一种大气压力球形砂冒口套及制作方法与流程

本发明涉及一种冒口套，尤其涉及一种大气压力球形砂冒口套及其制作方法。

背景技术：

在灰铸铁件工艺设计中，通常选用明顶冒口进行补缩，明顶冒口是由木质模具在造型时带出空腔，浇注时铁水充满空腔形成冒口对铸件进行补缩。由于明顶冒口顶部是裸露在空气中的，所以冷却速度快，补缩效率低。为了实现铸件有效补缩，就需要使用直径大、高度高的明顶冒口，冒口所用铁水多，导致工艺出品率低，冒口所需的高度高，导致砂箱的高度增高，所用的造型砂增多，砂铁比随之增大，低的工艺出品率和高的砂铁比导致高的生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的就是克服明顶冒口补缩效率低的问题，提供一种新的大气压力球形砂冒口套，所形成的大气压力球形冒口的补缩效率明显提高，提高了铸件的工艺出品率，同时降低了砂铁比，降低生产成本。

一种大气压力球形砂冒口套，包括冒口体和尖顶砂，所述冒口体下端设置有与所述冒口体相连通的冒口颈，且所述冒口体与所述冒口颈之间形成储液腔，所述冒口体的顶端开设有与所述储液腔连通的出气孔，所述尖顶砂设置于所述冒口体的内腔壁，所述冒口颈的底部开设有与所述储液腔连通的出液口，所述出液口上设置有环形凸起。

在其中一种实施例中，所述大气压力球形砂冒口套的主体为冒口体，冒口体为球形结构件。

在其中一种实施例中，所述尖顶砂位于大气压力球形砂冒口套的冒口体的内部壁上，与冒口体内部接触的地方最厚大，倒斜度往下方延伸，逐渐变窄。

在其中一种实施例中，所述出气孔位于冒口体的顶端，与储液腔相贯通。

在其中一种实施例中，所述冒口颈为圆柱形，与冒口体的下方相连接。其直径为冒口体直径的0.3～0.5倍。

在其中一种实施例中，所述环形凸起位于冒口颈的下端，环形凸起远离所述冒口颈一端的宽度逐渐边窄，从而形成坡形口结构。

在其中一种实施例中，环形凸起最小断面的直径为冒口体直径的0.25～0.35倍。

进一步的，所述的大气压力球形砂冒口套由型(芯)砂、树脂和固化剂制备而成，大气压力球形砂冒口套的厚度大于20mm。

进一步的，所述大大气压力球形砂冒口套有如下制作方法：

将所述大气压力球形砂冒口套进行分型；

在分型的模具上设置子母扣结构；

分型后使用模具进行成型制作。

在其中一种实施例中，所述大气压力球形砂冒口套的成型方式为上下两半分别成型，从冒口体的水平最大直径处分型，大气压力球形砂冒口套由上部大气压力球形砂冒口套和下部大气压力球形砂冒口套组成，上部大气压力球形砂冒口套与下部大气压力球形砂冒口套之间设置子母扣结构配合形成大气压力球形冒口。

在其中一种实施例中，所述大气压力球形砂冒口套的成型方式为左右两半分别成型，从冒口体的垂直最大直径处分型，大气压力球形砂冒口套由左部大气压力球形砂冒口套和右部大气压力球形砂冒口套组成，左部大气压力球形砂冒口套与右部大气压力球形砂冒口套之间设置子母扣结构配合形成大气压力球形冒口。其中，子母扣结构设置为一边为突出结构和凹坑结构，则另一边应位置设置为凹坑结构和突出结构，左部大气压力球形砂冒口套和右部大气压力球形砂冒口套结构完全相同的。

在其中一种实施例中，所述大气压力球形砂冒口套为整体成型，可借助3d打印增材制造技术实现。

本发明提供的大气压力球形砂冒口套形成的大气压力球形冒口是带有锥形槽的球形暗冒口，且与大气联通，冒口中的补缩压力大，较明顶冒口补缩效率明显提高，由8％提升为15％。使用该冒口套在满足灰铸铁件补缩的情况下，可明显提升工艺出品率，提升2％的工艺出品率。

由于本发明所述大气压力球形砂冒口套高度较明顶冒口高度降低，砂铁比也明显下降，砂铁比下降0.5，因此生产成本明显降低。

大气压力球形砂冒口套形成的大气压力球形冒口带有的环形凸起，较明顶冒口更易去除和清理，节省清理成本，且不损伤铸件表面，降低铸件的机损率，提高铸件的合格率。

大气压力球形砂冒口套的制作材料与型(芯)砂完全相同，在打箱落砂后，可随型(芯)同时进入砂处理回收系统，不会给型(芯)砂带入新的杂质，更利于再生砂的纯度。大气压力球形砂冒口套左右分型的方案可节省模具费用，尤其是射芯机模具价格昂贵，通过节约模具费用实现生产成本节约，且只需存放一种冒口套，任意两个冒口套都可以组成一个冒口，方便现场对冒口套的管理。

附图说明

图1是大气压力球形砂冒口套横切向剖视图；

图2是大气压力球形砂冒口套纵切向剖视图；

图3是上下两半分别成型的大气压力球形砂冒口套示意图；

图4是左右两半分别成型的大气压力球形砂冒口套示意图；

图5是左右两半分别成型的冒口套子母扣结构示意图。

其中，大气压力球形砂冒口套-1，尖顶砂-2，出气孔-3，冒口体-4，冒口颈-5，环形凸起-6，储液腔-11，上部冒口套-7，下部冒口套-8，左部冒口套-9，右部冒口套-10，突出结构1-91，凹坑结构1-92，凹坑结构2-93，突出结构2-94

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1-图2，一种大气压力球形砂冒口套1，包括冒口体4和尖顶砂2。

大气压力球形砂冒口套1的主体为冒口体4，冒口体4为球形结构。相同体积的几何体，球形的比表面积最小，则热模数最大，冒口体散热慢，补缩效率高，补缩相同体积的铸件，球形冒口所需的铁水量最少。

在冒口体4的顶部的中间位置上设置有出气孔3。出气孔3是一个贯通的圆柱形孔，主要作用是与大气联通，与尖顶砂2配合形成大气压力冒口，提高冒口的补缩效率，且浇注过程中型腔和冒口中的空气可从此孔排出，避免冒口顶部憋气导致冒口充填不满致使补缩受到影响。

同时，尖顶砂2处于冒口体4的内部顶端的位置，对称设置于出气孔3的两侧。尖顶砂2与冒口体4相接触的地方最厚大，逐渐变窄，到达尖端时可变窄至<5mm。在充填铁水时深入冒口的中心区，使冒口顶部形成锥形槽，提高冒口中心的补缩压力，成为大气压力冒口。

由于大气压力球形砂冒口套形成的大气压力球形冒口通过尖顶砂形成带有锥形槽的球形暗冒口，且与大气联通，冒口中的补缩压力大，较明顶冒口补缩效率明显提高。

所述冒口体4下端设置有与所述冒口体4相连通的冒口颈5，且所述冒口体4与所述冒口颈5之间形成储液腔11。所述储液腔11连通所述出气孔3。所述冒口颈5为圆柱形，与冒口体4的下方连接，其直径为冒口体4的直径的0.3倍，更有利于冒口的清理。

所述冒口颈5的底部开设有与所述储液腔11连通的出液口，所述出液口上设置有环形凸起6。

所述环形凸起6位于冒口颈5的下方，成型后为一个坡形口结构，清理冒口时，环形凸起最小断面的直径为冒口体直径的0.25～0.35倍，冒口从环形凸起6最小的断面断裂，剩余的靠下方的坡形口残留在铸件面上，可防止清理铸件时损伤铸件，去除冒口时保证不损伤铸件的同时更易于冒口的去除和清理。残留在铸件表面的坡形口结构可通过后序的铲磨去除。

由于本发明所述大气压力球形砂冒口套高度较明顶冒口高度降低，砂铁比也明显下降，砂铁比下降0.5，因此生产成本明显降低。

大气压力球形砂冒口套形成的大气压力球形冒口带有的环形凸起，较明顶冒口更易去除和清理，节省清理成本，且不损伤铸件表面，降低铸件的机损率，提高铸件的合格率。

实施例二：

一种大气压力球形砂冒口套的制作方法，如图3，所述大气压力球形砂冒口套的成型方式为上下两半分别成型，从冒口体4的水平最大直径处分型，冒口套由上部冒口套7和下部冒口套8组成，上部冒口套7与下部冒口套8之间设置子母扣结构配合形成大气压力球形冒口。该冒口套可借助手工造型或射芯机实现，需要两套模具进行造型。

实施例三：

一种大气压力球形砂冒口套的制作方法，如图4，所述大气压力球形砂冒口套的成型方式为左右两半分别成型，从冒口体4的垂直最大直径处分型，冒口套由左部冒口套9和右部冒口套10组成，左部冒口套9与右部冒口套10之间设置子母扣结构配合形成大气压力球形冒口。该冒口套可借助手工造型或射芯机实现。如图5，冒口套9的子母扣结构91为突出结构1，子母扣结构92为凹坑结构1，子母扣结构93为凹坑结构2，子母扣结构94为突出结构2，其中，突出结构1和凹坑结构2形状结构一致，可实现间隙配合，凹坑结构1和突出结构2形状结构一致，可实现间隙配合。由于这样的子母扣设计，冒口套9和冒口套10是完全相同的，可用一套模具生产。

实施例二和实施例三中的大气压力球形砂冒口套左右分型的方案，制作方法简单，操作方便。同时可节省模具费用，降低生产成本，且任意两个冒口套都可以组成一个冒口，便于管理。

实施例二和实施例三的所述的大气压力球形砂冒口套由型(芯)砂、树脂和固化剂制备而成，冒口套的厚度大于20mm。所述冒口套也可借助3d打印增材制造技术实现。制作材料成本低，并可随砂系统回收再生。大气压力球形砂冒口套的制作材料与型(芯)砂完全相同，进入砂处理回收系统时不带入新的杂质，回收砂利用效果好。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。