CN107671238A - 铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型，专用砂型包括减重孔砂芯和非减重孔砂芯，减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％；非减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：硌矿砂95－99份，从而形成曲轴专用的特制砂芯，由于该砂芯具有良好的导热系数，从根本上杜绝了疏松、疏孔等铸造缺陷的产生，并使铸件内部的组织晶粒更加细化且致密，大幅度提高铸件的机械性能。

Description

铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型及制备方法

技术领域

本发明属于铁模覆砂铸造领域，具体涉及一种铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型及制备方法，尤其涉及一种利用热芯盒制作工艺来制备空心曲轴的专用砂型。

背景技术

目前，在铁模覆砂铸造领域，主要采用树脂砂来制芯。该生产工艺所制得的砂芯导热系数差，在铁水浇注完成后的冷却过程中，由于砂芯冷却速度慢，容易形成热节点，容易在砂芯放置处产生疏松、疏孔等铸造缺陷，同时还会在热节点部位容易形成应力集中，使曲轴发生形变，造成断轴，对曲轴的安全性构成严重威胁。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型，该砂型不仅提高了砂芯的导热系数，而且加快了下芯部位铁水的冷却速度，使铸件内部的组织晶粒更加细化且致密，可大幅度提高铸件的外观质量和铸件的机械性能。

为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型，所述专用砂型包括减重孔砂芯和非减重孔砂芯，所述减重孔砂芯用于曲轴内部形成空腔，所述非减重孔砂芯用于支撑铁模覆砂后形成的曲轴；

所述减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％；

所述非减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：硌矿砂95－99份，酚醛树脂的加入量为硌矿砂的2％－3％，固化剂的加入量为酚醛树脂的40％－60％。

本发明还提供了一种铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型的制备方法，包括以下步骤：

S1：采用锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％的上述各组分添加到制芯机中，待制芯机的压力调整到0.4－0.6MPa时，进行制作减重孔砂芯，制作完成后，砂芯冷却时间为10－15s，得出减重孔砂芯；

S2：采用硌矿砂95－99份，酚醛树脂的加入量为硌矿砂的2％－3％，固化剂的加入量为酚醛树脂的40％－60％的上述各组分添加到制芯机中，待制芯机的压力调整到0.4－0.6MPa时，进行制作非减重孔砂芯，制作完成后，砂芯冷却时间为10－15s，得出非减重孔砂芯；

S3：将减重孔砂芯和非减重孔砂芯连接后形成空心曲轴的专用砂型。

本发明的有益效果：

本发明可根据砂芯所放置的不同位置，使用不同组分的配比，从而形成曲轴专用的特制砂芯，由于该砂芯具有良好的导热系数，加快了铁水浇注完成后的冷却速度，可以起到内冷铁的作用，消除曲轴内部热节点，从根本上杜绝了疏松、疏孔等铸造缺陷的产生，并使铸件内部的组织晶粒更加细化且致密，可大幅度提高铸件的外观质量和铸件的机械性能。采用专用砂芯生产空心曲轴后，产品的合格率大幅度提升，原有疏松、疏孔等铸造缺陷基本消除。

附图说明

图1为本发明铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型的结构示意图；

图2为使用本发明专用砂型制成的空心曲轴。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属技术领域熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品：未详细提及的工艺步骤或制备方法均为本领域技术人员知晓的工艺步骤和制备方法。

如图1－2所示，铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型，所述专用砂型包括减重孔砂芯和非减重孔砂芯，所述减重孔砂芯用于曲轴内部形成空腔，所述非减重孔砂芯用于支撑铁模覆砂后形成的曲轴；本实施例中，所示的减重孔砂芯为1.2.4.8号砂型，非减重孔砂芯为3.5.6.7号砂型。

所述减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％；

所述非减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：硌矿砂95－99份，酚醛树脂的加入量为硌矿砂的2％－3％，固化剂的加入量为酚醛树脂的40％－60％。

本发明还提供了一种铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型的制备方法，包括以下步骤：

S1：采用锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％的上述各组分添加到制芯机中，待制芯机的压力调整到0.4－0.6MPa时，进行制作减重孔砂芯，制作完成后，砂芯冷却时间为10－15s，得出减重孔砂芯；

S2：采用硌矿砂95－99份，酚醛树脂的加入量为硌矿砂的2％－3％，固化剂的加入量为酚醛树脂的40％－60％的上述各组分添加到制芯机中，待制芯机的压力调整到0.4－0.6MPa时，进行制作非减重孔砂芯，制作完成后，砂芯冷却时间为10－15s，得出非减重孔砂芯；

S3：将减重孔砂芯和非减重孔砂芯连接后形成空心曲轴的专用砂型。

本发明可根据砂芯所放置的不同位置，使用不同组分的配比，从而形成曲轴专用的特制砂芯，由于该砂芯具有良好的导热系数，加快了铁水浇注完成后的冷却速度，可以起到内冷铁的作用，消除曲轴内部热节点，从根本上杜绝了疏松、疏孔等铸造缺陷的产生，并使铸件内部的组织晶粒更加细化且致密，可大幅度提高铸件的外观质量和铸件的机械性能。采用专用砂芯生产空心曲轴后，产品的合格率大幅度提升，原有疏松、疏孔等铸造缺陷基本消除。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型，其特征在于，所述专用砂型包括减重孔砂芯和非减重孔砂芯，所述减重孔砂芯用于曲轴内部形成空腔，所述非减重孔砂芯用于支撑铁模覆砂后形成的曲轴；

所述减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％；

所述非减重孔砂芯包括以下重量份的各组分：硌矿砂95－99份，酚醛树脂的加入量为硌矿砂的2％－3％，固化剂的加入量为酚醛树脂的40％－60％。

2.如权利要求1所述的铁模覆砂铸造工艺中制备空心曲轴的专用砂型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用锆英砂95－99份，酚醛树脂的加入量为锆英砂的3％－5％，固化剂的加入量为酚醛树脂的30％－50％的上述各组分添加到制芯机中，待制芯机的压力调整到0.4－0.6MPa时，进行制作减重孔砂芯，制作完成后，砂芯冷却时间为10－15s，得出减重孔砂芯；

S2：采用硌矿砂95－99份，酚醛树脂的加入量为硌矿砂的2％－3％，固化剂的加入量为酚醛树脂的40％－60％的上述各组分添加到制芯机中，待制芯机的压力调整到0.4－0.6MPa时，进行制作非减重孔砂芯，制作完成后，砂芯冷却时间为10－15s，得出非减重孔砂芯；

S3：将减重孔砂芯和非减重孔砂芯连接后形成空心曲轴的专用砂型。