垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網的安裝方法

2023-11-03 05:56:02

專利名稱：垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網的安裝方法
技術領域：
本發明涉及垂直分型金屬型中纖維過濾網的安裝方法，屬於金屬型鑄造技術領域。
在鑄造過程中採用過濾網(片)過濾金屬液體是金屬液淨化的重要措施之一，可以有效地除去金屬液中非金屬夾渣物，提高鑄件的質量。目前有砂芯過濾片、纖維過濾網、泡沫陶瓷過濾片和蜂窩狀陶瓷過濾片，其中後三種使用效果較好。
纖維過濾網由耐火纖維編制而成，其生產成本低，價格低，在砂型鑄造中應用取得很好的使用效果，十分顯著地改善鑄件的內在質量，減少氣孔、夾砂、夾渣、內鐵豆等鑄造缺陷，提高成品率。但纖維過濾網在金屬型鑄造中應用較少，尤其在垂直分型金屬型鑄造中，應用纖維過濾網更少，其主要原因是因為在垂直分型金屬型鑄造安裝纖維過濾網很困難，纖維過濾網是一種柔性的網狀物，其厚度為0.8mm左右，將這種過濾網可靠地固定在垂直分型的金屬型上並非易事。本發明是針對這種情況，發明在垂直分型金屬型鑄造中應用纖維過濾網的方法。
本發明的目的是提供在垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網的安裝方法，方法簡單可靠，易於工業應用，可以顯著地提高金屬型鑄造的鑄件內在質量和表面質量，減少氣孔、夾渣、內鐵豆等鑄造缺陷，降低廢品率和生產成本。
本發明的內容為兩種在垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網的安裝方法，一種是垂直於分型面安裝方法，另一種是平行於分型面安裝方法。這兩種纖維過濾網的安裝方法都是將纖維過濾網安裝在金屬型的澆注系統上，可安裝在橫澆道、直澆道、內澆道、直澆道窩等澆注系統的組元上。
一般垂直分型的金屬型分為左右半型，其中有一半型固定不動，稱為定型，另一半型可以開合運動，稱為動型，在安裝過濾網時，首先將這種柔性的纖維過濾網安放在定型上，合型後利用動型將過濾網卡住或壓住，從而使過濾網固定在安裝位置。1、平行於分型面安裝這種安裝方法將過濾網平行於分型面放置而安裝在的分型面上，如

圖1所示，圖中定型圖1(1)、定型澆道圖1(2)、纖維過濾網圖1(3)、動型澆道圖1(4)、動型圖1(5)。
首先將安裝過濾網的澆道做成非對稱形狀，即有一段澆道全部設置在定型上，而另一段澆道全部設置在動型上，合型後這兩段澆道有一搭接部分，過濾網安裝在澆道搭接處，澆入的金屬液必須通過過濾網才能流入型腔，且定型澆道圖1(2)的橫截面積與動型澆道圖1(4)的橫截面積相等。
由於金屬液流通過過濾網時存在一定的阻力，搭接部分的面積應比澆道的橫截面積大，定型澆道和動型澆道搭接部分的面積為澆道的橫截面積的3-4倍，即滿足下式A搭接面/A澆道＝3-4 (1)式中A搭接面—定型澆道和動型澆道搭接部分的面積；A澆道—定型或動型澆道的截面積。
在安裝纖維過濾網時，首先在開型狀態將纖維過濾網用膠布粘結在定型的澆道搭接處，或用螺釘掛接在定型上，使纖維過濾網完全封住澆道的搭接部分，要求過濾網比澆道搭接面大，過濾網的邊緣至澆道搭接面的邊緣的距離大於10mm，然後合型。如圖1所示的合型狀態，纖維過濾網圖1(3)位於動型和定型之間，將澆道搭接部分完全封住，在澆注過程中，金屬液體必須經過纖維過濾網才能繼續向前流動，從而起到過濾金屬液體的作用。在金屬液體流過過濾網時，過濾網在液體金屬的壓力作用下會產生一定的彎曲變形，合型後利用金屬型的鎖緊力將纖維過濾網緊緊地壓住，只要過濾網的尺寸足夠大，就能保證過濾網在澆注過程中始終將澆道搭接面封住，從而起淨化金屬液的作用。2、垂直於分型面安裝垂直於分型面纖維過濾網的安裝方法見圖2和圖3所示。圖2是垂直於分型面安裝纖維過濾網開型狀態示意圖，圖3是垂直於分型面安裝纖維過濾網合型狀態示意圖，圖中定型圖2(1)、定型澆道圖2(2)、纖維過濾網圖2(3)、定型澆道圖2(4)、動型圖2(5)、金屬鑲塊圖2(6)、過濾網插縫圖2(7)、安裝過濾網的加大澆道圖2(8)、分型面圖2(9)、過濾網固定槽圖2(10)。
圖2和圖3所示定型圖2(1)和動型圖2(5)上的澆道是對稱設置的，由於金屬液流通過過濾網時存在一定的阻力，安裝過濾網的澆道的截面積應相應地加大，加大部分澆道圖2(8)的截面積為原澆道的截面積的3-4倍，即滿足下式A過濾網/A澆道＝3-4 (2)式中A過濾網—安裝過濾網的加大澆道圖2(8)截面積；A澆道—澆道的截面積。
對於截面為圓形的澆道上安裝纖維過濾網的情況，按(1)式得出R/r＝1.73-2.0 (3)式中R—安裝過濾網澆道的橫截面的半徑r—澆道的橫截面的半徑。
如圖2所示，左邊是定型圖2(1)，右邊是動型圖2(5)，中間是纖維過濾網圖2(3)。在安裝纖維過濾網圖2(3)時，首先在定型圖2(1)上利用金屬鑲塊圖2(6)或其它方法製備出一個厚度為1-2mm的過濾網插縫圖2(7)，動型上開出一厚度為10-15mm的過濾網固定槽圖2(10)，在開型狀態，將過濾網的一端插入定型的過濾網插縫圖2(7)中，然後合型，在合型過程中過濾網另一端插入動型上過濾網固定槽圖2(10)中，由於纖維過濾網是柔性的，當一端插入定型的過濾網插縫時，另一端會產生一定的彎曲變形，因此動型上過濾網固定槽圖2(10)必須有足夠的厚度(一般要求大於10mm)，以保證柔性的過濾網在合型過程中順利地插入過濾網固定槽圖2(10)中。
如圖3所示合型狀態示意圖，纖維過濾網圖3(3)的一端插入定型圖3(1)的過濾網插縫圖3(7)中，另一端插入動型圖3(5)的過濾網固定槽圖3(10)中，過濾網位於澆道的橫斷面上，澆入的金屬液體必須經過過濾網才能流入型腔，這樣就起過濾金屬液體的作用，在金屬液體流過過濾網時，過濾網在液體金屬的壓力作用下會產生彎曲變形，動型上過濾網固定槽圖3(10)的厚度不能太大，一般要求小於15mm，此外過濾網插入插縫圖3(7)和固定槽圖3(10)必須有足夠的深度，才能保證過濾網在澆注過程中始終封住澆道的橫截面，起到過濾金屬液的作用。
在定型上製作厚度為1-2mm的過濾網安裝縫隙是本發明的一個關鍵，本發明有三種製備過濾網插縫圖2(7)的方法，即用金屬鑲塊、耐火材料鑲塊和鑲鑄方法製備過濾網插縫。
圖2中所示是利用兩塊金屬鑲塊製備此插縫，圖4和圖5分別是這兩個鑲塊的示意圖，圖4所示的鑲塊一與圖5所示鑲塊二的基本形狀相同，鑲塊一的兩端有高度為1.5mm的凸臺，將這兩塊鑲塊疊放在一起利用過盈配合固定在定型上，就形成了厚度約1.5mm的過濾網插縫圖2(7)。
圖6是應用耐火材料鑲塊製作過濾網插縫的示意圖，圖中定型圖6(1)、定型澆道圖6(2)、過濾網插縫圖6(7)、安裝過濾網的加大澆道圖6(8)、分型面圖6(9)、耐火材料鑲塊圖6(10)。這種耐火材料鑲塊由耐火粘土、紅石粉和石墨粉按照合適的比例配製而成。將耐火粘土、紅石粉和石墨粉按照2∶2∶1混合均勻，用水玻璃或水調和成糊膏狀，填入圖2所示定型上安裝金屬鑲塊圖2(6)的空腔中，用厚度為1mm的鋼板，在填入此空腔的耐火泥上扎出厚度為1-2mm的縫隙，自然乾燥24小時，耐火泥固化後形成了厚度約1-2mm的過濾網插縫。
圖7是應用鑲鑄的方法在定型上製備出厚度為1-2mm的過濾網插縫的示意圖，圖中定型圖7(1)、定型澆道圖7(3)、分型面圖7(9)、澆注金屬液體空腔圖7(12)、砂芯圖7(13)、鋼板圖7(14)。用型砂將定型澆道圖7(2)和部分加大的澆道圖7(8)封住，形成砂芯圖7(13)，砂芯圖7(13)、定型圖7(1)和厚度為1mm的鋼板圖7(14)之間形成了一空腔圖7(12)。鑲鑄時將定型水平放置，分型面向上，向空腔圖7(12)中澆入金屬液，要求澆入的金屬液與定型的化學成分相同或相近，待澆入的金屬液剛剛凝固，拔出鋼板圖7(14)，除去砂芯，就形成厚度約為1mm的過濾網安裝縫隙。
本發明解決了在垂直分型金屬型鑄造中難以安裝纖維過濾網的問題，使纖維過濾網垂直分型金屬型鑄造中得到應用，顯著地提高金屬型鑄造的鑄件內在質量和表面質量，減少氣孔、夾渣、內鐵豆等鑄造缺陷，降低廢品率，提高產品的合格率，且纖維過濾網成本低，因此在垂直分型金屬型鑄造中應用纖維過濾網可以降低生產成本。本發明的纖維過濾網的安裝方法，操作方法簡單易行，安全可靠，容易在工業生產中廣泛應用，可適用於有色金屬和黑色金屬的金屬型鑄造生產中，本發明的方法在金屬型鑄造球墨鑄鐵鑄件中應用，使鑄件的廢品率由30-40％降低為5-8％，使用效果顯著。
本發明圖1為平行於分型面安裝纖維過濾網在合型狀態的主視圖和側視圖。
圖2為垂直於分型面安裝纖維過濾網在開型狀態示意圖。
圖3為垂直於分型面安裝纖維過濾網在合型狀態示意圖。
圖4為在定型上製作過濾網插縫的金屬鑲塊一的主視圖、側視圖和俯視圖。
圖5為在定型上製作過濾網插縫的金屬鑲塊二的主視圖和俯視圖。
圖6為耐火材料鑲塊製作過濾網插縫的主視圖和俯視剖面圖。
圖7為鑲鑄法製作過濾網插縫的主視圖、側視圖和俯視剖面圖。
權利要求
1.一種垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於將過濾網安裝在金屬型的澆注系統內，首先將過濾網安裝在定型部位，再將動型與定型合型。
2.根據權利要求1所述在垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於將纖維過濾網圖1(3)平行於金屬型的分型面安裝，定型上澆道圖1(2)和動型上澆道圖1(4)為非對稱形狀，合型這兩個澆道有一搭接部分，纖維過濾網安裝此澆道搭接處，纖維過濾網的面積比這兩個澆道搭接面的面積大，保證纖維過濾網完全封住澆道的搭接部分，澆入的金屬液必須通過過濾網才能流入型腔，
3.根據權利要求2所述的纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於將纖維過濾網用膠布粘結或螺釘掛接在澆道搭接處，將動型與定型合型後，用金屬型的鎖緊力將纖維過濾網壓緊。
4.根據權利要求1所述纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於纖維過濾網垂直於分型面安裝在澆道上，在定型圖2(1)上開設出厚度為1-2mm的過濾網插縫圖2(7)，動型圖2(5)上開出一厚度為10-15mm的過濾網固定槽圖2(10)，將纖維過濾網圖2(3)的一端插入定型上過濾網插縫圖2(7)中，合型過程過濾網圖2(3)的另一端插入動型的過濾網固定槽圖2(10)。
5.根據權利要求4所述的纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於應用金屬鑲塊圖2(6)構成過濾網插縫圖2(7)。將其中的一塊金屬鑲塊製成兩端有高度為1.5mm的凸臺，與另一形狀基本相同的金屬鑲塊疊放在一起固定在定型上，形成厚度為1-2mm的縫隙。
6.根據權利要求4所述的纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於用耐火粘土、紅石粉和石墨粉按2∶2∶1混合均勻，添加水玻璃成糊膏狀，填入定型上安裝金屬鑲塊圖2(6)的空腔中，製備出一厚度為1-2mm縫隙。
7.根據權利要求4所述的纖維過濾網的安裝方法，其特徵在於應用鑲鑄方法製備出一厚度為1-2mm過濾網插縫，利用砂芯圖7(13)、鋼板圖7(14)和定型圖7(1)之間形成空腔圖7(12)，向空腔圖7(12)澆入金屬液，待其凝固後將鋼板圖7(14)立即拔出，形成厚度約1mm的過濾網插縫。
全文摘要
本發明將纖維過濾網安裝在垂直分型的金屬型澆注系統上,改善金屬型鑄造產品的質量,防止產生氣孔、夾渣等鑄造缺陷。可平行於分型面安裝,將纖維過濾網用膠布粘貼或螺釘固定在定型上的澆道搭接部位,合型後過濾網被動型壓緊。也可垂直於分型面安裝,利用金屬鑲塊、耐火材料鑲塊和鑲鑄在定型上製備出厚度為1—2mm的過濾網插縫,將過濾網插入此插縫中,合型後過濾網被固定,澆入的金屬液必須經過過濾網才能向前流入型腔。
文檔編號B22C9/00GK1262155SQ9910029
公開日2000年8月9日 申請日期1999年1月28日 優先權日1999年1月28日
發明者趙愛民, 馬振生, 毛為民, 鍾雪友 申請人:北京科技大學, 遷安市馬蘭莊鎮凱達金屬製品廠