本實用新型涉及鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種鑄造砂芯時使用的排氣塞。

背景技術(shù)：

鑄造是指將固態(tài)金屬溶化為液態(tài)倒入特定形狀的鑄型，待其凝固成形的加工方式?？设T金屬有：銅、鐵、鋁、錫、鉛等，一般的鑄型材料是原砂、黏土、水玻璃、樹脂及其他輔助材料。砂芯是一種常見的鑄型。

砂芯制作時，由于鑄件內(nèi)部形狀、結(jié)構(gòu)的復雜，導致生產(chǎn)鑄件的砂芯的結(jié)構(gòu)也復雜化，在生產(chǎn)砂芯時，結(jié)構(gòu)復雜處的空氣難以排出，出現(xiàn)了許多不易填充及不易離型的地方，造成砂芯生產(chǎn)不合格。目前，為了提高砂芯復雜結(jié)構(gòu)處的排氣效果，在結(jié)構(gòu)復雜處使用了排氣塞，一般排氣塞為圓柱體，在圓柱體上方設有多道排氣棱，排氣棱與排氣棱之間間隔一定的距離，形成一定的空間，在生產(chǎn)砂芯時，空氣可以從排氣棱之間的間隔中排出，解決了砂芯不易填充的問題。

然而在鑄造成型的過程中，熔融后的高溫金屬液進入砂芯與之接觸，由于制作砂芯時使用了一些粘結(jié)劑、固化劑，其中的成分含有樹脂，樹脂遇到高溫就會產(chǎn)生氣體，也會伴隨產(chǎn)生一些雜質(zhì)，此類雜質(zhì)由于氣體走向和浮力作用，多會漂浮到鑄件上表面，使得上表面存有廢渣和氣孔缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述，本實用新型的目的在于提供一種排氣塞，用于解決鑄件上表面的氣孔缺陷和廢渣集中的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種排氣塞，設置在砂芯成型模具的排氣孔內(nèi)，所述排氣塞主體的一端為敞口，另一端開設多個排氣槽，所述排氣槽與所述敞口連通，所述敞口與所述模具的排氣孔連通，在開設排氣槽一端的排氣塞主體上設有錐臺，所述錐臺的軸向與砂芯成型模具的開模方向一致。

作為優(yōu)選，所述錐臺為圓錐角度為3°～5°的圓形錐臺。

作為優(yōu)選，所述圓形錐臺的高度為15mm～20mm。

作為優(yōu)選，所述排氣塞主體為圓柱體，所述圓柱體直徑大于10mm。

作為優(yōu)選，所述圓形錐臺的底面直徑為排氣塞主體直徑的50％左右。

作為優(yōu)選，所述排氣槽為上窄下寬的通道，截面為梯形。

作為優(yōu)選，所述排氣槽截面的兩側(cè)邊夾角為6°。

作為優(yōu)選，所述排氣槽的上方開口為0.3mm。

作為優(yōu)選，所述敞口與所述模具的排氣孔同軸線。

一種鑄造工藝，包括砂芯成型和鑄件成型，砂芯成型時，在成型砂芯的模具內(nèi)的排氣孔上設置上述的排氣塞，砂芯在模具內(nèi)成型時，由于排氣塞的圓形錐臺，對應砂芯上形成一個倒置的圓形錐孔；鑄件成型時，熔融后的金屬液進入砂芯，由于砂芯上的圓形錐孔使得鑄件的表面形成對應的金屬錐臺，鑄造中產(chǎn)生的氣體和雜質(zhì)會集中在金屬錐臺內(nèi)；鑄件成型后，切割多余的金屬錐臺。

由于鑄件在成型過程中產(chǎn)生的氣體和廢渣會往鑄件的上表面移動，在上表面形成缺陷。在不改變砂芯模具的結(jié)構(gòu)形狀、不增加新的成型配件的前提下，利用本實用新型的排氣塞在砂芯上形成圓錐孔，成型后的鑄件上表面會對應多出金屬錐臺，多出的金屬錐臺高于鑄件表面，在鑄件成型過程中產(chǎn)生的廢渣和廢氣會移動到金屬錐臺上，這樣，就將鑄件表面的缺陷集中到金屬錐臺上，而最終切割含有廢渣和氣孔缺陷的金屬錐臺。

使用本實用新型的排氣塞及鑄造工藝，可以提高鑄件質(zhì)量，減少鑄件上表面的廢渣、氣孔缺陷。

附圖說明

圖1顯示為本實用新型實施例的排氣塞的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示為本實用新型實施例的排氣塞(圓形錐臺的軸心與排氣塞主體的軸心有夾角)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3顯示為本實用新型實施例,的排氣塞在鑄造工藝中砂芯成型時，使用排氣塞在砂芯模具中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示為本實用新型實施例的排氣塞在鑄造工藝中的鋁合金發(fā)動機缸蓋(帶錐臺)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5顯示為本實用新型實施例的排氣塞在鑄造工藝中的鋁合金發(fā)動機缸蓋(去除錐臺)的結(jié)構(gòu)示意圖。

零件標號說明

100——排氣塞，

101——排氣塞主體，

102——敞口，

103——排氣槽，

104——錐臺，

200——模具，

201——排氣孔，

300——鋁合金發(fā)動機缸蓋，

301——金屬錐臺。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。

實施例1

參見圖1、圖2，本實施例的排氣塞，采用不銹鋼材料制成，排氣塞主體101的一端為敞口102，另一端開設多個排氣槽103，排氣槽103與敞口102連通，敞口102與模具的排氣孔連通，在開設排氣槽103一端的排氣塞主體101上設有錐臺104，錐臺104的軸向與砂芯成型模具的開模方向一致。

參見圖3，排氣塞100設置在砂芯成型模具200的排氣孔201內(nèi)，用于排出砂芯成型時產(chǎn)生的氣體。排氣槽103與敞口102連通，敞口102與模具200的排氣孔201連通，為了便于氣體排出，敞口102與排氣孔201同軸設計。在具體使用排氣塞100時，為了便于脫模，保證圓形錐臺104的軸向與砂芯成型模具200的開模方向一致。由此，在具體制造排氣塞100的時候，圓形錐臺104的軸心與排氣塞主體101的軸心夾角，由砂芯成型模具200的排氣孔201的方向和開模方向決定(參見圖2)。

進一步的，排氣塞主體101為圓柱體，圓柱體直徑大于10mm，一般在10mm大的排氣塞主體101上設置圓錐臺104，否則，錐臺104會堵塞部分排氣槽103，導致不能完全排氣。錐臺104設置為圓形錐臺，圓錐角度為3°～5°，這個角度范圍更有利于脫模。圓形錐臺104的高度在15mm～20mm。圓形錐臺104的底面直徑大約是排氣塞主體101直徑的50％，排氣槽103的上方開口為0.3mm，使得砂粒不易進入排氣槽103內(nèi)，砂粒的大小一般為0.25mm-0.30mm。排氣槽103為上窄下寬的通道，截面為梯形，排氣槽103截面的兩側(cè)邊夾角為6°。由于排氣槽103本身的結(jié)構(gòu)影響，在生產(chǎn)過程中，砂粒容易堵塞排氣槽103，需要經(jīng)常更換，降低生 產(chǎn)效率，增加維修成本。6°斜角的設計，使得部分進入排氣槽103的細小砂粒，不會滯留在排氣槽103內(nèi)，也便于清理。角度太小，排氣塞容易堵塞，角度太大，排氣塞強度不夠好。

具體的，排氣塞主體101直徑10mm、高10mm，敞口102直徑7.6mm，敞口102深8mm，排氣槽103平行設置6個，排氣槽103上部寬0.3mm，排氣槽103兩側(cè)邊夾角為6°。圓形錐臺104的底面直徑5mm，圓錐角度為3°，圓形錐臺104高15mm。圓形錐臺104的軸心與排氣塞主體101的軸心夾角為22.5°(參見圖2)。

本實施例的鑄造工藝，主要包括砂芯成型和鑄件成型兩個步驟，并采用了實施例1中具體描述的排氣塞。

砂芯成型時，在成型砂芯的模具200內(nèi)的排氣孔201上設置上述的排氣塞100，砂芯在模具200內(nèi)成型時，由于排氣塞100的圓形錐臺104，對應砂芯上形成一個倒置的圓形錐孔；鑄件成型時，熔融后的金屬液進入砂芯，由于砂芯上的圓形錐孔使得鑄件的表面形成對應的金屬錐臺301(可參見圖4)，鑄造中產(chǎn)生的氣體和雜質(zhì)會集中在金屬錐臺301內(nèi)；鑄件成型后，切割多余的金屬錐臺301。

具體的鑄造鋁合金發(fā)動機缸蓋300的工藝。

第一步，砂芯成型：

1.參見圖3，根據(jù)發(fā)動機缸蓋設計結(jié)構(gòu)尺寸，準備成型砂芯的模具200。

2.根據(jù)模具排氣孔201和砂芯的位置，確定選用實施例1中的排氣塞或者無錐臺的排氣塞。

3.根據(jù)模具的排氣孔201走向和開模方向確定排氣塞100圓形錐臺104的軸心與排氣塞主體101的軸心夾角22.5°。

4.將排氣塞100對應安裝在模具排氣孔201內(nèi)，然后注砂。設備選用LAEMPE40 SCHOOT MACHINE L40，射砂壓力5BAR，射砂時間4秒，吹胺硬化時間25秒。

5.開模，取出砂芯。

第二步，鑄件成型：

1.使用上述砂芯，選用壓鑄機，注入熔融后的鋁液。采用重力鑄造，澆鑄時間15s，留模時間170s。

2.取出冷卻成型、去除砂芯后的鋁合金發(fā)動機缸蓋300鑄件，參見圖4，鋁合金發(fā)動機缸蓋300鑄件的上表面成型有圓形的金屬錐臺301的結(jié)構(gòu)。

3.使用切割裝置切割掉多余的金屬錐臺301，得到鋁合金發(fā)動機缸蓋300鑄件，參見圖5。

本實施例的排氣塞裝在鋁合金發(fā)動機缸蓋300的彈簧座支撐面。統(tǒng)計彈簧座支撐面、孔周圍有縮孔導致的廢品數(shù)目：

統(tǒng)計1000個產(chǎn)品，其中，廢品從之前的12個廢品變成了2個廢品，廢品率從從1.2％降為0.2％。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。