CN103317100B - 一种制造球铁轮毂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造球铁轮毂的方法，步骤如下：将发热保温冒口套***型芯的顶部，并使发热保温冒口套未完全没入型芯中；将发热保温冒口套和型芯置入模具中，使得模具与型芯之间形成一轮毂形状的型腔；向型腔中浇注铁液，铁液充满型腔并经设置在型芯上的内浇口进入发热保温冒口套；对型腔中的铁液进行冷却，利用发热保温冒口套发热延缓来发热保温冒口套中的铁液的冷却时间，使发热保温冒口套中的铁液能够对型腔中的铁液进行补缩；待铁液冷却完毕，打开并移除模具，取出发热保温冒口套，溶掉型芯，即完成球铁轮毂的铸造。该球铁轮毂的制造方法不仅有效提高了球铁轮毂铸件内部的致密度，还减小了冒口套的尺寸，大大提高了金属利用率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造球铁轮毂的方法，尤其涉及一种利用保温发热冒口制造球铁轮毂的方法。
背景技术
球铁轮毂在铸型中冷却时，最薄的部位先凝固，其收缩可由附近较厚的部分补偿，较厚部分凝固时，又可由最厚的部分得到补偿，最厚部分凝固时，如果得不到补偿，该处就会形成大缩孔。此时，就需通过冒口来补偿轮毂铸件在凝固过程中的收缩，以获得没有缩孔的致密铸件。由于球铁轮毂在浇注和冷却过程中铁水热量消耗大，为防止冒口凝固过快，通常冒口的尺寸都较大，但这样又会降低金属的利用率，提高铸造成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种制造球铁轮毂的方法，其通过在芯子的内部放置发热保温冒口套，不仅有效提高了球铁轮毂铸件内部的致密度，还减小了冒口套的尺寸，大大提高了金属利用率，降低了生产成本。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种制造球铁轮毂的方法，包括如下步骤：步骤一：准备好铸造球铁轮毂所需的模具、型芯以及发热保温冒口套；步骤二：将所述发热保温冒口套***所述型芯的顶部，并使所述发热保温冒口套未完全没入所述型芯中；步骤三：将所述发热保温冒口套和所述型芯置入所述模具中，使得所述模具与所述型芯之间形成一轮毂形状的型腔；步骤四：向所述型腔中浇注铁液，所述铁液充满所述型腔并经设置在所述型芯上的内浇口进入所述发热保温冒口套；步骤五：对所述型腔中的铁液进行冷却，利用所述发热保温冒口套发热延缓所述发热保温冒口套中的铁液的冷却时间，使所述发热保温冒口套中的铁液能够对所述型腔中的铁液进行补缩；步骤六：待所述铁液冷却完毕，打开并移除所述模具，取出所述发热保温冒口套，溶掉所述型芯，即完成球铁轮毂的铸造。
所述制造球铁轮毂的方法，优选将所述步骤一中准备型芯时需将所述型芯分成两部分制作，两部分沿着水平方向或竖直方向分型，对应地，所述步骤三中：将所述型芯置入所述模具中具体包括：先将所述型芯的一部分置入所述模具中，再将所述型芯的另一部分置入所述模具中，然后将所述型芯的两部分用铸工胶粘合在一起。
所述制造球铁轮毂的方法，优选将所述步骤一中准备模具时需将模具制作成上、下扣合的上模和下模；对应地，所述步骤三中将所述发热保温冒口套和所述型芯置入所述模具中具体包括：先将所述发热保温冒口套和所述型芯置入所述下模，再合上所述上模；所述步骤六中打开并移除所述模具具体包括：先移除所述上模，再移除所述下模。
所述制造球铁轮毂的方法，优选将所述步骤一中准备发热保温冒口套时需在发热保温冒口套的顶部设置通气孔，对应地，所述步骤三中将所述发热保温冒口套置入所述模具中时还需要将所述通气孔通到所述模具的上表面。
所述制造球铁轮毂的方法，优选使所述发热保温冒口套中添加有发热剂和氧化剂。
更优选地，所述发热剂为Al。
更优选地，所述氧化剂为Fe2O3、Fe3O4、MnO2中任意一个或者至少两个的组合。
更优选地，所述发热保温冒口套中还添加有强氧化剂。
更优选地，所述强氧化剂为KNO3或KMnO4。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的发热保温冒口套的材料中添加有一定量的发热剂和氧化剂，注入金属液后，在金属液的热作用下发热剂氧化放热使冒口套内金属液凝固时间延长，从而有效对铸件进行补缩，防止缩孔和缩松，提高了铸件的内部质量；此外，相比现有技术中只能通过增大尺寸来延缓铁液冷却时间的冒口套，本发明发热保温冒口套尺寸大大减小，显著提高了铸件工艺的出品率，提高了经济效益，减小了冒口清理和补焊工作量。
附图说明
图1为发热保温冒口套的结构示意图。
图2为图1所示发热保温冒口套用于浇注球铁轮毂时的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参阅图1，该发热保温冒口套1大致呈倒扣的杯状，其开口端12朝下，封闭端13朝上，且封闭端13开设有通气孔131。本发明的发热保温冒口套1的形状与现有技术中常见的冒口套相同，不同的是，本发明的发热保温冒口套1的材料中添加有一定量的发热剂和氧化剂，注入金属液后，在金属液的作用下发热剂氧化放热，使冒口套内金属液凝固时间延长，可以有效对铸件进行补缩，防止锁孔和缩松，提高铸件内部的质量。
该发热保温冒口套1中的发热剂可采用Al(铝)来实现，铝粉在氧化过程中会放出热量对金属液进行加热，从而延缓金属液的凝固时间。针对铝热反应的氧化剂一般采用Fe2O3(三氧化二铁)、Fe3O4(四氧化三铁)、MnO2(二氧化锰)中任意一个或者至少两个的组合。此外，该发热保温冒口套1中还可添加一些可补缩Al在凝固过程中所必须的强氧化剂，如：KNO3或KMnO4等。
参阅图2，利用上述发热保温冒口套1浇注球铁轮毂的步骤如下。
步骤一：准备好铸造球铁轮毂所需的模具(图中未示出)、型芯3以及发热保温冒口套1。在准备型芯3时，需将型芯3分成两部分制作，使两部分沿着水平方向分型成上型芯31和下型芯32(在其他实施例中，也可根据轮毂形状、结构的不同，将型芯沿纵向分型成左型芯和右型芯)，以方便后续将型芯3放入模具中。为方便浇注完之后，将铸件取出，通常将模具制作成上、下扣合的上模(图中未示出)和下模(图中未示出)。
步骤二：将发热保温冒口套1***上型芯31的顶部，并使发热保温冒口套1未完全没入上型芯31中。上型芯31的内部具有腔体，且腔体一直延伸到顶部，上型芯3的顶部为芯头，发热保温冒口套1开口端12即插在上型芯31的芯头中。
步骤三：将下型芯32放入下模，然后将上型芯31和其上发热保温冒口套1放置在下型芯32的上面，用铸工胶将上型芯31和下型芯32粘合在一起，合上上模，此时上、下模合成的模具与型芯3之间即形成一轮毂形状的型腔2。
注意，此步骤中，为方便排气和减小铸件夹渣、气孔等缺陷，发热保温冒口套1顶部的通气孔131应通到上模具的上表面。
步骤四：向型腔2中浇注铁液，铁液充满型腔2并经设置在型芯3上的内浇口33进入发热保温冒口套1。
步骤五：对型腔2中的铁液进行冷却，利用发热保温冒口套发热延缓位于其中的铁液的冷却时间，从而使发热保温冒口套中的铁液可经内浇口33回流至型腔2中，对型腔2中的铁液进行补缩。
步骤六：待铁液冷却完毕，移除上模，然后取出发热保温冒口套1，再移除下模，溶掉型芯3，即完成了球铁轮毂的铸造。
综上所述，本发明的发热保温冒口套的材料中添加有一定量的发热剂和氧化剂，注入金属液后，在金属液的热作用下发热剂氧化放热使冒口套内金属液凝固时间延长，从而有效对铸件进行补缩，防止缩孔和缩松，提高了铸件的内部质量；此外，相比现有技术中只能通过增大尺寸来延缓铁液冷却时间的冒口套，本发明发热保温冒口套尺寸大大减小，显著提高了铸件工艺的出品率，提高了经济效益，减小了冒口清理和补焊工作量。
值得一提的是，在上述球铁轮毂的制造方法中，发热保温冒口套的数量可为一个，也可为多个，轮毂的尺寸越小，所需的发热保温冒口套的数量就越少，且所有的发热保温冒口套均必须布置在型芯的顶部，从而便于均匀补缩轮毂的圆周方向，保证轮毂圆周方向致密度的一致性。
以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种制造球铁轮毂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：准备好铸造球铁轮毂所需的模具、型芯以及发热保温冒口套；
步骤二：将所述发热保温冒口套***所述型芯的顶部，并使所述发热保温冒口套未完全没入所述型芯中；
步骤三：将所述发热保温冒口套和所述型芯置入所述模具中，使得所述模具与所述型芯之间形成一轮毂形状的型腔；
步骤四：向所述型腔中浇注铁液，所述铁液充满所述型腔并经设置在所述型芯上的内浇口进入所述发热保温冒口套；
步骤五：对所述型腔中的铁液进行冷却，利用所述发热保温冒口套发热延缓所述发热保温冒口套中的铁液的冷却时间，使所述发热保温冒口套中的铁液能够对所述型腔中的铁液进行补缩；
步骤六：待所述铁液冷却完毕，打开并移除所述模具，取出所述发热保温冒口套，溶掉所述型芯，即完成球铁轮毂的铸造。
2.如权利要求1所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述步骤一中准备型芯时需将所述型芯分成两部分制作，两部分沿着水平方向或竖直方向分型，所述步骤三中：将所述型芯置入所述模具中具体包括：先将所述型芯的一部分置入所述模具中，再将所述型芯的另一部分置入所述模具中，然后将所述型芯的两部分用铸工胶粘合在一起。
3.如权利要求1所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述步骤一中准备模具时需将模具制作成上、下扣合的上模和下模；所述步骤三中将所述发热保温冒口套和所述型芯置入所述模具中具体包括：先将所述发热保温冒口套和所述型芯置入所述下模，再合上所述上模；所述步骤六中打开并移除所述模具具体包括：先移除所述上模，再移除所述下模。
4.如权利要求1所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述步骤一中准备发热保温冒口套时需在发热保温冒口套的顶部设置通气孔，所述步骤三中将所述发热保温冒口套置入所述模具中时还需要将所述通气孔通到所述模具的上表面。
5.如权利要求1所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述发热保温冒口套中添加有发热剂和氧化剂。
6.如权利要求5所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述发热剂为Al。
7.如权利要求5所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述氧化剂为Fe2O3、Fe3O4、MnO2中任意一个或者至少两个的组合。
8.如权利要求5所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述发热保温冒口套中还添加有强氧化剂。
9.如权利要求8所述的制造球铁轮毂的方法，其特征在于，所述强氧化剂为KNO3或KMnO4。
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