砂型鑄件防漏砂保溫冒口專用模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采用粘土砂造型的鑄造部件冒口設(shè)計(jì)技術(shù)，具體地指一種砂型鑄件防漏砂保溫冒口專用模具。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造行業(yè)在推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。目前，我國鑄造產(chǎn)量逐年增長，而砂型鑄件產(chǎn)量約占整個(gè)鑄件產(chǎn)量的80%以上。在砂型鑄件的生產(chǎn)過程中，冒口制作是必不可少的環(huán)節(jié)。冒口是一種為避免鑄件出現(xiàn)缺陷而附加在鑄件上方或側(cè)面的補(bǔ)充部分。一般來說，冒口是一個(gè)存貯液態(tài)金屬的空腔，在鑄件形成時(shí)補(bǔ)給金屬，其主要作用是補(bǔ)縮，同時(shí)也有防止縮孔、縮松、排氣、集渣等作用。
[0003]冒口的形狀和位置設(shè)計(jì)應(yīng)保證它比要補(bǔ)縮的部位凝固得晚，并有足夠的液態(tài)金屬供給。通常采用順序凝固原則，即在鑄件上建立一個(gè)從遠(yuǎn)離冒口的部分到冒口之間逐漸遞增的溫度梯度，從而實(shí)現(xiàn)由遠(yuǎn)離冒口處向冒口方向順序凝固，即遠(yuǎn)離冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。為了進(jìn)一步提高冒口的補(bǔ)縮效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員往往還會在制作成型的冒口中增設(shè)一個(gè)冒口保溫套，以延長其內(nèi)液態(tài)金屬的凝固時(shí)間，獲得更好的補(bǔ)縮效果。
[0004]冒口成型和性能的優(yōu)劣主要依賴于冒口模具，傳統(tǒng)的冒口模具和由其成型的冒口如圖1、2所示，它包括冒口模座2和設(shè)置在其上方的冒口出氣棒I，還包括與冒口模座2外輪廓形狀一致且配套使用的冒口保溫套5，冒口保溫套5頂部開設(shè)有冒口出氣孔4。冒口制作時(shí)，先將冒口模座2和冒口出氣棒I附在鑄件本體模具上，一并放入鑄造用砂箱中，在其外部填充滿型砂6并壓實(shí)；然后取出冒口模座2和冒口出氣棒I，得到該冒口的砂型，其中由冒口出氣棒I形成的空間為砂型出氣孔3，由冒口模座2形成的空間為與鑄件本體型腔相連的鑄液補(bǔ)縮腔7，砂型出氣孔3可進(jìn)一步扎通修整光滑，保證其兩端分別與外界和鑄液補(bǔ)縮腔7相通；再將冒口保溫套5安裝在鑄液補(bǔ)縮腔7中，并使其頂部的冒口出氣孔4與砂型出氣孔3重疊對準(zhǔn)，以保證澆鑄過程中的排氣通暢。
[0005]但是，上述冒口模具的設(shè)計(jì)存在如下缺陷:其冒口模座2和冒口出氣棒I在冒口制作過程中緊貼相鄰，所得冒口砂型中砂型出氣孔3和冒口出氣孔4直接重疊相通。而在冒口砂型的合箱、搬運(yùn)、卡緊或澆鑄等操作過程中，不可避免地會生產(chǎn)大大小小的震動和晃動，砂型表面的松散型砂6極易沿著直線布置的出砂型氣孔3、冒口出氣孔4和鑄液補(bǔ)縮腔7落入鑄件本體型腔中，造成鑄件的夾砂缺陷，不僅大幅增加了清理工作量，嚴(yán)重時(shí)甚至引起鑄件的報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種砂型鑄件防漏砂保溫冒口專用模具，其通過優(yōu)化模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和部件布局，能夠在保證所制得冒口出氣順暢的情況下，避免因震動松脫的型砂進(jìn)入鑄件本體型腔內(nèi)部，從而有效減少鑄件夾砂缺陷，大幅提高鑄件質(zhì)量。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的砂型鑄件防漏砂保溫冒口專用模具，包括冒口模座、設(shè)置在冒口模座上方的冒口出氣棒、以及與冒口模座外輪廓形狀一致且配套使用的冒口保溫套，所述冒口保溫套頂部設(shè)置有冒口出氣孔，其特殊之處在于:所述冒口模座頂部與冒口出氣棒底部之間設(shè)置有防漏砂臺，所述防漏砂臺的底部面積能夠完全覆蓋與冒口模座配套使用的冒口保溫套上的冒口出氣孔。
[0008]采用本實(shí)用新型制作冒口時(shí)，按以下步驟進(jìn)行:
[0009]I)將冒口模座、防漏砂臺和冒口出氣棒按設(shè)定部位附在鑄件本體模具上，一并放入鑄造用砂箱中，在其外部填充滿型砂，并按鑄造設(shè)計(jì)要求的力度壓實(shí)型砂；
[0010]2)拔模取出冒口模座、防漏砂臺和冒口出氣棒，得到所制作鑄件冒口的砂型；在該砂型空腔中，由冒口出氣棒形成的空間為砂型出氣孔，由防漏砂臺形成的空間為過渡排氣室，由冒口模座形成的空間為與鑄件本體型腔相連的鑄液補(bǔ)縮腔；
[0011]3)在鑄液補(bǔ)縮腔內(nèi)嵌入安裝冒口保溫套，并使冒口保溫套頂部的冒口出氣孔與砂型出氣孔在垂向上完全錯位布置，即砂型出氣孔與冒口出氣孔在垂向上的投影完全不重疊，從而使鑄液補(bǔ)縮腔只能先通過冒口出氣孔與過渡排氣室相連，再經(jīng)由過渡排氣室曲線迂回與砂型出氣孔相通，進(jìn)而防止在合箱、搬運(yùn)、卡緊或澆鑄過程中震動松散的型砂從砂型出氣孔直接穿過鑄液補(bǔ)縮腔落入鑄件本體型腔中。
[0012]根據(jù)所制作冒口的尺寸規(guī)格及加工需要，所述防漏砂臺可與冒口模座呈連體結(jié)構(gòu)，也可與冒口出氣棒呈連體結(jié)構(gòu)，還可同時(shí)與冒口模座和冒口出氣棒呈連體結(jié)構(gòu)。尺寸規(guī)格大的部件可以設(shè)計(jì)呈獨(dú)立結(jié)構(gòu)，以使加工方便容易；尺寸規(guī)格小的部件則優(yōu)化為連體結(jié)構(gòu)，這樣可以使冒口制作的工藝流程更短，所得冒口的精度更高、質(zhì)量更好。
[0013]進(jìn)一步地，所述防漏砂臺的底部面積小于所述冒口模座的頂部面積，從而使兩者呈上小下大的臺階結(jié)構(gòu)。這樣，在所制得的冒口砂型空腔中，由防漏砂臺形成的過渡排氣室和由冒口模座形成鑄液補(bǔ)縮腔之間也呈上小下大的臺階結(jié)構(gòu)。該臺階結(jié)構(gòu)作為冒口保溫套的安裝止口，一方面可確保冒口保溫套嵌入定位精準(zhǔn)、穩(wěn)定、牢靠，另一方可確保鑄液補(bǔ)縮腔與過渡排氣室之間只能通過冒口保溫套頂部的冒口出氣孔相連，從而使由冒口出氣棒形成的砂型出氣孔與鑄液補(bǔ)縮腔之間成為曲線迂回通道。
[0014]更進(jìn)一步地，所述冒口出氣棒設(shè)置在防漏砂臺的邊緣處。這樣，在制作冒口砂型時(shí)，可以使冒口出氣棒形成的砂型出氣孔與冒口保溫套頂部的冒口出氣孔布置距離更遠(yuǎn)，以獲得更好的防漏砂效果。
[0015]再進(jìn)一步地，所述冒口出氣棒呈細(xì)長圓錐形，所述防漏砂臺呈薄圓盤形或薄錐臺形，所述冒口模座呈厚錐臺形。采用外輪廓光滑的圓錐形和/或圓盤形部件組合成冒口專用模具，不僅結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，而且便于拔模、操作快捷，有助于提高冒口質(zhì)量。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:所設(shè)計(jì)的冒口專用模具在冒口模座和冒口出氣棒之間巧妙地增設(shè)了一個(gè)防漏砂臺，該防漏砂臺可在所制作的冒口砂型空腔內(nèi)形成一個(gè)過渡排氣室，該過渡排氣室將冒口出氣棒形成砂型出氣孔和冒口模座形成的鑄液補(bǔ)縮腔連為一體，在鑄液補(bǔ)縮腔內(nèi)嵌入冒口保溫套后，由于冒口保溫套頂部的冒口出氣孔與砂型出氣孔呈錯位結(jié)構(gòu)，因此該過渡排氣室既是松散型砂沿砂型出氣孔自由落體的承接空間，又是砂型出氣孔與冒口出氣孔錯開設(shè)計(jì)后的曲線迂回連接通道，在冒口砂型合箱、轉(zhuǎn)運(yùn)等操作過程中，震動松散的型砂只會落入過渡排氣室內(nèi)(即冒口保溫套頂部)，不容易經(jīng)過錯位且面積狹小的冒口出氣孔落入鑄液補(bǔ)縮腔(其連通鑄件本體型腔)，從而杜絕或避免產(chǎn)生鑄件夾砂缺陷。與此同時(shí)，在鑄件澆鑄過程中形成的氣體可以經(jīng)過冒口出氣孔進(jìn)入過渡排氣室，然后沿砂型出氣孔自由排出，從而保證出氣順暢。
【附圖說明】
[0017]圖1為傳統(tǒng)冒口模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為采用圖1所示模具制作的傳統(tǒng)冒口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型砂型鑄件防漏砂保溫冒口專用模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為采用圖3所示模具制作的防漏砂保溫冒口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為圖4中砂型