一种潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺的制作方法

本发明涉及潮模砂铸造技术领域，尤其涉及一种潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺。

背景技术

以顶面为大平面结构的发动机缸盖为，铸件结构复杂，使用众多砂芯辅助成形，浇注过程中，型腔内的气、铁水与型砂接触产生的气、铁水与砂芯接触产生的气均需要及时排除，否则会产生气孔，该问题至今一直是铸造生产中的主要缺陷之一。

传统手工铸造：翻砂工分别造好两个砂型---然后将各砂芯分别放入下箱砂型，上箱砂型在需要的位置，人工打通气眼---然后合箱待浇注，在浇注前，砂箱放置的底板可以垫起一个斜度，使铸件顶部大平面倾斜，利于解决顶部排气问题。

手工造型的优点：设备成本低，人工处理便于操作、时间上没有限制，可以节省一个托盘芯；缺点在于：生产效率低，砂型紧实度不一致，质量不稳定，铸造缺陷不稳定，铸造车间及周边环境差，体力劳动强度大。

自动化生产线：模板进入造型工位---设备自动射砂、压实得到砂型---砂型输送去打孔工位，自动钻孔机钻孔（需限制钻孔时间在30秒内）---输送至人工钻孔工位（需限制钻孔时间在30秒内）---输送至下芯工位（需限制下芯时间在30秒内）---输送至合箱工位，设备自动合箱---输送至浇注工位，浇注机自动浇注（一般浇注时间控制6~15秒）---在线冷却---输送至解箱工位，铸件下线洗砂。

自动化产线优点：效率高，生产一致性高，质量稳定，人为导致的不稳定因素少，车间及周边环境改善明显，体力劳动强度小；缺点：设备投入成本高，车间规划要求高，设备运行节拍要求严格，一个环节出问题全线停机，对设备维护能力要求高，对传统铸造工艺限制多，需符合设备运行要求，为此，本申请文件提出了一种潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺，。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺，该潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺的具体步骤为：

步骤一：设计上盖芯，与水套芯、托盘芯组合；

步骤二：铸件顶部设计溢流柱，采用上盖芯，上盖芯内设计溢流柱，合理设计在铸件所有需要排气的位置，溢流柱直径大小根据具体铸件壁厚进行设计，直径小则提前断开排气通道，大则易在溢流柱根部形成聚气效应，产生气孔缺陷；

步骤三：外模的上模设计，回路串联所有上盖芯内的外模排气柱，且回路断开，每组回路与串联的溢流柱相平行，每组回路上均设计有回路排气柱，造型后钻通与外部排气，钻孔工位用时满足设备需求。

优选地，上述潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺中，所述步骤二中，所述溢流柱为倒锥形，所述溢流柱的圆锥单边角度为2-5度，所述溢流柱的最小截面直径为7-8mm，倒锥形，便于与铸件分离，单边角度2-5度内为佳，最小截面直径7~8mm（实际需要与具体产品壁厚关联），分布位置均匀，避免排气死角，且需考虑最后便于串联。

优选地，上述潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺中，所述步骤二中，所述溢流柱在上盖芯内直接成型。

优选地，上述潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺中，所述步骤三中，所述回路的截面积大于溢流柱的最小截面面积，且回路截面积为，截面积10*9mm（大于溢流柱最小截面），需确保排气通道晚于溢流柱凝固。回路需要串联上盖芯所有溢流柱位置。回路需适当分段，整体回路在下线分离时，相互有支撑力，影响分离作业。

优选地，上述潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺中，所述步骤三中，每组所述回路上连通有两组回路排气柱，且回路排气柱的直径为16~22mm，一根回路均布两根回路排气柱，避开上盖芯排气通道上方。

优选地，上述潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺中，所述步骤三中，所述回路排气柱和外模排气柱均制作装配在外模上模型上。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，既避免了造型后原始工艺需要把多达几十个排气柱钻穿，造成时间太长影响生产线运行，且避免钻孔后产生的掉砂缺陷，而且有效的把所有铸件面需要排气的位置都串联起来，最终只通过钻穿有限的几个孔，起到有效排气无死角的效果，下线时工艺结构与铸件分离容易处理，满足自动线运行节拍，传统设计的溢流柱在铸件下线分离时，需要挨个敲击去除，且易发生打联缺陷，新工艺只要敲击去除回路即可带掉众多溢流柱，断口位置为最小截面不会损伤铸件，不需打磨处理，节时省力。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的内部砂芯组成结构示意图；

图2为本发明的上端盖结构示意图；

图3为本发明的上模型结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实施例为一种潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺，该潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺的具体步骤为：

步骤一：设计上盖芯，与水套芯、托盘芯组合；

步骤二：铸件顶部设计溢流柱，采用上盖芯，上盖芯内设计溢流柱，合理设计在铸件所有需要排气的位置，溢流柱直径大小根据具体铸件壁厚进行设计，直径小则提前断开排气通道，大则易在溢流柱根部形成聚气效应，产生气孔缺陷，溢流柱为倒锥形，溢流柱的圆锥单边角度为2-5度，溢流柱的最小截面直径为7-8mm，倒锥形，便于与铸件分离，单边角度2-5度内为佳，最小截面直径7~8mm（实际需要与具体产品壁厚关联），分布位置均匀，避免排气死角，且需考虑最后便于串联，溢流柱在上盖芯内直接成型；

步骤三：外模的上模设计，回路串联所有上盖芯内的外模排气柱，且回路断开，每组回路与串联的溢流柱相平行，每组回路上均设计有回路排气柱，造型后钻通与外部排气，钻孔工位用时满足设备需求，回路的截面积大于溢流柱的最小截面面积，且回路截面积为，截面积10*9mm（大于溢流柱最小截面），需确保排气通道晚于溢流柱凝固，回路需要串联上盖芯所有溢流柱位置，回路需适当分段，整体回路在下线分离时，相互有支撑力，影响分离作业，每组回路上连通有两组回路排气柱，且回路排气柱的直径为16~22mm，一根回路均布两根回路排气柱（根据回路长短适当调整），避开上盖芯排气通道上方，回路排气柱和外模排气柱均制作装配在外模上模型上。

实施例1：

该潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺的具体步骤为：

步骤一：设计上盖芯，与水套芯、托盘芯组合；

步骤二：铸件顶部设计溢流柱，采用上盖芯，上盖芯内设计溢流柱，合理设计在铸件所有需要排气的位置，溢流柱直径大小根据具体铸件壁厚进行设计，直径小则提前断开排气通道，大则易在溢流柱根部形成聚气效应，产生气孔缺陷，溢流柱为倒锥形，溢流柱的圆锥单边角度为2度，溢流柱的最小截面直径为7-8mm，倒锥形，便于与铸件分离，单边角度2度内为佳，最小截面直径7~8mm（实际需要与具体产品壁厚关联），分布位置均匀，避免排气死角，且需考虑最后便于串联，溢流柱在上盖芯内直接成型；

步骤三：外模的上模设计，回路串联所有上盖芯内的外模排气柱，且回路断开，每组回路与串联的溢流柱相平行，每组回路上均设计有回路排气柱，造型后钻通与外部排气，钻孔工位用时满足设备需求，回路的截面积大于溢流柱的最小截面面积，且回路截面积为，截面积10*9mm（大于溢流柱最小截面），需确保排气通道晚于溢流柱凝固，回路需要串联上盖芯所有溢流柱位置，回路需适当分段，整体回路在下线分离时，相互有支撑力，影响分离作业，每组回路上连通有两组回路排气柱，且回路排气柱的直径为16~22mm，一根回路均布两根回路排气柱（根据回路长短适当调整），避开上盖芯排气通道上方，回路排气柱和外模排气柱均制作装配在外模上模型上。

实施例2：

该潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺的具体步骤为：

步骤一：设计上盖芯，与水套芯、托盘芯组合；

步骤二：铸件顶部设计溢流柱，采用上盖芯，上盖芯内设计溢流柱，合理设计在铸件所有需要排气的位置，溢流柱直径大小根据具体铸件壁厚进行设计，直径小则提前断开排气通道，大则易在溢流柱根部形成聚气效应，产生气孔缺陷，溢流柱为倒锥形，溢流柱的圆锥单边角度为5度，溢流柱的最小截面直径为7-8mm，倒锥形，便于与铸件分离，单边角度5度内为佳，最小截面直径7~8mm（实际需要与具体产品壁厚关联），分布位置均匀，避免排气死角，且需考虑最后便于串联，溢流柱在上盖芯内直接成型；

步骤三：外模的上模设计，回路串联所有上盖芯内的外模排气柱，且回路断开，每组回路与串联的溢流柱相平行，每组回路上均设计有回路排气柱，造型后钻通与外部排气，钻孔工位用时满足设备需求，回路的截面积大于溢流柱的最小截面面积，且回路截面积为，截面积10*9mm（大于溢流柱最小截面），需确保排气通道晚于溢流柱凝固，回路需要串联上盖芯所有溢流柱位置，回路需适当分段，整体回路在下线分离时，相互有支撑力，影响分离作业，每组回路上连通有两组回路排气柱，且回路排气柱的直径为16~22mm，一根回路均布两根回路排气柱（根据回路长短适当调整），避开上盖芯排气通道上方，回路排气柱和外模排气柱均制作装配在外模上模型上。

实施例3：

该潮模砂铸造全自动水平生产线新型排气工艺的具体步骤为：

步骤一：设计上盖芯，与水套芯、托盘芯组合；

步骤二：铸件顶部设计溢流柱，采用上盖芯，上盖芯内设计溢流柱，合理设计在铸件所有需要排气的位置，溢流柱直径大小根据具体铸件壁厚进行设计，直径小则提前断开排气通道，大则易在溢流柱根部形成聚气效应，产生气孔缺陷，溢流柱为倒锥形，溢流柱的圆锥单边角度为3度，溢流柱的最小截面直径为7-8mm，倒锥形，便于与铸件分离，单边角度3度内为佳，最小截面直径7~8mm（实际需要与具体产品壁厚关联），分布位置均匀，避免排气死角，且需考虑最后便于串联，溢流柱在上盖芯内直接成型；

步骤三：外模的上模设计，回路串联所有上盖芯内的外模排气柱，且回路断开，每组回路与串联的溢流柱相平行，每组回路上均设计有回路排气柱，造型后钻通与外部排气，钻孔工位用时满足设备需求，回路的截面积大于溢流柱的最小截面面积，且回路截面积为，截面积10*9mm（大于溢流柱最小截面），需确保排气通道晚于溢流柱凝固，回路需要串联上盖芯所有溢流柱位置，回路需适当分段，整体回路在下线分离时，相互有支撑力，影响分离作业，每组回路上连通有两组回路排气柱，且回路排气柱的直径为16~22mm，一根回路均布两根回路排气柱（根据回路长短适当调整），避开上盖芯排气通道上方，回路排气柱和外模排气柱均制作装配在外模上模型上上。

综上所述和实际生产使用实验所得，溢流柱的圆锥单边角度为3度为最佳，故而实施例3为本发明工艺的最佳方案。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。