一种保持砂芯型腔内压的排气塞的制作方法

本发明涉及生铁铸件的铸造技术领域，尤其涉及一种保持砂芯型腔内压的排气塞。

背景技术：

在生铁铸件的铸造过程中，砂芯型腔的强度以及耐压程度都关乎最终铸件的质量和品质，因此排气系统在铸造模具中占据重要的地位。

其中，排气塞是用于模具内部能将空气及其他杂气排出从而提升模具产品品质的一种模具配件，现有的铸造排气塞具有通气效果好、强力减少气流、塞孔及浇铸填充不满、更换方便等优点，使砂芯压实，并使气体穿透整个砂芯,不产生死角位置，从而减少铸造缺陷。

但现有的铸造排气塞比较被动，在浇注的瞬间，气体冲击力较大，又不利于保持型腔的内压，造成铸液渗入排气塞，从而导致铸件与排气塞的结合部有毛刺及堵孔等缺陷，因此需要对现有排气塞进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种保持砂芯型腔内压的排气塞。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种保持砂芯型腔内压的排气塞，包括排气塞本体，排气塞本体的外形为变径圆筒体形状，排气塞本体两端面的外径小于排气塞本体中部的外径尺寸，排气塞本体底端开口内卡接有异形活塞s，排气塞本体顶端开口内卡接有异形活塞n，异形活塞n的顶面固接有推杆，异形活塞n具体是由一个凸形圆柱体、一个截头圆锥体以及一个圆柱形磁铁条一体成型，排气塞本体顶端开口处与凸形圆柱体一端的凸台卡接，排气塞本体内腔与凸形圆柱体的弧面密封卡接，排气塞本体内腔中部设有与圆柱形磁铁条密封套接的圆形通孔，异形活塞s与异形活塞n形状相同且对称设置，异形活塞s的圆柱形磁铁条与异形活塞n的圆柱形磁铁条极性相反；

圆形通孔的侧壁处连通有加料通道，加料通道一直延伸到排气塞本体外侧壁的表面，且加料通道的出口为漏斗状，加料通道的出口处设有漏斗塞，漏斗塞的四周为法兰圈，漏斗塞通过销钉紧固在排气塞本体的外侧壁；

排气塞本体内腔沿圆形通孔等分成对称的两部分腔体，上下两个腔体之间通过u形通道相互连通，u形通道位于排气塞本体的侧壁内部，且u形通道沿圆形通孔中心横截面呈面对称设置，且多个u形通道的长度不一致，一些u形通道的两端出口更靠近排气塞本体的两端出口处，另一些u形通道的两端出口更靠近圆形通孔；

排气塞本体顶端出口的四周固定套接有法兰环，排气塞本体的法兰环通过销钉固定在模具箱体的外壁上。

优选地，排气塞本体具体是隔热陶瓷，保证一定的隔热形，使排气塞本体内腔的温度与外壁处温度不一致。

优选地，漏斗塞具体是隔热陶瓷，且漏斗塞的内壁衬有橡胶条，保证排气塞本体内腔为密闭空间。

优选地，排气塞本体两端出口处的内壁均内衬有氟塑料层，为提高密封性，还可以在氟塑料层涂抹凡士林或密封蜡。

优选地，排气塞本体内腔中填充有可燃有机气体，排气塞本体内腔中的可燃有机气体具体是正丁烷、丙烷、乙醇或甲醇。使用之前优先从加料通道将可燃气体注入到排气塞本体内腔中，保持气压为1.5atm左右，此时排气塞本体的内腔体积达到最大，关闭漏斗塞并用销钉锁紧，并将通过法兰环及销钉将排气塞本体固定在模具箱体的外壁上，并使排气塞本体内壁与型腔外的砂芯接触，并通过加压装置，使型腔内的气压能够顺利推动异形活塞s活动，从而构成一种活塞推动压缩气体的结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用活塞筒体结构，将砂芯材型腔内的气压及气温的瞬间变化缓冲后，转化为活塞压缩动力，促进可燃气体与型腔内空气交换并点燃；再利用点燃气体熄灭瞬间的低压，瞬时打开排气塞本体的所有排气u形通道，从而将型腔内的瞬间膨胀力全部卸除；并在浇注的过程中可手动抽、拉推杆，以调整排气速度，从而最大限度地保证型腔内压的稳定性，避免砂芯受热过度膨胀以及铸铁冷却负压过度收缩而造成的型腔结构破坏，同时保证整个型腔内的气压的均匀性，也促进各处的浇注，最大程度地限制缺陷的生成。

附图说明

图1为本发明提出的一种保持砂芯型腔内压的排气塞的结构示意图；

图中：排气塞本体1、异形活塞s2、异形活塞n3、推杆4、圆形通孔5、加料通道6、漏斗塞7、u形通道8、法兰环9。

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。

参照图1，一种保持砂芯型腔内压的排气塞，包括排气塞本体1，排气塞本体1的外形为变径圆筒体形状，排气塞本体1两端面的外径小于排气塞本体1中部的外径尺寸，排气塞本体1底端开口内卡接有异形活塞s2，排气塞本体1顶端开口内卡接有异形活塞n3，异形活塞n3的顶面固接有推杆4，异形活塞n3具体是由一个凸形圆柱体、一个截头圆锥体以及一个圆柱形磁铁条一体成型，排气塞本体1顶端开口处与凸形圆柱体一端的凸台卡接，排气塞本体1内腔与凸形圆柱体的弧面密封卡接，排气塞本体1内腔中部设有与圆柱形磁铁条密封套接的圆形通孔5，异形活塞s2与异形活塞n3形状相同且对称设置，异形活塞s2的圆柱形磁铁条与异形活塞n3的圆柱形磁铁条极性相反；圆形通孔5的侧壁处连通有加料通道6，加料通道6一直延伸到排气塞本体1外侧壁的表面，且加料通道6的出口为漏斗状，加料通道6的出口处设有漏斗塞7，漏斗塞7的四周为法兰圈，漏斗塞7通过销钉紧固在排气塞本体1的外侧壁；排气塞本体1内腔沿圆形通孔5等分成对称的两部分腔体，上下两个腔体之间通过u形通道8相互连通，u形通道8位于排气塞本体1的侧壁内部，且u形通道8沿圆形通孔5中心横截面呈面对称设置，且多个u形通道8的长度不一致，一些u形通道8的两端出口更靠近排气塞本体1的两端出口处，另一些u形通道8的两端出口更靠近圆形通孔5；排气塞本体1顶端出口的四周固定套接有法兰环9，排气塞本体1的法兰环9通过销钉固定在模具箱体的外壁上。

参照图1，排气塞本体1具体是隔热陶瓷，保证一定的隔热形，使排气塞本体1内腔的温度与外壁处温度不一致。

参照图1，漏斗塞7具体是隔热陶瓷，且漏斗塞7的内壁衬有橡胶条，保证排气塞本体1内腔为密闭空间。

参照图1，排气塞本体1两端出口处的内壁均内衬有氟塑料层，为提高密封性，还可以在氟塑料层涂抹凡士林或密封蜡。

参照图1，排气塞本体1内腔中填充有可燃有机气体，排气塞本体1内腔中的可燃有机气体具体是正丁烷、丙烷、乙醇或甲醇。使用之前优先从加料通道6将可燃气体注入到排气塞本体1内腔中，保持气压为1.5atm左右，此时排气塞本体1的内腔体积达到最大，关闭漏斗塞7并用销钉锁紧，并将通过法兰环9及销钉将排气塞本体1固定在模具箱体的外壁上，并使排气塞本体1内壁与型腔外的砂芯接触，并通过加压装置，使型腔内的气压能够顺利推动异形活塞s2活动，从而构成一种活塞推动压缩气体的结构。

本发明的工作原理：浇注时，型腔内的气压及气温大幅增加，造成的压强差推动异形活塞s2向内迅速挤压，造成排气塞本体1的内腔体积缩小，并促进可燃气体压缩、甚至压缩成液体并升高温度，型腔内的高温空气气体沿着u形通道8进入排气塞本体1内腔中，当温度和压力达到燃点时，可燃气体迅速燃烧，并涌入砂芯型腔内，迅速消耗型腔内的气体，从而消耗掉浇注伊始温度和气压差，为浇注提供缓冲压力；另一方面可燃气体迅速消耗，在可燃气体灭火的瞬间，排气塞本体1内腔的内压值瞬间达到最小值，造成异形活塞s2和异形活塞n3同时压缩，使排气塞本体1内腔体积接近于零，此时排气量达到最大，能够迅速将砂芯型腔内的热气排出模具外。

在实际使用时，在推杆4位于排气塞本体1内时，有时需要将推杆4拉出一定长度，以控制排气速度，避免铸铁液过早冷却生成氧化膜，基于此种思路，还可以将推杆4的外壁改成螺纹装或是开设s型槽状，通过螺纹转动配合来调整推杆4的位置，从而实现排气速度的控制。此种方案我们未经过试验，因为我们通过抽/拉推杆4放气一段时间即可完成型腔内压的控制，并能够使内压基本与环境大气压相同，从而促进型腔内各个位置的正常浇注，最大程度地限制缺陷的生成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。