CN109434062A - 用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法 - Google Patents
用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109434062A CN109434062A CN201811404987.8A CN201811404987A CN109434062A CN 109434062 A CN109434062 A CN 109434062A CN 201811404987 A CN201811404987 A CN 201811404987A CN 109434062 A CN109434062 A CN 109434062A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chill
- dark
- dark chill
- casting
- wooden model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
- B22D15/04—Machines or apparatus for chill casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
一种用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法,所述暗冷铁为无间隙的整体型结构,外形与铸件符合,安装在铸件的木模上,该暗冷铁设有用于挂砂和出气的孔,表面焊接有避免起模时型砂脱落的洋元;所述方法依据模拟结果设定暗冷铁的形状和尺寸,在木模上刻出放置该暗冷铁的位置线,钉上用于定位和隔绝的垫板,在造型和制芯过程中,首先将暗冷铁固定在木模的位置线处,通过垫板定位该暗冷铁的位置,依靠暗冷铁上的孔和洋元进行挂砂,一次性完成暗冷铁的定位放置,再将该木模进行舂砂造型和制芯。本发明实现了暗冷铁的整体化,改善了铸件的组织球化,提高了铸件质量,具有操作简单、节约工时、提升效率的优点,尤其适用于整个面需放置冷铁的铸件。
Description
技术领域
本发明涉及大型柴油机部件的制造工艺,具体涉及一种用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法,属于铸造技术领域。
背景技术
铸件生产时,为保证铸件顺序凝固,铸件的尺寸厚大部位和形状复杂部位的组织良好,减少热结引起的缩松、缩孔等缺陷,往往需要预先在铸型的多处特定位置放置随形冷铁,以改善铸件质量,避免产品报废的风险。
实际生产中,由于分型面布置、铸件形状等因素,在造型、制芯时冷铁的放置往往是根据刻线通过人工手动进行放置。请参考图1,以轴瓦为例,原工艺安排冷铁2的数量众多且布置于轴瓦铸件1的弧面处,操作时需一边放砂一边放置冷铁2,由于混砂机放砂时产生的冲力和人工操作的误差,容易导致冷铁2不稳固而发生位置偏移;尤其对位于侧面或悬空的冷铁而言,需要堆叠较高的高度,在放砂舂砂时很容易发生倾倒或歪斜,偏离预定的冷却位置,从而影响冷铁2的效果。
此外,并排的多个冷铁2之间存在有多个间隙,且不同间隙的间距不同,不同的间隙处在铁水浇入后会产生不同的激冷区域,冷却速度的不同易出现铸件组织中石墨生长不良,从而导致铸件组织球化不良的现象,使得冷铁2在解决了厚大部位的缩松和缩孔问题的同时,又在激冷区域产生了组织球化不良的缺陷,出现了碎块状石墨而导致外表面上肉眼可见的色差问题。
为此,传统的造型工艺为避免激冷区球化不良引起的色差,需要通过大量的模拟不断尝试改变冷铁的分布位置及冷铁的尺寸,以尽量减少激冷区的影响,而每一次产品形状的改变、工艺的调整,都需要消耗大量的人力与时间,如此反复的操作试验和周期冗长的验证效率十分低下。
总之,传统的冷铁数量多且之间存在不同间隙,不仅放置操作工序繁琐、耗费人力时间、效率低下,无法有效防止移位和脱落,而且还会产生碎块状石墨,铸件组织球化不良,导致从肉眼上可在铸件外表面上发现色差的问题。
发明内容
本发明的目的在于,克服上述现有技术的不足,提供一种用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法,以解决使用冷铁过程中铸件因激冷区不同而造成组织球化不良,避免产生碎块状石墨而引起铸件外表面色差,达到简化操作、提升效率、改善铸件质量的效果。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种用于改善铸件组织球化的暗冷铁,为无间隙的整体型结构,外形与铸件相应,安装在所述铸件的木模上,该暗冷铁设有用于挂砂和出气的孔,表面焊接有避免起模时型砂脱落的洋元。
作为本发明的进一步方案,所述的暗冷铁使用钢板焊接而成。
作为本发明的进一步方案,所述的孔和洋元位置分布均匀。
本发明的另一技术方案为,
一种用于改善铸件组织球化的暗冷铁的放置方法,依据模拟结果设定所述暗冷铁的形状和尺寸,在木模上刻出放置该暗冷铁的位置线,钉上用于定位和隔绝的垫板,在造型和制芯过程中,首先将所述暗冷铁固定在所述木模的垫板上,通过该垫板定位该暗冷铁的位置,依靠所述暗冷铁上的孔和洋元进行挂砂,一次性完成所述暗冷铁的定位放置,再将该木模运送至造型制芯混砂机处进行舂砂造型和制芯。
作为本发明的进一步方案,所述暗冷铁的放置方法包括如下具体步骤:
1)根据铸件设定所述暗冷铁的形状和尺寸,并进行加工定做该暗冷铁;
2)制作铸件的木模,在需要布置所述暗冷铁的位置上刻出位置线;
3)在所述木模上根据所述暗冷铁的位置线固定安装木质垫板;
4)在所述木模底下预铺一层砂与所述垫板持平;
5)将所述暗冷铁吊至所述垫板上进行定位固定;
6)将固定了所述暗冷铁的木模置于混砂机上,进行放砂和舂砂,制作外模和坭芯;
7)待铸件浇注开箱后,将所述暗冷铁取出以重复利用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)所述暗冷铁为整体型结构,不存在间隙,并且冷铁表层附砂不直接接触铸件,因而弱化了激冷区,迫使铸件冷却均匀,有效地解决了激冷区不同而造成的铸件组织球化不良的缺陷,避免了产生碎块状石墨而引起的铸件外表面的色差问题。
(2)整体化的暗冷铁放置时只需一次性将整块冷铁吊于垫板之上即可,无需人工定位及一边放砂一边放置冷铁的操作方式,因而避免了冷铁的移位和脱落,达到了简化操作、提高效率的效果。
总之,本发明实现了暗冷铁的整体化,解决了冷铁产生激冷区的问题,改善了铸件的组织球化,避免了产生碎块状石墨而引起铸件外表面色差的问题,提高了铸件质量,优化了造型和制芯工序,具有操作简单、节约工时、提升效率的优点,尤其适用于具有轴瓦面需布置大量冷铁的各种轴承盖类铸件。
附图说明
图1为现有技术的示意图。
图2为本发明的暗冷铁的主视图。
图3为图2的左视图。
图4为本发明的示意图。
图5为本发明的方法流程图。
图6为垫板的安装示意图。
图7为原工艺制作铸件的冷却速率图。
图8为本发明制作铸件的冷却速率图。
图中,1-铸件,2-冷铁,3-暗冷铁,31-孔,4-木模,5-垫板。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步阐述,但不能以此来限制本发明的保护范围。
依然以轴瓦为例,请参阅图4,本发明依据模拟结果设定暗冷铁3的形状和尺寸,本实施例中该暗冷铁3为环形,放置在轴瓦铸件1的弧面处。请结合参阅图2和图3,所述暗冷铁3使用钢板焊接而成,为无间隙的整体型结构,安装在所述铸件1的木模上,该暗冷铁3的外形与铸件1的弧形贴合,厚度模拟后确定100mm为最佳;该暗冷铁3加工钻有用于挂砂和出气的孔31,该孔31的位置分布均匀,大小合适方便挂砂,所述暗冷铁3表面交错焊接有位置分布均匀的洋元,以加强挂砂强度和避免制芯后木模起模时型砂脱落。之后在木模上刻出放置该暗冷铁3的位置线,钉上木质垫板,该木质垫板用于暗冷铁3的定位和防止偏移,同时将暗冷铁3与铸件1隔绝起来。在造型和制芯过程中,首先将所述暗冷铁3固定在所述木模的垫板上,通过该垫板定位该暗冷铁3的位置,依靠所述暗冷铁3上的孔31和洋元进行挂砂,一次性完成所述暗冷铁3的定位放置,再将该木模运送至造型制芯混砂机处进行舂砂造型和制芯。
请参阅图5,本发明所述用于改善铸件组织球化的暗冷铁的放置方法包括如下具体步骤:
1)根据铸件1设定所述暗冷铁3的形状和尺寸,并进行加工定做该暗冷铁3,见图2和图3;
2)制作铸件1的木模,在需要布置所述暗冷铁3的位置上刻出位置线;
3)在所述木模4上根据所述暗冷铁3的位置线固定安装木质垫板5,见图6;
4)在所述木模4底下预铺首层砂与所述垫板5平齐,以达到暗冷铁3与铸件1进行隔离定位;
5)使用小型行车将所述暗冷铁3通过吊攀吊至所述垫板5上进行定位固定;
6)将固定了所述暗冷铁3的木模4置于混砂机上,进行放砂和舂砂,制作外模和坭芯;
7)待铸件1浇注开箱后,将所述暗冷铁3取出清理抛丸,以便重复利用。
采用本发明所述的暗冷铁及其布置方法后,轴瓦铸件的组织球化明显得到改善,请参阅图8,轴瓦面的冷却速率分布均匀,在0.15k/s左右,并且由于铸件未直接接触暗冷铁,因此没有局部激冷现象发生。而对比传统的冷铁布置方式,请参阅图7,铸件存在激冷现象,激冷区的冷却速度在15k/s左右,而间隔处由于只和砂型接触,冷却速度在3k/s左右,冷却速度明显分布不均匀。
上述结果显示,采用本发明所述暗冷铁后,铸件冷却速度达到均匀,取得了改善铸件组织球化、提升铸件本体质量的效果。
毫无疑问,本发明要求的保护范围并不局限于上述实施例的内容,还应包括那些对于本领域技术人员来说是显而易见的变换和替代的技术方案。
Claims (5)
1.一种用于改善铸件组织球化的暗冷铁,其特征在于,所述的暗冷铁为无间隙的整体型结构,外形与铸件相应,安装在所述铸件的木模上,该暗冷铁设有用于挂砂和出气的孔,表面焊接有避免起模时型砂脱落的洋元。
2.根据权利要求1所述的用于改善铸件组织球化的暗冷铁,其特征在于,所述的暗冷铁使用钢板焊接而成。
3.根据权利要求1所述的用于改善铸件组织球化的暗冷铁,其特征在于,所述的孔和洋元位置分布均匀。
4.一种权利要求1所述的用于改善铸件组织球化的暗冷铁的放置方法,其特征在于,依据模拟结果设定所述暗冷铁的形状和尺寸,在木模上刻出放置该暗冷铁的位置线,钉上用于定位和隔绝的垫板,在造型和制芯过程中,首先将所述暗冷铁固定在所述木模的垫板上,通过该垫板定位该暗冷铁的位置,依靠所述暗冷铁上的孔和洋元进行挂砂,一次性完成所述暗冷铁的定位放置,再将该木模运送至造型制芯混砂机处进行舂砂造型和制芯。
5.根据权利要求4所述的用于改善铸件组织球化的暗冷铁的放置方法,其特征在于,所述暗冷铁的放置方法包括如下具体步骤:
1)根据铸件设定所述暗冷铁的形状和尺寸,并进行加工定做该暗冷铁;
2)制作铸件的木模,在需要布置所述暗冷铁的位置上刻出位置线;
3)在所述木模上根据所述暗冷铁的位置线固定安装木质垫板;
4)在所述木模底下预铺一层砂与所述垫板持平;
5)将所述暗冷铁吊至所述垫板上进行定位固定;
6)将固定了所述暗冷铁的木模置于混砂机上,进行放砂和舂砂,制作外模和坭芯;
7)待铸件浇注开箱后,将所述暗冷铁取出以重复利用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811404987.8A CN109434062A (zh) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811404987.8A CN109434062A (zh) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109434062A true CN109434062A (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=65554200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811404987.8A Pending CN109434062A (zh) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109434062A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113084116A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-09 | 杭州汽轮铸锻有限公司 | 一种芯盒中暗冷铁的辅助定位方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020009118A1 (en) * | 1999-07-08 | 2002-01-24 | Nkk Corporation, 1-2, Marunouchi 1-Chome, Chiyoda-Ku, Tokyo, Japan | Apparatus for arc-melting cold iron source and method threof |
CN101618449A (zh) * | 2009-07-28 | 2010-01-06 | 天润曲轴股份有限公司 | 免紧实成型冷铁 |
AU2011100617A4 (en) * | 2011-05-26 | 2011-07-28 | Sufa Hengdian Machine Co., Ltd. Cnnc | Wooden mold with iron chills |
CN102773409A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-11-14 | 滁州金诺实业有限公司 | 基于冷铁构造金属型腔制造家电内胆模具铸坯的方法 |
CN104741527A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 共享装备有限公司 | 防止冷铁设置错误的铸件生产方法及模具 |
CN204747409U (zh) * | 2015-05-13 | 2015-11-11 | 常州多棱多铸造有限公司 | 一种砂型球墨铸铁件造型用嵌块式异形冷铁机构 |
CN105798276A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 共享装备股份有限公司 | 防止从铸型或砂芯上掉落的冷铁 |
CN107470592A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-15 | 苏州沙特卡铸造有限公司 | 一种覆砂冷铁结构及其制作工艺 |
CN207857838U (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-14 | 宁波永祥铸造有限公司 | 一种铸造成型暗冷铁 |
CN209272429U (zh) * | 2018-11-23 | 2019-08-20 | 中船海洋动力部件有限公司 | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁 |
-
2018
- 2018-11-23 CN CN201811404987.8A patent/CN109434062A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020009118A1 (en) * | 1999-07-08 | 2002-01-24 | Nkk Corporation, 1-2, Marunouchi 1-Chome, Chiyoda-Ku, Tokyo, Japan | Apparatus for arc-melting cold iron source and method threof |
CN101618449A (zh) * | 2009-07-28 | 2010-01-06 | 天润曲轴股份有限公司 | 免紧实成型冷铁 |
AU2011100617A4 (en) * | 2011-05-26 | 2011-07-28 | Sufa Hengdian Machine Co., Ltd. Cnnc | Wooden mold with iron chills |
CN102773409A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-11-14 | 滁州金诺实业有限公司 | 基于冷铁构造金属型腔制造家电内胆模具铸坯的方法 |
CN104741527A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 共享装备有限公司 | 防止冷铁设置错误的铸件生产方法及模具 |
CN204747409U (zh) * | 2015-05-13 | 2015-11-11 | 常州多棱多铸造有限公司 | 一种砂型球墨铸铁件造型用嵌块式异形冷铁机构 |
CN105798276A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 共享装备股份有限公司 | 防止从铸型或砂芯上掉落的冷铁 |
CN107470592A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-15 | 苏州沙特卡铸造有限公司 | 一种覆砂冷铁结构及其制作工艺 |
CN207857838U (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-14 | 宁波永祥铸造有限公司 | 一种铸造成型暗冷铁 |
CN209272429U (zh) * | 2018-11-23 | 2019-08-20 | 中船海洋动力部件有限公司 | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113084116A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-09 | 杭州汽轮铸锻有限公司 | 一种芯盒中暗冷铁的辅助定位方法 |
CN113084116B (zh) * | 2021-04-16 | 2022-05-03 | 杭州汽轮铸锻有限公司 | 一种芯盒中暗冷铁的辅助定位方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201357206Y (zh) | 大型高锰钢破碎壁、轧臼壁、齿板的消失模铸造用模具 | |
CN103008577B (zh) | 微缺陷高利用率优质模铸钢锭的制备方法和模具 | |
CN107931525A (zh) | 一种用于控制熔模铸造铸件凝固的方法 | |
CN101130206A (zh) | 蠕墨铸铁铸件的铸造方法 | |
CN105328122A (zh) | 一种高铁用制动盘摩擦环铁模覆砂铸造装置及铸造工艺 | |
CN109396345A (zh) | 一种用于熔模铸造模壳局部激冷的方法 | |
CN104827000A (zh) | 一种齿圈的铸造方法 | |
CN209272429U (zh) | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁 | |
CN109434062A (zh) | 用于改善铸件组织球化的暗冷铁及其放置方法 | |
CN205110683U (zh) | 一种高铁用制动盘摩擦环铁模覆砂铸造装置 | |
CN1371773A (zh) | 整体钢包内衬修补工艺 | |
CN100577323C (zh) | 一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法 | |
CN113305268B (zh) | 一种12立方米渣包的铸造方法 | |
CN110180996B (zh) | 一种消除重力铸造中产生裂纹的方法 | |
CN109719241B (zh) | 一种钢的短流程铸锻一体化工艺 | |
CN107321926A (zh) | 注塑机类模板铸件的铸造***及利用其的铸造方法 | |
CN102049492B (zh) | 一种全覆盖热镶砖冷却壁的镶砖方法 | |
CN106392012A (zh) | 球墨铸铁曲轴曲面分型模具的设计方法 | |
CN103658577B (zh) | 一种连铸中间包复合式湍流控制器的制备方法 | |
CN206732072U (zh) | 一种一盘多锭铸造装置 | |
CN205020772U (zh) | 外开槽圆钢锭模 | |
CN108213358B (zh) | 一种整体铸造中部槽的消失模铸造砂箱及工艺 | |
CN203565813U (zh) | 一种连铸中间包复合式湍流控制器 | |
CN210412416U (zh) | 一种新型高强度大气压力冒口装置 | |
CN207043277U (zh) | 注塑机类模板铸件的铸造*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |