一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺

文档序号:917381 发布日期:2021-03-02 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺 (Precise bubble-free casting process of hardware casting ) 是由 黄勇平 于 2020-11-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺,属于铸件铸造技术领域,可以实现设有特制的铸造装置,并通过铸造装置来进行五金套管的铸造,铸造装置中芯通气孔、内通芯孔的设置,可便于浇注过程中,芯头处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生,铸造装置中浇液析气管的设置,可为金属液提供一个双重的加速效果,从而显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生,铸造装置中腔自泄气组件的设置,可便于型腔中因浇注产生的气体的流出,从而进一步的减少侵入性气泡的产生,进而从气泡产生的原因着手,可有效的防止五金套管上出现气泡,从而显著提高套管的成品率,节省了资源,提高了生产效率。(The invention discloses a precise bubble-free casting process of a hardware casting, which belongs to the technical field of casting, can realize the arrangement of a special casting device, and carries out the casting of a hardware sleeve by the casting device, the arrangement of a core vent hole and an inner core through hole in the casting device can facilitate the outflow of gas generated at a core head in the casting process, thereby effectively reducing the generation of invasive bubbles, the arrangement of a casting liquid gas-separating pipe in the casting device can provide a double accelerating effect for molten metal, thereby obviously improving the precipitation of gas in the molten metal and reducing the generation of the precipitated bubbles, the arrangement of a cavity self-gas-release component in the casting device can facilitate the outflow of gas generated by casting in a cavity, thereby further reducing the generation of the invasive bubbles, further starting from the reasons generated by the bubbles, and effectively preventing the bubbles from appearing on the hardware sleeve, thereby obviously improving the rate of finished products of the sleeve, saving resources and improving the production efficiency.)

一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺

技术领域

本发明涉及铸件铸造技术领域,更具体地说,涉及一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺。

背景技术

铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经打磨等后续加工手段后,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。铸件的用途非常广泛,而且其用途正在呈不断扩大的趋势,已经具体用到建筑、五金、设备、机床、船舶、航空航天、汽车、机车、电子、计算机、电器、灯具等行业,其中用于五金行业的铸件,统称为五金铸件。

五金套管是常见的五金铸件中的一种,主要作为两配件的连接件,可以起到拼接、固定的作用,通常呈圆管状。

现有技术中,铸造五金套管时,套管上容易出现气泡(气孔),气泡会降低套管的强度,导致套管报废,从而大大降低了成品率,不仅会造成资源的浪费,还会影响套管的生产效率。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺,它可以实现设有特制的铸造装置,并通过铸造装置来进行五金套管的铸造,铸造装置中芯通气孔、内通芯孔的设置,可便于浇注过程中,芯头处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生,铸造装置中浇液析气管的设置,可为金属液提供一个双重的加速效果,从而显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生,铸造装置中腔自泄气组件的设置,可便于型腔中因浇注产生的气体的流出,从而进一步的减少侵入性气泡的产生,进而从气泡产生的原因着手,可有效的防止五金套管上出现气泡,从而显著提高套管的成品率,节省了资源,提高了生产效率。

2.技术方案

为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。

一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺,包括以下步骤:

S1、将型芯放于上砂型和下砂型之间,通过芯头、定位槽对型芯进行对准,完成铸造装置的组装;

S2、将金属原料投入熔炼设备,对金属原料进行熔炼,制得金属液,金属液的出炉温度为750-785℃;

S3、将S2中的金属液,经浇液析气管浇注至型腔中,浇注温度控制在730-745℃之间;

S4、金属液凝固后制得毛坯铸件,取出毛坯铸件并对其进行清理,清理完毕再对其进行打磨加工;

S5、通过X射线检测设备,对S4中的铸件进行气泡检测,判断铸件中是否有气泡。

进一步的,所述铸造装置包括相匹配的上砂箱和下砂箱,所述上砂箱内设置有上砂型,所述下砂箱内设置有下砂型,所述上砂型和下砂型之间设有相匹配的型芯,所述型芯的上下两端均固定连接有芯头,所述型芯和上砂型、下砂型之间形成有型腔,所述上砂型开设有芯通气孔,所述芯通气孔的两侧均开设有腔通气孔,所述腔通气孔与型腔相连通,所述上砂型内镶嵌安装有浇液析气管,所述腔通气孔内设置有腔自泄气组件。

进一步的,所述上砂型、下砂型内均开设有与芯头相匹配的定位槽,两个所述芯头分别与两个定位槽插接,芯头、定位槽的设置,可便于型芯与上砂型、下砂型进行对准,进而防止型芯发生偏斜,提高铸造精度。

进一步的,所述型芯内开设有内通芯孔,所述内通芯孔贯穿芯头并与芯通气孔相连通,可便于浇注过程中,芯头处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生。

进一步的,所述浇液析气管包括直浇管和横浇管,所述直浇管、横浇管呈L字形设置,所述直浇管的顶端开设有外浇口,所述横浇管内开设有横浇道,所述外浇口的底端设置有析气直浇道,所述析气直浇道包括粗口上段、细口加速环、光滑下段。

进一步的,所述粗口上段的顶端与外浇口连通,所述光滑下段的底端与横浇道相连通,所述细口加速环的两端分别与粗口上段、光滑下段连通,所述横浇道远离光滑下段的一端与型腔相连通,使得金属液可依次经外浇口、粗口上段、细口加速环、光滑下段、横浇道流至型腔中,进而便于金属液的浇注。

进一步的,所述细口加速环的内径小于粗口上段,金属液经外浇口、粗口上段流至细口加速环处后,由于细口加速环细于粗口上段,使得金属液压力增大,进而加速金属液的流动,所述光滑下段的内壁涂刷有耐高温光滑涂层,使得光滑下段内壁光滑,减小金属液与直浇管间的摩擦力,进而进一步提高金属液的流动速度,在双重加速效果的作用下,显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生。

进一步的,所述直浇管内开设有两个对称设置的浇注排气孔,所述浇注排气孔设置为L字形,所述浇注排气孔的一端与光滑下段相连通,另一端贯穿直浇管并外界相连通,可便于金属液中析出气体的流出。

进一步的,所述腔自泄气组件包括固定连接与腔通气孔内壁上的自调封环,所述自调封环的中部活动贯穿有联动竖杆,所述联动竖杆的外壁上固定套设有与自调封环相匹配的环塞,所述环塞贯穿自调封环,所述联动竖杆的底端固定连接有与腔通气孔相匹配的自顶落孔塞,所述腔通气孔的外侧开设有环形的阔通槽,所述阔通槽位于自顶落孔塞的上方且尺寸大于自顶落孔塞,通过腔自泄气组件的设置,正常情况下,环塞在重力的作用下插在自调封环中,但当型腔中有气体时,在气体压力的作用下,顶动自顶落孔塞向上移动,进而带动环塞向上移动,致使自顶落孔塞移动至阔通槽中、环塞与自调封环脱离,从而使腔通气孔导通,进而便于型腔中因浇注产生的侵入性气体的流出,进一步的减少侵入性气泡的产生。

进一步的,所述活动限位块两侧的外壁上均固定连接有活动限位块,所述腔通气孔两侧的内壁上均固定连接有固定限位块,两个所述活动限位块的底端分别与两个固定限位块的顶端相抵,所述自顶落孔塞的底端与型腔的顶端相齐平,使得型腔中气体流出后,自顶落孔塞的底端可与型腔的顶端保持齐平,进而防止铸件的顶端产生凹陷或凸起,从而保证铸造质量。

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的优点在于:

(1)本方案设有特制的铸造装置,并通过铸造装置来进行五金套管的铸造,铸造装置中芯通气孔、内通芯孔的设置,可便于浇注过程中,芯头处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生,铸造装置中浇液析气管的设置,可为金属液提供一个双重的加速效果,从而显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生,铸造装置中腔自泄气组件的设置,可便于型腔中因浇注产生的气体的流出,从而进一步的减少侵入性气泡的产生,进而从气泡产生的原因着手,可有效的防止五金套管上出现气泡,从而显著提高套管的成品率,节省了资源,提高了生产效率。

(2)上砂型、下砂型内均开设有与芯头相匹配的定位槽,两个芯头分别与两个定位槽插接,芯头、定位槽的设置,可便于型芯与上砂型、下砂型进行对准,进而防止型芯发生偏斜,提高铸造精度。

(3)型芯内开设有内通芯孔,内通芯孔贯穿芯头并与芯通气孔相连通,可便于浇注过程中,芯头处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生。

(4)粗口上段的顶端与外浇口连通,光滑下段的底端与横浇道相连通,细口加速环的两端分别与粗口上段、光滑下段连通,横浇道远离光滑下段的一端与型腔相连通,使得金属液可依次经外浇口、粗口上段、细口加速环、光滑下段、横浇道流至型腔中,进而便于金属液的浇注。

(5)细口加速环的内径小于粗口上段,金属液经外浇口、粗口上段流至细口加速环处后,由于细口加速环细于粗口上段,使得金属液压力增大,进而加速金属液的流动,光滑下段的内壁涂刷有耐高温光滑涂层,使得光滑下段内壁光滑,减小金属液与直浇管间的摩擦力,进而进一步提高金属液的流动速度,在双重加速效果的作用下,显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生。

(6)直浇管内开设有两个对称设置的浇注排气孔,浇注排气孔设置为L字形,浇注排气孔的一端与光滑下段相连通,另一端贯穿直浇管并外界相连通,可便于金属液中析出气体的流出。

(7)通过腔自泄气组件的设置,正常情况下,环塞在重力的作用下插在自调封环中,但当型腔中有气体时,在气体压力的作用下,顶动自顶落孔塞向上移动,进而带动环塞向上移动,致使自顶落孔塞移动至阔通槽中、环塞与自调封环脱离,从而使腔通气孔导通,进而便于型腔中因浇注产生的侵入性气体的流出,进一步的减少侵入性气泡的产生。

(8)活动限位块两侧的外壁上均固定连接有活动限位块,腔通气孔两侧的内壁上均固定连接有固定限位块,两个活动限位块的底端分别与两个固定限位块的顶端相抵,自顶落孔塞的底端与型腔的顶端相齐平,使得型腔中气体流出后,自顶落孔塞的底端可与型腔的顶端保持齐平,进而防止铸件的顶端产生凹陷或凸起,从而保证铸造质量。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图;

图2为本发明铸造装置的正面剖视结构示意图;

图3为本发明图2中A处的放大图;

图4为本发明图2中B处的放大图;

图5为本发明型芯内的剖视图;

图6为本发明浇液析气管的剖视结构示意图。

图中标号说明:

101、上砂箱;102、上砂型;103、下砂箱;104、下砂型;105、型芯;106、芯头;107、定位槽;108、型腔;109、芯通气孔;110、腔通气孔;111、内通芯孔;112、阔通槽;002、浇液析气管;201、直浇管;202、横浇管;203、外浇口;204、粗口上段;205、细口加速环;206、光滑下段;207、横浇道;208、浇注排气孔;301、自调封环;302、联动竖杆;303、环塞;304、自顶落孔塞;305、活动限位块;306、固定限位块。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1:

请参阅图1-6,一种五金铸件的精密无气泡铸造工艺,包括以下步骤:

S1、将型芯105放于上砂型102和下砂型104之间,通过芯头106、定位槽107对型芯105进行对准,完成铸造装置的组装;

S2、将金属原料投入熔炼设备,对金属原料进行熔炼,制得金属液,金属液的出炉温度为750-785℃;

S3、将S2中的金属液,经浇液析气管002浇注至型腔108中,浇注温度控制在730-745℃之间;

S4、金属液凝固后制得毛坯铸件,取出毛坯铸件并对其进行清理,清理完毕再对其进行打磨加工;

S5、通过X射线检测设备,对S4中的铸件进行气泡检测,判断铸件中是否有气泡。

请参阅图2-6,铸造装置包括相匹配的上砂箱101和下砂箱103,上砂箱101内设置有上砂型102,下砂箱103内设置有下砂型104,上砂型102和下砂型104之间设有相匹配的型芯105,型芯105的上下两端均固定连接有芯头106,型芯105和上砂型102、下砂型104之间形成有型腔108,上砂型102开设有芯通气孔109,芯通气孔109的两侧均开设有腔通气孔110,腔通气孔110与型腔108相连通,上砂型102、下砂型104内均开设有与芯头106相匹配的定位槽107,两个芯头106分别与两个定位槽107插接,芯头106、定位槽107的设置,可便于型芯105与上砂型102、下砂型104进行对准,进而防止型芯105发生偏斜,提高铸造精度,型芯105内开设有内通芯孔111,内通芯孔111贯穿芯头106并与芯通气孔109相连通,可便于浇注过程中,芯头106处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生。

请参阅图2和图6,上砂型102内镶嵌安装有浇液析气管002,浇液析气管002包括直浇管201和横浇管202,直浇管201、横浇管202呈L字形设置,直浇管201的顶端开设有外浇口203,横浇管202内开设有横浇道207,外浇口203的底端设置有析气直浇道,析气直浇道包括粗口上段204、细口加速环205、光滑下段206,粗口上段204的顶端与外浇口203连通,光滑下段206的底端与横浇道207相连通,细口加速环205的两端分别与粗口上段204、光滑下段206连通,横浇道207远离光滑下段206的一端与型腔108相连通,使得金属液可依次经外浇口203、粗口上段204、细口加速环205、光滑下段206、横浇道207流至型腔108中,进而便于金属液的浇注,细口加速环205的内径小于粗口上段204,金属液经外浇口203、粗口上段204流至细口加速环205处后,由于细口加速环205细于粗口上段204,使得金属液压力增大,进而加速金属液的流动,光滑下段206的内壁涂刷有耐高温光滑涂层,使得光滑下段206内壁光滑,减小金属液与直浇管201间的摩擦力,进而进一步提高金属液的流动速度,在双重加速效果的作用下,显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生,直浇管201内开设有两个对称设置的浇注排气孔208,浇注排气孔208设置为L字形,浇注排气孔208的一端与光滑下段206相连通,另一端贯穿直浇管201并外界相连通,可便于金属液中析出气体的流出。

请参阅图2-3,腔通气孔110内设置有腔自泄气组件,腔自泄气组件包括固定连接与腔通气孔110内壁上的自调封环301,自调封环301的中部活动贯穿有联动竖杆302,联动竖杆302的外壁上固定套设有与自调封环301相匹配的环塞303,环塞303贯穿自调封环301,联动竖杆302的底端固定连接有与腔通气孔110相匹配的自顶落孔塞304,腔通气孔110的外侧开设有环形的阔通槽112,阔通槽112位于自顶落孔塞304的上方且尺寸大于自顶落孔塞304,通过腔自泄气组件的设置,正常情况下,环塞303在重力的作用下插在自调封环301中,但当型腔108中有气体时,在气体压力的作用下,顶动自顶落孔塞304向上移动,进而带动环塞303向上移动,致使自顶落孔塞304移动至阔通槽112中、环塞303与自调封环301脱离,从而使腔通气孔110导通,进而便于型腔108中因浇注产生的侵入性气体的流出,进一步的减少侵入性气泡的产生,活动限位块305两侧的外壁上均固定连接有活动限位块305,腔通气孔110两侧的内壁上均固定连接有固定限位块306,两个活动限位块305的底端分别与两个固定限位块306的顶端相抵,自顶落孔塞304的底端与型腔108的顶端相齐平,使得型腔108中气体流出后,自顶落孔塞304的底端可与型腔108的顶端保持齐平,进而防止铸件的顶端产生凹陷或凸起,从而保证铸造质量。

本发明设有特制的铸造装置,并通过铸造装置来进行五金套管的铸造,铸造装置中芯通气孔109、内通芯孔111的设置,可便于浇注过程中,芯头106处产生的气体的流出,进而有效减少侵入性气泡的产生,铸造装置中浇液析气管002的设置,可为金属液提供一个双重的加速效果,从而显著提高金属液内气体的析出,减少析出性气泡的产生,铸造装置中腔自泄气组件的设置,可便于型腔108中因浇注产生的气体的流出,从而进一步的减少侵入性气泡的产生,进而从气泡产生的原因着手,可有效的防止五金套管上出现气泡,从而显著提高套管的成品率,节省了资源,提高了生产效率。

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改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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