃丝带规格（宽度、厚度）参数与油管直 径的尺寸大小关系如表1所示。，据表1可以得到，选用需要缠绕的所述玻璃丝带1，其宽 度为40mm，厚度为0· 3mm。
[0040] 表1 一玻璃丝带规格与油管直径参数关系表
[0041]
【权利要求】
1. 一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：所述砂芯结构设置有砂芯和缠绕在砂芯 表面的玻璃丝带；所述玻璃丝带的宽度为砂芯直径的0. 4-0. 6倍，所述玻璃丝带的厚度为 0. 2-0. 35mm。 所述玻璃丝带按照以下缠绕方式缠绕在砂芯表面：于砂芯长度一端作为起始点，玻璃 丝带沿与砂芯直径方向的夹角a为8-10°的方向开始第一缠绕，第一缠绕中砂芯表面的 玻璃丝带边缘为接触搭接，距离起始点20-30mm处结束第一缠绕； 然后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角0为25-30°的方向开始第二缠 绕，第二缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘的间隔为0.5-0. 8mm，距离砂芯另一端即结束点 20-30mm处结束第二缠绕； 最后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角Y为8-10°的方向开始第三缠绕， 第三缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘为接触搭接，第三缠绕为缠绕至结束点终止得砂芯结 构； 起始点和终止点均使用胶合剂将玻璃丝带固定在砂芯上。
2. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：所述玻璃丝带的厚 度为 0? 2-0. 35mm。
3. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：所述砂芯由芯骨和 包裹在芯骨外周的砂胎组成。
4. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：所述芯骨直径不大 于砂芯直径的三分之一。
5. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：所述胶合剂波美度 为 70%-80%。
6. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：所述第一缠绕、第二 缠绕和第三缠绕均为顺时针方向缠绕。
7. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：在缠绕过程中剪掉 由于角度方向调整引起的玻璃丝带的折叠部分。
8. 根据权利要求1所述的一种油管铸造用砂芯结构，其特征在于：在所得砂芯结构的 玻璃丝带的表面涂覆一层涂料，并干燥、打磨后涂覆第二层涂料，烘干后得直接应用于金属 油管铸造的砂芯模具。
9. 权利要求1-8所述的砂芯结构在铸造金属油管生产中的应用，其特征在于，所述金 属油管的长度为2米以上。
10. 权利要求1-8所述的砂芯结构的制备方法，其特征在于：设置有砂芯和玻璃丝带， 所述玻璃丝带的宽度为砂芯直径的〇. 4-0. 6倍，所述玻璃丝带的厚度为0. 2-0. 35mm。 所述玻璃丝带按照以下缠绕方式缠绕在砂芯表面：于砂芯长度一端作为起始点，玻璃 丝带沿与砂芯直径方向的夹角a为8-10°的方向开始第一缠绕，第一缠绕中砂芯表面的 玻璃丝带边缘为接触搭接，距离起始点20-30mm处结束第一缠绕； 然后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角0为25-30°的方向开始第二缠 绕，第二缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘的间隔为0.5-0. 8mm，距离砂芯另一端即结束点 20-30mm处结束第二缠绕； 最后将玻璃丝带调整为沿与砂芯直径方向的夹角Y为8-10°的方向开始第三缠绕， 第三缠绕中砂芯表面的玻璃丝带边缘为接触搭接，第三缠绕为缠绕至结束点终止得砂芯结 构； 起始点和终止点均使用胶合剂将玻璃丝带固定在砂芯上。
【文档编号】B22C9/10GK104353791SQ201410643063
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】刘方宝, 刘建平 申请人:四川南车共享铸造有限公司