本發(fā)明涉及砂型鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄型及鑄造方法。

背景技術(shù)：

在砂型鑄造過程中，必須充分考慮砂芯的固定和出氣，確保在組芯和澆注過程中芯子不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，且芯子排出的氣體完全按照設(shè)計(jì)的通道排出，這樣才能確保生產(chǎn)出來的鑄件尺寸符合相關(guān)質(zhì)量要求，同時(shí)，鑄件沒有氣孔類缺陷。尤其對(duì)有氣密性要求的部位，氣孔類缺陷是致命的。

但是，對(duì)于一些特殊結(jié)構(gòu)的砂芯，砂芯的出氣和固定往往成為鑄造的最大難點(diǎn)。比較典型的是機(jī)體類產(chǎn)品中的油管結(jié)構(gòu)，其主要特征是油管為細(xì)長結(jié)構(gòu)，且在油管長度方向的側(cè)面等間距設(shè)置開鑄孔，常見開孔直徑40mm。其鑄造難度表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

一方面，砂芯固定：考慮到砂芯為細(xì)長結(jié)構(gòu)，為防止砂芯在組芯和澆注時(shí)發(fā)生彎曲變形，需要通過油管側(cè)面的開孔對(duì)其進(jìn)行支撐、固定，由于孔太小，孔處的砂芯很容易發(fā)生斷裂，現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)難度大。

另一方面，砂芯出氣是通過放置尼龍氣道實(shí)現(xiàn)的，由于砂芯長度過長，發(fā)氣量大，通過在砂芯長度方向設(shè)置出氣的方法，會(huì)存在砂芯出氣不暢的問題。如果通過40mm的孔出氣，由于孔太小，在這個(gè)鑄孔內(nèi)既要設(shè)置砂芯固定結(jié)構(gòu)，又要設(shè)置砂芯出氣結(jié)構(gòu)，這不僅操作難度大，即使固定結(jié)構(gòu)和出氣結(jié)構(gòu)均放置成功，此處的填砂量受到限制，很難將砂芯與芯頭位置實(shí)現(xiàn)完全封堵，極易漏氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有必要提出一種既能實(shí)現(xiàn)砂芯固定、又能實(shí)現(xiàn)砂芯出氣的用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄型。

還有必要提出一種用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄造方法。

一種用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄型，包括上砂型、下砂型、砂芯、出氣結(jié)構(gòu)、固定結(jié)構(gòu)，所述上砂型和下砂型及砂芯組芯后形成細(xì)長管類鑄件的型腔，在所述下砂型的內(nèi)壁上設(shè)置下芯頭，所述下芯頭與砂芯接觸，以形成鑄孔，在下芯頭的中心位置設(shè)置與砂芯貫通的過孔，在砂芯內(nèi)設(shè)置填砂區(qū)、標(biāo)芯孔，所述填砂區(qū)、標(biāo)芯孔、下砂型的過孔上下連通，且同心同軸設(shè)置，所述出氣結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在砂芯內(nèi)的砂芯內(nèi)氣道和設(shè)置在下砂型內(nèi)的砂型內(nèi)氣道，所述砂芯內(nèi)氣道沿著砂芯的長度方向設(shè)置，砂型內(nèi)氣道沿著下砂型的長度方向設(shè)置，砂芯內(nèi)氣道的一端伸入至砂芯內(nèi)部，砂芯內(nèi)氣道的另一端延伸至填砂區(qū)內(nèi)，并與固定結(jié)構(gòu)的一端連接，砂型內(nèi)氣道的一端與固定結(jié)構(gòu)的另一端連接，砂型內(nèi)氣道的另一端穿出下砂型與外界連接，以將砂芯內(nèi)的氣體排出，所述固定結(jié)構(gòu)包括通氣連桿，所述通氣連桿為硬質(zhì)空心管，通氣連桿的上端穿過下砂型的過孔、砂芯的標(biāo)芯孔，進(jìn)入填砂區(qū)與砂芯內(nèi)氣道的另一端密封連接，通氣連桿的下端與砂型內(nèi)氣道的一端密封連接。

一種用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄造方法，包括以下步驟：

上砂型造型：利用細(xì)長管類鑄件的模具制造上砂型，其中，在細(xì)長管類鑄件的模具上開設(shè)鑄孔；

下砂型造型：先將吊攀和通氣連桿焊接固定，再將通氣連桿的下端與砂型內(nèi)氣道套結(jié)密封連接，然后將吊攀、通氣連桿、砂型內(nèi)氣道預(yù)埋在下砂箱內(nèi)，保持通氣連桿的上端外漏在下砂箱的外面，以用于與砂芯內(nèi)氣道連接，然后將細(xì)長管類鑄件的模具放入下砂箱內(nèi)，保持通氣連桿的上端從細(xì)長管類鑄件的模具的鑄孔伸出，之后填砂緊實(shí)，待下砂型硬化后起模，形成設(shè)置下芯頭、及內(nèi)部設(shè)置吊攀、通氣連桿、砂型內(nèi)氣道的下砂型；

制芯：將填砂區(qū)模具、標(biāo)芯孔模具、砂芯內(nèi)氣道放置在芯盒內(nèi)，保持砂芯內(nèi)氣道與填砂區(qū)模具搭接，保持標(biāo)芯孔模具置放在填砂區(qū)模具的下方，之后填砂緊實(shí)，待砂芯硬化后將砂芯從芯盒中取出，得到開設(shè)填砂區(qū)和標(biāo)芯孔、及內(nèi)部設(shè)置砂芯內(nèi)氣道的砂芯；

型芯裝配：將砂芯按照定位裝配，保持填砂區(qū)、標(biāo)芯孔、下芯頭上下同心同軸正對(duì)，采用鎖緊螺母將通氣連桿擰緊，進(jìn)而將砂芯與下砂型相對(duì)固定，將通氣連桿的上端與填砂區(qū)內(nèi)的砂芯內(nèi)氣道的一端套結(jié)密封連接，以使砂芯內(nèi)氣道、通氣連桿、砂型內(nèi)氣道形成通氣結(jié)構(gòu)；

填砂：將填砂區(qū)填滿芯砂，刮平，硬化；

合箱：將上砂型、與下砂型合箱，以形成細(xì)長管類鑄件的型腔；

澆注成型。

本發(fā)明通過設(shè)置硬質(zhì)的固定結(jié)構(gòu)和軟質(zhì)的出氣結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了型芯裝配過程中的定位和出氣。

本發(fā)明設(shè)置的固定結(jié)構(gòu)，一方面使細(xì)長結(jié)構(gòu)砂芯的固定更加可靠，另一方面通過將所述固定結(jié)構(gòu)設(shè)置為中空出氣腔，在滿足油管側(cè)面及下砂型的下芯頭吃砂量的前提下，使油管砂芯的出氣順暢，從根本上解決了細(xì)長結(jié)構(gòu)砂芯的固定和出氣問題，大大降低了該類結(jié)構(gòu)鑄件的鑄造難度。

附圖說明

圖1為所述用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄型的局部內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中表達(dá)固定結(jié)構(gòu)和出氣結(jié)構(gòu)的局部放大圖。

圖3為所述固定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為將所述鑄型澆注后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為所述細(xì)長管類鑄件的模具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為所述細(xì)長管類鑄件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：上砂型10、下砂型20、下芯頭21、砂芯30、填砂區(qū)31、標(biāo)芯孔32、限位凸臺(tái)33、出氣結(jié)構(gòu)40、砂芯內(nèi)氣道41、砂型內(nèi)氣道42、固定結(jié)構(gòu)50、通氣連桿51、外螺紋511、吊攀52、鎖緊螺母53、墊片54、型腔60、細(xì)長管類鑄件的模具70、鑄孔71、細(xì)長管類鑄件80、鑄孔81。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

參見圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄型，包括上砂型10、下砂型20、砂芯30、出氣結(jié)構(gòu)40、固定結(jié)構(gòu)50，上砂型10和下砂型20及砂芯30組芯后形成細(xì)長管類鑄件80的型腔60，在下砂型20的內(nèi)壁上設(shè)置下芯頭21，下芯頭21與砂芯30接觸，以形成鑄孔81，在下芯頭21的中心位置設(shè)置與砂芯30貫通的過孔，在砂芯30內(nèi)設(shè)置填砂區(qū)31、標(biāo)芯孔32，填砂區(qū)31、標(biāo)芯孔32、下砂型20的過孔上下連通，且同心同軸設(shè)置，出氣結(jié)構(gòu)40包括設(shè)置在砂芯30內(nèi)的砂芯內(nèi)氣道41和設(shè)置在下砂型20內(nèi)的砂型內(nèi)氣道42，砂芯內(nèi)氣道41沿著砂芯30的長度方向設(shè)置，砂型內(nèi)氣道42沿著下砂型20的長度方向設(shè)置，砂芯內(nèi)氣道41的一端伸入至砂芯30內(nèi)部，砂芯內(nèi)氣道41的另一端延伸至填砂區(qū)31內(nèi)，并與固定結(jié)構(gòu)50的一端連接，砂型內(nèi)氣道42的一端與固定結(jié)構(gòu)50的另一端連接，砂型內(nèi)氣道42的另一端穿出下砂型20與外界連接，以將砂芯30內(nèi)的氣體排出，固定結(jié)構(gòu)50包括通氣連桿51，通氣連桿51為硬質(zhì)空心管，通氣連桿51的上端穿過下砂型20的過孔、砂芯30的標(biāo)芯孔32，進(jìn)入填砂區(qū)31與砂芯內(nèi)氣道41的另一端密封連接，通氣連桿51的下端與砂型內(nèi)氣道42的一端密封連接。

如此，通氣連桿51與砂芯內(nèi)氣道41、砂型內(nèi)氣道42共同組成了砂芯30的出氣結(jié)構(gòu)40，而通氣連桿51為硬質(zhì)空心管又是硬質(zhì)空心管，在砂芯30置放在下芯頭21上時(shí)，尤其起到支撐固定砂芯30的作用。

進(jìn)一步，固定結(jié)構(gòu)50還包括吊攀52、鎖緊螺母53，吊攀52、鎖緊螺母53分別設(shè)置在通氣連桿51的上端和下端，以通過吊攀52、通氣連桿51、鎖緊螺母53將砂芯30和下砂型20相對(duì)固定，吊攀52固定套設(shè)在通氣連桿51的下端，吊攀52的直徑大于通氣連桿51的直徑，以增大吊攀52與吊攀52上方的型砂的接觸面積，進(jìn)而通過吊攀52將通氣連桿51固定在下砂型20內(nèi)，靠近通氣連桿51上端的通氣連桿51的外壁上設(shè)置外螺紋511，砂芯30的標(biāo)芯孔32的直徑小于填砂區(qū)31的直徑，以在標(biāo)芯孔32的上方形成限位凸臺(tái)33，鎖緊螺母53的外徑大于限位凸臺(tái)33的直徑，鎖緊螺母53與通氣連桿51的外螺紋511連接，以將砂芯30與下砂型20之間相對(duì)固定，通氣連桿51的上端與砂芯內(nèi)氣道41密封連接。

進(jìn)一步，還在鎖緊螺母53與限位凸臺(tái)33之間設(shè)置墊片54，墊片54的外徑大于鎖緊螺母53的外徑。

鎖緊螺母53、墊片54、限位凸臺(tái)33、吊攀52及通氣連桿51共同構(gòu)成固定結(jié)構(gòu)50，該固定結(jié)構(gòu)50的將砂芯30與下砂型20相對(duì)固定，且通氣連桿51穿過下芯頭21也起到支撐砂芯30的作用，而且由于下芯頭21截面積小，很容易斷芯，這樣通氣連桿51也起到下芯頭21芯骨的作用，增強(qiáng)了下芯頭21的強(qiáng)度，避免了斷芯，

所以通氣連桿51即構(gòu)成了出氣結(jié)構(gòu)，也構(gòu)成了固定結(jié)構(gòu)50，合二為一，節(jié)省了砂芯30內(nèi)、下芯頭21內(nèi)占據(jù)的位置空間，使得下芯頭21內(nèi)填砂充分緊實(shí)，無漏氣發(fā)生。

參見圖1、圖4至圖6，本發(fā)明還提出一種用于鑄造細(xì)長油管類鑄件的鑄造方法，包括以下步驟：

上砂型造型：利用細(xì)長管類鑄件的模具70制造上砂型10，其中，在細(xì)長管類鑄件的模具70上開設(shè)鑄孔71；該鑄孔71在下砂型20造型時(shí)形成下芯頭21。

下砂型造型：先將吊攀52和通氣連桿51焊接固定，再將通氣連桿51的下端與砂型內(nèi)氣道42套結(jié)密封連接，然后將吊攀52、通氣連桿51、砂型內(nèi)氣道42預(yù)埋在下砂箱內(nèi)，保持通氣連桿51的上端外漏在下砂箱的外面，以用于與砂芯內(nèi)氣道41連接，然后將細(xì)長管類鑄件的模具70放入下砂箱內(nèi)，保持通氣連桿51的上端從細(xì)長管類鑄件的模具70的鑄孔71伸出，之后填砂緊實(shí)，待下砂型20硬化后起模，形成設(shè)置下芯頭21、及內(nèi)部設(shè)置吊攀52、通氣連桿51、砂型內(nèi)氣道42的下砂型20；

制芯：將填砂區(qū)模具、標(biāo)芯孔模具、砂芯內(nèi)氣道41放置在芯盒內(nèi)，保持砂芯內(nèi)氣道41與填砂區(qū)模具搭接，確保砂芯內(nèi)氣道41的一端從填砂區(qū)31對(duì)應(yīng)芯盒結(jié)構(gòu)的定位孔引出，方便砂芯內(nèi)氣道41和通氣連桿51對(duì)接，砂芯內(nèi)氣道41的另一端放置在砂芯需要出氣的位置，保持標(biāo)芯孔模具置放在填砂區(qū)模具的下方，之后填砂緊實(shí)，待砂芯30硬化后將砂芯30從芯盒中取出，得到開設(shè)填砂區(qū)31和標(biāo)芯孔32、及內(nèi)部設(shè)置砂芯內(nèi)氣道41的砂芯30；

填砂區(qū)模具在制芯填砂時(shí)形成填砂區(qū)31，標(biāo)芯孔模具在制芯填砂時(shí)形成標(biāo)芯孔32，提前預(yù)留填砂區(qū)31和標(biāo)芯孔32是為了預(yù)留空間，在這個(gè)空間內(nèi)將砂芯內(nèi)氣道41和通氣連桿51的上端手動(dòng)連接，連接后再在此填砂區(qū)31內(nèi)填砂刮平，形成完整的砂芯30。

型芯裝配：將砂芯30按照定位裝配，保持填砂區(qū)31、標(biāo)芯孔32、下芯頭21上下同心同軸正對(duì)，采用鎖緊螺母53將通氣連桿51擰緊，進(jìn)而將砂芯30與下砂型20相對(duì)固定，將通氣連桿51的上端與填砂區(qū)31內(nèi)的砂芯內(nèi)氣道41的一端套結(jié)密封連接，以使砂芯內(nèi)氣道41、通氣連桿51、砂型內(nèi)氣道42形成通氣結(jié)構(gòu)；

填砂：將填砂區(qū)31填滿芯砂，刮平，硬化；

合箱：將上砂型10、與下砂型20合箱，以形成細(xì)長管類鑄件80的型腔60；

澆注成型。

本發(fā)明實(shí)施例方法中的步驟可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。

本發(fā)明實(shí)施例裝置中的模塊或單元可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。