斗齿覆膜砂砂芯的制作方法

本实用新型涉及一种斗齿覆膜砂砂芯。

背景技术：

铸钢斗齿是挖掘机或装载机上的重要易耗部件，属耐磨材质，由于斗齿的形状不规则，其制造工艺大多采用金属铸造的方法生产毛坯。由于铸钢熔化温度高出铸铁200℃，所以铸造工艺多选用熔模铸造工艺和覆膜砂壳型铸造工艺，熔模铸造工艺因工序多、效率低、质量波动大、成本高等缺点，而覆膜砂壳型铸造工艺工序短、效率高、成本低等优势，越来越多的企业改为覆膜砂壳型铸造工艺生产。

采用覆膜砂壳型铸造工艺生产铸钢斗齿，是替代熔模铸造工艺的一种趋势，由于斗齿在使用过程中，主要用于挖掘砂石土，要求必须有较高的耐磨性能，为达到较高的耐磨性能，除铸钢斗齿材质必须符合标准以外，还要求产品内部不准有铸造缩孔、缩松，表面不准有砂眼、气孔，要求整体铸件内在组织致密性好，这样才能满足铸钢斗齿的高耐磨性。

铸钢斗齿在铸造生产中，因自身从液态到固态凝固过程中，体积收缩率达到3-5%，铸件凝固顺序是从外向内，最后凝固部位如果没有外来金属液补充，将形成孔洞，或者轻微的组织松散，称之为缩孔、缩松，铸件内部如果存在缩孔、缩松缺陷，则产品在使用过程中耐磨性能降低较多，使用寿命缩短。为保证斗齿铸件内部无缩孔、缩松缺陷，在铸件最后凝固部位必须有充足的金属液来补充，这就需要有比较大的浇注系统，即浇注系统内的钢水凝固还要更慢，要慢于斗齿铸件最后凝固的部位。这就要求浇注系统内部，浇冒口尺寸远大于铸件热节尺寸，造成浇注系统尺寸偏大，铸件工艺出品率降低，一般平均值在55%。另一方面，采用覆膜砂工艺生产铸钢斗齿，产品重量大于20kg时，仅依靠覆膜砂无法承受大容量高温钢水，浇注时势必造成跑火漏钢水，所以一般生产较大的铸钢斗齿时，需要将覆膜砂砂壳埋在铁丸或其它砂中进行浇注，保证浇注过程中砂壳不破裂漏钢水。

上述现有的现有覆膜砂铸造工艺生产铸钢斗齿，利用的铸钢斗齿砂壳，存在以下缺点：

1、浇注后自然冷却，无法改变钢水凝固顺序，需要较大尺寸的浇注系统来补缩铸件热节部位，造成工艺出品率偏低，一般工艺出品率50-60%。

2、生产单重大于20kg的较大铸钢斗齿时，覆膜砂砂壳承受高温钢水时间有限，需要借助埋砂或铁丸中，保证浇注后砂壳不漏钢水；

3、生产单重大于20kg的较大铸钢斗齿时，所需要钢水量较大，凝固比较慢，影响铸件表面质量，造成铸件表面麻点、凹坑等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型提供一种解决上述现有技术存在问题的斗齿覆膜砂砂芯。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种斗齿覆膜砂砂芯，包括：

砂芯主体，所述砂芯主体内设置凹槽，凹槽内固定有冷铁，冷铁的内壁与砂芯主体对应的内壁位于同一平面；砂芯主体的外侧设置有外砂壳，外砂壳与砂芯主体之间设置有斗齿。

优选的，冷铁的壁厚为8-12.5mm。

优选的，冷铁与外砂壳之间厚度为4-6mm。

本实用新型有以下有益效果：利用本申请结构生产铸钢斗齿，铸件平均工艺出品率由55%提高至70%，取消大件斗齿埋铁丸或埋砂浇注，消除铸件表面麻点、凹坑缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种斗齿覆膜砂砂芯的主视图；

图2是图1的侧视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-2所示，本实用新型所述的一种斗齿覆膜砂砂芯，包括：

砂芯主体1，所述砂芯主体1内设置凹槽2，凹槽2内固定有冷铁3，冷铁3的内壁与砂芯主体1对应的内壁位于同一平面；砂芯主体1的外侧设置有外砂壳4，外砂壳4与砂芯主体1之间设置有斗齿5。

冷铁3的壁厚为8-12.5mm，此厚度参照钢的蓄势系数和冷铁散热面积确定的，既利于浇注时保证钢水流动性，又能够达到浇注后铸件厚大热节部位快速冷却效果，浇注后局部快速冷却使斗齿晶粒度细小，强度韧性好，冷铁超过此厚度，则重量太大不利于制作带冷铁3的砂芯，而且冷铁3过厚会造成冷凝速度过快，而造成钢水结晶速度过快，造成产品脆而不强韧，冷铁低于此厚度，冷铁蓄势系数不够，达不到铸件局部快速冷却的效果。

冷铁3与外砂壳4之间厚度为4-6mm，低于此参数则会导致浇注钢水后，1600℃的高温钢水击穿砂芯，导致铸件粘砂，如果厚度高于此参数，则浇注后的冷铁无法达到局部快速冷却的效果。

利用本申请结构砂芯生产铸钢斗齿，由于改变了铸件冷却顺序，有意使热节部位快速冷却凝固，无需太多的钢水进行补缩，减少钢水用量达到30%，铸件平均工艺出品率由55%提高至70%，取消大件斗齿埋铁丸或埋砂浇注，消除铸件表面麻点、凹坑缺陷。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。