一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造技術領域，特別涉及一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件。
【背景技術】
[0002]在制造厚截面鑄件或大型鑄件時，普通型砂不足以耐受金屬氧化物的高溫作用，導致組件表面經常發生包砂、粘砂等缺陷，在此情況下，常用的措施是在砂型的局部采用鋯英砂或鉻鐵礦砂等高級別耐火材料。現有的擺放鋯英砂或鉻鐵礦砂等特種砂的方式是傳統的手工堆放，這種方法使特種砂的用量、位置、強度均不易控制，造成成本的浪費。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，提前制作出特種預制件并將其固定于鑄型的預定位置，用以實現特殊工藝目標:減少鑄件粘砂、包砂、提高局部退讓性、提高局部潰散性、局部溫度控制、提高澆鑄速度等。可以提高鑄件質量，降低生產成本。
[0004]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現:
[0005]一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，方法包括以下步驟:
[0006]I)先加工制作預制件；
[0007]2)對無模砂型進行成型加工，加工砂型時，根據鑄件結構在無模砂型鑄造型腔內易粘砂處及對鑄件質量有特殊要求的平面處留出預制件的安裝位置；
[0008]3)通過粘接將預制件固定在砂型的預留位置上，砂型預制成型。
[0009]所述預制件包括通用標準預制件，通用標準預制件包括砂型角體預制塊、砂型棱體預制塊、砂型面體預制塊、圓弧形棱角預制塊，所述砂型角體預制塊和砂型棱體預制塊拼接使用，同時粘接在無模砂型的棱角處，所述砂型面體預制塊粘接在對鑄件平面有特殊質量要求的砂型預留平面處，所述圓弧形棱角預制塊為弧形預制塊，針對不同半徑的模具圓拼接成型，與無模砂型粘接固定。
[0010]所述砂型棱體預制塊是一個三棱柱結構，三棱柱的底面是一個等腰直角三角形，等腰直角三角形的兩個銳角做倒角，等腰直角三角形的直角做倒圓。
[0011]所述砂型角體預制塊是將一個立方體切割掉一個三棱角后形成的一個七面體結構。
[0012]所述砂型面體預制塊為長方體結構或者為環形結構。
[0013]與現有的技術相比，本發明的有益效果是:
[0014]一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，提前制作出特種預制件并將其固定于鑄型的預定位置，用以實現特殊工藝目標:減少鑄件粘砂、包砂、提高局部退讓性、提高局部潰散性、局部溫度控制、提高澆鑄速度等。可以提高鑄件質量，降低生產成本。本方法操作簡單方便，可以將預制件制作成統一規格的標準化預制件，可切割拼接使用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明中砂型角體預制塊和砂型棱體預制塊拼接使用并同時粘接在無模砂型的棱角處的結構示意圖；
[0016]圖2是本發明中砂型角體預制塊的結構示意圖；
[0017]圖3是本發明中砂型棱體預制塊的結構示意圖；
[0018]圖4是粘接砂型角體預制塊和砂型棱體預制塊的無模砂型棱角處預留位置的預加工面。
[0019]圖5是本發明中長方體砂型面體預制塊的結構示意圖；
[0020]圖6是本發明中長方體砂型面體預制塊粘接在無模砂型上的結構示意圖；
[0021]圖7是實施例1中預制塊的安裝示意圖；
[0022]圖8是本發明中砂型面體預制塊的環形結構示意圖；
[0023]圖9是本發明中圓弧形棱角預制塊結構示意圖；
[0024]圖10是實施例3中預制塊的安裝位置示意圖；
[0025]圖中:1_砂型角體預制塊1-1砂型角體預制塊倒圓1-2等邊三角形截面2-砂型棱體預制塊2-1砂型棱體預制塊倒圓2-2砂型棱體預制塊倒角3-無模砂型棱體粘合面4-砂型5-無模砂型角體粘合面6-長方體砂型面體預制塊7-環形結構砂型面體預制塊8-圓弧形棱角預制塊9-環狀鑄造體結構
【具體實施方式】
[0026]下面結合說明書附圖對本發明進行詳細地描述，但是應該指出本發明的實施不限于以下的實施方式。
[0027]如圖所示，一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，方法包括以下步驟:
[0028]I)先加工制作預制件；預制件包括通用標準預制件和特殊形狀預制件；預制件的材質可使用鋯英砂或者鉻鐵礦砂等高級別耐火材料。特殊形狀預制件為不可通用的預制件，根據砂型特殊部位的具體結構預先設計加工。
[0029]2)對無模砂型進行成型加工，加工砂型時，在無模砂型鑄造易粘砂處及對鑄件質量有特殊要求的平面處留出預制件的安裝位置；
[0030]3)通過粘接將預制件固定在砂型的預留位置上，砂型預制成型。粘接材料可使用水玻璃膠、樹脂，但不限于以上兩種固化劑。
[0031]所述預制件包括通用標準預制件，通用標準預制件包括砂型角體預制塊1、砂型棱體預制塊2、砂型面體預制塊、圓弧形棱角預制塊8，所述砂型角體預制塊I和砂型棱體預制塊2拼接使用，同時粘接在無模砂型4的棱角處，所述砂型面體預制塊粘接在對鑄件平面有特殊質量要求的砂型預留平面處，所述圓弧形棱角預制塊8為弧形預制塊，針對不同半徑的模具圓拼接成型，與無模砂型粘接固定。
[0032]見圖3，所述砂型棱體預制塊2是一個三棱柱結構，三棱柱的底面是一個等腰直角三角形，等腰直角三角形的兩個銳角做直角倒角2-2，倒角邊與等腰直角三角形的直角邊垂直；等腰直角三角形的直角做倒圓2-1。
[0033]見圖2，所述砂型角體預制塊I是將一個立方體切割掉一個三棱角后形成的一個七面體結構。
[0034]在一個立方體相鄰的三條棱上截取相同的長度取點，將三點所在的等邊三角形截面1-2作為切割面，切割所剩的七面體結構即為砂型角體預制塊I。砂型角體預制塊I上三個正方形面相交的棱邊做倒圓1-1。
[0035]相同規格的砂型棱體預制塊2和砂型角體預制塊I所拼接的三角形底面尺寸相同。
[0036]見圖5、圖8，所述砂型面體預制塊為長方體結構預制塊6或者為環形結構預制塊7。砂型面體預制塊的厚度不小于20mm。
[0037]環形結構預制塊7設計為具有統一 γ角的標準預制件，在一定尺寸范圍內，可以拼接成不同半徑的圓環體。可以徑向拼接，也可以縱向拼接。
[0038]見圖9，圓弧形棱角預制塊8設計為具有統一 β角的標準預制件，在一定尺寸范圍內，不同半徑的圓弧砂型的棱角可用標準尺寸預制塊拼接。
[0039]圓弧形棱角預制塊8的徑向截面是一個等腰直角三角形，等腰直角三角形的兩個銳角做直角倒角，倒角邊與等腰直角三角形的直角邊垂直；等腰直角三角形的直角做倒圓。
[0040]實施例1:見圖7所示，無模砂型A點處在鑄造的過程中是易粘砂處，采用本發明中的方法可接解決A點處的粘砂問題，具體方法步驟如下:
[0041]I)見圖2、圖3，為通用標準預制件砂型角體預制塊I和砂型棱體預制塊2，是事先制作的成品預制件。所選標準預制件的砂型角體預制塊I和砂型棱體預制塊2規格型號相同。
[0042]2)見圖4，加工無模砂型4時，在預制件的安裝位置處，根據砂型角體預制塊I和砂型棱體預制塊2的規格尺寸，預加工出砂型棱體粘合面3和砂型角體粘合面5。
[0043]3)無模砂型4通過切削加工完成后，將砂型角體預制塊I粘接在砂型角體粘合面5處，將砂型棱體預制塊2粘合在砂型棱體粘合面3處，如圖1所示。
[0044]4)無模砂型加工成型，可進行鑄造生產。
[0045]實施例2，鑄件對某一平面有特殊質量要求時，可事先制作出如圖5或圖8所示的砂型面體預制塊。然后加工無模砂型，加工砂型時，預留出砂型面體預制塊的安裝位置。最后將砂型面體預制塊粘接在砂型上，如圖6、圖10所示。
[0046]實施例3，見圖10，當鑄造件為圓環形結構時，先根據鑄件的形狀加工砂型，預留出預制塊的粘貼位置，然后將圓弧形棱角預制塊9拼接粘貼于砂型的相應位置上。如果鑄件的圓弧面有特殊的質量要求，將環形結構砂型面體預制塊7拼接粘貼于砂型的相應位置上。
[0047]所有預制體標準件在拼接時，要求接口緊密，澆鑄時不可以有鐵水滲入。
【主權項】
1.一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，其特征在于，方法包括以下步驟: 1)先加工制作預制件； 2)對無模砂型進行成型加工，加工砂型時，根據鑄件結構在無模砂型鑄造砂型內腔易粘砂處及對鑄件質量有特殊要求的平面處留出預制件的安裝位置； 3)通過粘接將預制件固定在砂型的預留位置上，砂型預制成型。
2.根據權利要求1所述的一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，其特征在于，所述預制件包括通用標準預制件，通用標準預制件包括砂型角體預制塊、砂型棱體預制塊、砂型面體預制塊、圓弧形棱角預制塊，所述砂型角體預制塊和砂型棱體預制塊拼接成型，同時粘接在無模砂型的棱角處，所述砂型面體預制塊粘接在對鑄件平面有特殊質量要求的砂型預留平面處，所述圓弧形棱角預制塊為弧形預制塊，針對不同半徑的模具圓拼接成型，與無模砂型粘接固定。
3.根據權利要求2所述的一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，其特征在于，所述砂型棱體預制塊是一個三棱柱結構，三棱柱的底面是一個等腰直角三角形，等腰直角三角形的兩個銳角做倒角，等腰直角三角形的直角做倒圓。
4.根據權利要求2所述的一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，其特征在于，所述砂型角體預制塊是將一個立方體切割掉一個三棱角后形成的一個七面體結構。
5.根據權利要求2所述的一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，其特征在于，所述砂型面體預制塊為長方體結構或者為環形結構。
【專利摘要】一種無模鑄造防止粘砂的方法及預制件，方法包括以下步驟：1)先加工制作預制件；2)對無模砂型進行成型加工，加工砂型時，根據鑄件結構判斷，在無模砂型鑄造砂箱型腔內易粘砂處及對鑄件質量有特殊要求的平面處留出預制件的安裝位置；3)通過粘接將預制件固定在砂型的預留位置上，砂型預制成型。與現有的技術相比，本發明的有益效果是：提前制作出特種預制件并將其固定于鑄型的預定位置，用以實現特殊工藝目標：減少鑄件粘砂、包砂、提高局部退讓性、提高局部潰散性、局部溫度控制等。可以提高鑄件質量，降低生產成本。本方法操作簡單方便，可以將預制件制作成統一規格的標準預制件，可切割拼接使用。
【IPC分類】B22C9-02
【公開號】CN104815953
【申請號】CN201510185916
【發明人】鮑壯, 鮑猛, 李迎昀, 朱杰
【申請人】鞍山千鋼機械制造有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月20日