CN111515338B - 一种铸铁件中镶铸筋板的成型方法 - Google Patents

Abstract

一种铸铁件中镶铸筋板的成型方法，通过在镶铸筋板上缠绕加热线圈，在浇注过程中对加热线圈通电对镶铸筋板加热，成功解决镶铸镶铸筋板成型难题；使用此方法，镶铸筋板预先加热到预设的温度，可以对任何形状结构的铸件中的镶铸筋板实施加热，使得筋板温度升高，保证包裹筋板的铁水能够有较多的热量和较长的时间将筋板融合，保证了镶铸筋板的尺寸和要求，铸件尺寸准确度高，砂芯结构稳定。

Description

一种铸铁件中镶铸筋板的成型方法

技术领域

本发明涉及一种铸铁镶铸件的成型方法，尤其涉及树脂砂铸铁件进气缸镶铸筋板的成型方法。

背景技术

铸造镶铸件用于形成铸件复杂结构，比如一些进气缸铸件，其结构中有大型镶铸筋板，进气缸镶铸筋板作为连接内缸与外缸的结构，承担着内外缸之间的压力。为了保证产品的结构和尺寸准确，保证质量，需要将筋板铸出，设计时采用与铸件同材质来保证铸造一次成型。但对于铸铁小型镶铸件，相对筋板尺寸较小，采用铸铁材质时往往强度不能满足结构强度要求，需要使用高强度钢材料，般筋板为钢制材料，在浇注时，由于铁水温度较低，不能将钢制筋板完全融合从而造成成型不良的缺陷，导致材料强度低，铸件报废或存在质量风险，铸件裂纹或尺寸变形等质量问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的问题，提供了一种铸铁件中镶铸筋板的成型方法，解决镶铸件成型困难的问题，提高铸件质量。

本发明通过以下过程实现铸铁件进气缸中镶铸筋板成型：

建立产品三维模型，设计铸件和镶铸结构，在不改变铸件结构的前提下提高镶铸筋板的融合；其中，镶铸筋板形状可以是圆筒状或其他形状均可，使用导电的金属材料制作；为了保证镶铸筋板的强度，在镶铸筋板与铸件铁水接触的两端采用法兰结构，当铁水冷却后将筋板包裹，增加结构强度；

设计加热线圈：加热线圈为金属线圈，此线圈可以在30mi n内将镶铸筋板加热到500-900℃。其中，加热线圈上的加热线圈绕线可缠绕在镶铸筋板上，绕线连接线在合箱时拉出砂型外部。加热线圈绕线可根据电磁感应原理进行模拟和计算以确定加热线圈绕线在筋板周围缠绕的圈数N；

制芯造型前，将设计的加热线圈缠绕在镶铸筋板上，缠绕前，先在镶铸筋板上缠一圈隔热层，隔热层材料需要耐1000℃以上的高温，隔热层厚度10-20mm，保证镶铸筋板加热后不会烫坏加热线圈绕线，然后缠绕加热线圈绕线，完成镶铸筋板外侧位置上加热线圈的缠绕和电源的设置。造型制芯时不能使用铁磁性砂；造型制芯完成后，对砂型和砂芯进行施涂涂料，施涂过程中注意防护镶铸筋板不能施涂涂料；

在合箱前，对镶铸筋板使用酒精擦洗干净并干燥处理，不能有涂料、铁锈等杂质；合箱时，将加热线圈绕线连接线拉出砂型外，与外接电源相连；

准备开始浇注前，开始给加热线圈通电，加热线圈绕线对镶铸筋板加热，保证在浇注时候，镶铸筋板温度达到400℃以上，镶铸筋板温度升高，利于融合；

浇注停止后，停止通电，在铸件温度降低300℃后，打箱取出铸件，将镶铸筋板加热线圈收集后，重复使用。

本发明方法方法简单可行，成功解决镶铸件中镶铸筋板成型难题；使用此方法，镶铸筋板预先加热到预设的温度，可以对任何形状结构的铸件进行实施加热，使得筋板温度升高，保证包裹筋板的铁水能够有较多的热量和较长的时间将筋板融合，使得两种材料完全的融合；尺寸准确度高，砂芯结构稳定，保证了镶铸筋板的尺寸和要求。

附图说明

图1：铸件结构示意图

图2：镶铸筋板结构示意图

图3：镶铸筋板A-A结构示意图

图4：造型前结构示意图

图5：合箱组芯后结构示意图

图6：合箱组芯后剖面示意图

图7：合箱组芯后剖面A-A示意图

图8：合箱组芯后剖面B-B示意图 1-铸件结构；2-镶铸筋板；3-铸件模样；4-加热线圈；5-隔热层；6- 加热线圈绕线；71上砂型；72下砂型；81电源线接头1；82电源线接头2；9-铁水；10-型砂。

具体实施方式

为了使本发明的技术特征、优点得到更好地体现，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例中，一种铸铁件进气缸，图1为铸件结构示意图，铸件结构1上镶铸有镶铸筋板2。建立产品三维模型，设计铸件和镶铸结构，为保证镶铸筋板2的强度，镶铸筋板2形状采用了圆筒状，镶铸筋板2与铸件铁水9接触的两端采用法兰结构，当铁水9冷却后将镶铸筋板2包裹，增加结构强度。设计加热线圈4，所述加热线圈4可以在30mi n内将镶铸筋板2加热到500-900℃，根据模拟和计算结果确定在筋板周围缠绕的加热线圈绕线的圈数N为31圈。

制芯造型前，在镶铸筋板2上缠绕隔热层5，隔热层5使用耐 1000℃以上的耐热材料，隔热层厚度15mm，然后缠绕加热线圈绕线6，完成镶铸筋板2外侧线圈的缠绕和电源的设置。图3为造型前的结构示意图。

造型制芯时不能使用铁磁性砂；造型制芯完成后，对砂型和砂芯进行施涂涂料，施涂过程中注意防护镶铸筋板2不能施涂涂料；

在合箱前，对镶铸筋板2使用酒精擦洗干净并干燥处理，不能有涂料、铁锈等杂质；合箱时，将加热线圈的绕线连接线拉出砂型外，两端分别与电源线接头81、电源线接头82相连；

准备开始浇注前，开始给加热线圈4通电，加热线圈绕线6对镶铸筋板2加热，浇注时镶铸筋板温度可达到400℃以上，镶铸筋板温度升高，利于融合；

浇注停止后停止通电，在铸件温度降低300℃后，将铸件、筋板和线圈周围型砂清理，打箱取出铸件，将镶铸筋板加热线圈4拆除，处理后继续使用。

Claims (5)

1.一种铸铁件中镶铸筋板的成型方法，所述铸铁件中镶铸有镶铸筋板，其特征在于，包括如下步骤：设计铸件和镶铸结构，制作镶铸筋板,所述镶铸筋板采用金属导电材料制作,所述镶铸筋板与铸件铁水接触的两端设置有法兰结构；设计加热线圈，所述加热线圈在30min内将所述镶铸筋板加热到500-900℃；制芯造型前，在所述镶铸筋板上设置隔热层后再将加热线圈设置在所述镶铸筋板上；浇注前，所述加热线圈进行通电，对所述镶铸筋板进行加热，所述镶铸筋板温度升高至预定温度后进行浇注,浇注时所述镶铸筋板温度达到400℃以上。

2.根据权利要求1所述的铸铁件中镶铸筋板的成型方法，其特征在于，所述加热线圈有加热线圈绕线和绕线连接线两部分。

3.根据权利要求2所述的铸铁件中镶铸筋板的成型方法，其特征在于，所述加热线圈绕线缠绕在所述镶铸筋板上。

4.根据权利要求1所述的铸铁件中镶铸筋板的成型方法，其特征在于，所述隔热层耐1000℃以上的高温。

5.根据权利要求1所述的铸铁件中镶铸筋板的成型方法，其特征在于，所述隔热层的厚度为10-20mm。

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