專利名稱：垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網(wǎng)的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直分型金屬型中纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，屬于金屬型鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
在鑄造過程中采用過濾網(wǎng)(片)過濾金屬液體是金屬液凈化的重要措施之一，可以有效地除去金屬液中非金屬夾渣物，提高鑄件的質(zhì)量。目前有砂芯過濾片、纖維過濾網(wǎng)、泡沫陶瓷過濾片和蜂窩狀陶瓷過濾片，其中后三種使用效果較好。
纖維過濾網(wǎng)由耐火纖維編制而成，其生產(chǎn)成本低，價格低，在砂型鑄造中應(yīng)用取得很好的使用效果，十分顯著地改善鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，減少氣孔、夾砂、夾渣、內(nèi)鐵豆等鑄造缺陷，提高成品率。但纖維過濾網(wǎng)在金屬型鑄造中應(yīng)用較少，尤其在垂直分型金屬型鑄造中，應(yīng)用纖維過濾網(wǎng)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(wǎng)很困難，纖維過濾網(wǎng)是一種柔性的網(wǎng)狀物，其厚度為0.8mm左右，將這種過濾網(wǎng)可靠地固定在垂直分型的金屬型上并非易事。本發(fā)明是針對這種情況，發(fā)明在垂直分型金屬型鑄造中應(yīng)用纖維過濾網(wǎng)的方法。
本發(fā)明的目的是提供在垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，方法簡單可靠，易于工業(yè)應(yīng)用，可以顯著地提高金屬型鑄造的鑄件內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量，減少氣孔、夾渣、內(nèi)鐵豆等鑄造缺陷，降低廢品率和生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的內(nèi)容為兩種在垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，一種是垂直于分型面安裝方法，另一種是平行于分型面安裝方法。這兩種纖維過濾網(wǎng)的安裝方法都是將纖維過濾網(wǎng)安裝在金屬型的澆注系統(tǒng)上，可安裝在橫澆道、直澆道、內(nèi)澆道、直澆道窩等澆注系統(tǒng)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(wǎng)時，首先將這種柔性的纖維過濾網(wǎng)安放在定型上，合型后利用動型將過濾網(wǎng)卡住或壓住，從而使過濾網(wǎng)固定在安裝位置。1、平行于分型面安裝這種安裝方法將過濾網(wǎng)平行于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(wǎng)圖1(3)、動型澆道圖1(4)、動型圖1(5)。
首先將安裝過濾網(wǎng)的澆道做成非對稱形狀，即有一段澆道全部設(shè)置在定型上，而另一段澆道全部設(shè)置在動型上，合型后這兩段澆道有一搭接部分，過濾網(wǎng)安裝在澆道搭接處，澆入的金屬液必須通過過濾網(wǎng)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。
由于金屬液流通過過濾網(wǎng)時存在一定的阻力，搭接部分的面積應(yīng)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(wǎng)時，首先在開型狀態(tài)將纖維過濾網(wǎng)用膠布粘結(jié)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(wǎng)完全封住澆道的搭接部分，要求過濾網(wǎng)比澆道搭接面大，過濾網(wǎng)的邊緣至澆道搭接面的邊緣的距離大于10mm，然后合型。如圖1所示的合型狀態(tài)，纖維過濾網(wǎng)圖1(3)位于動型和定型之間，將澆道搭接部分完全封住，在澆注過程中，金屬液體必須經(jīng)過纖維過濾網(wǎng)才能繼續(xù)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(wǎng)時，過濾網(wǎng)在液體金屬的壓力作用下會產(chǎn)生一定的彎曲變形，合型后利用金屬型的鎖緊力將纖維過濾網(wǎng)緊緊地壓住，只要過濾網(wǎng)的尺寸足夠大，就能保證過濾網(wǎng)在澆注過程中始終將澆道搭接面封住，從而起凈化金屬液的作用。2、垂直于分型面安裝垂直于分型面纖維過濾網(wǎng)的安裝方法見圖2和圖3所示。圖2是垂直于分型面安裝纖維過濾網(wǎng)開型狀態(tài)示意圖，圖3是垂直于分型面安裝纖維過濾網(wǎng)合型狀態(tài)示意圖，圖中定型圖2(1)、定型澆道圖2(2)、纖維過濾網(wǎng)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(wǎng)插縫圖2(7)、安裝過濾網(wǎng)的加大澆道圖2(8)、分型面圖2(9)、過濾網(wǎng)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(shè)置的，由于金屬液流通過過濾網(wǎng)時存在一定的阻力，安裝過濾網(wǎng)的澆道的截面積應(yīng)相應(yīng)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(wǎng)/A澆道＝3-4 (2)式中A過濾網(wǎng)—安裝過濾網(wǎng)的加大澆道圖2(8)截面積；A澆道—澆道的截面積。
對于截面為圓形的澆道上安裝纖維過濾網(wǎng)的情況，按(1)式得出R/r＝1.73-2.0 (3)式中R—安裝過濾網(wǎng)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(wǎng)圖2(3)。在安裝纖維過濾網(wǎng)圖2(3)時，首先在定型圖2(1)上利用金屬鑲塊圖2(6)或其它方法制備出一個厚度為1-2mm的過濾網(wǎng)插縫圖2(7)，動型上開出一厚度為10-15mm的過濾網(wǎng)固定槽圖2(10)，在開型狀態(tài)，將過濾網(wǎng)的一端插入定型的過濾網(wǎng)插縫圖2(7)中，然后合型，在合型過程中過濾網(wǎng)另一端插入動型上過濾網(wǎng)固定槽圖2(10)中，由于纖維過濾網(wǎng)是柔性的，當(dāng)一端插入定型的過濾網(wǎng)插縫時，另一端會產(chǎn)生一定的彎曲變形，因此動型上過濾網(wǎng)固定槽圖2(10)必須有足夠的厚度(一般要求大于10mm)，以保證柔性的過濾網(wǎng)在合型過程中順利地插入過濾網(wǎng)固定槽圖2(10)中。
如圖3所示合型狀態(tài)示意圖，纖維過濾網(wǎng)圖3(3)的一端插入定型圖3(1)的過濾網(wǎng)插縫圖3(7)中，另一端插入動型圖3(5)的過濾網(wǎng)固定槽圖3(10)中，過濾網(wǎng)位于澆道的橫斷面上，澆入的金屬液體必須經(jīng)過過濾網(wǎng)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(wǎng)時，過濾網(wǎng)在液體金屬的壓力作用下會產(chǎn)生彎曲變形，動型上過濾網(wǎng)固定槽圖3(10)的厚度不能太大，一般要求小于15mm，此外過濾網(wǎng)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(wǎng)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。
在定型上制作厚度為1-2mm的過濾網(wǎng)安裝縫隙是本發(fā)明的一個關(guān)鍵，本發(fā)明有三種制備過濾網(wǎng)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制備過濾網(wǎng)插縫。
圖2中所示是利用兩塊金屬鑲塊制備此插縫，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(wǎng)插縫圖2(7)。
圖6是應(yīng)用耐火材料鑲塊制作過濾網(wǎng)插縫的示意圖，圖中定型圖6(1)、定型澆道圖6(2)、過濾網(wǎng)插縫圖6(7)、安裝過濾網(wǎng)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制而成。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(diào)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，自然干燥24小時，耐火泥固化后形成了厚度約1-2mm的過濾網(wǎng)插縫。
圖7是應(yīng)用鑲鑄的方法在定型上制備出厚度為1-2mm的過濾網(wǎng)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(xué)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(wǎng)安裝縫隙。
本發(fā)明解決了在垂直分型金屬型鑄造中難以安裝纖維過濾網(wǎng)的問題，使纖維過濾網(wǎng)垂直分型金屬型鑄造中得到應(yīng)用，顯著地提高金屬型鑄造的鑄件內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量，減少氣孔、夾渣、內(nèi)鐵豆等鑄造缺陷，降低廢品率，提高產(chǎn)品的合格率，且纖維過濾網(wǎng)成本低，因此在垂直分型金屬型鑄造中應(yīng)用纖維過濾網(wǎng)可以降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，操作方法簡單易行，安全可靠，容易在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，可適用于有色金屬和黑色金屬的金屬型鑄造生產(chǎn)中，本發(fā)明的方法在金屬型鑄造球墨鑄鐵鑄件中應(yīng)用，使鑄件的廢品率由30-40％降低為5-8％，使用效果顯著。
本發(fā)明圖1為平行于分型面安裝纖維過濾網(wǎng)在合型狀態(tài)的主視圖和側(cè)視圖。
圖2為垂直于分型面安裝纖維過濾網(wǎng)在開型狀態(tài)示意圖。
圖3為垂直于分型面安裝纖維過濾網(wǎng)在合型狀態(tài)示意圖。
圖4為在定型上制作過濾網(wǎng)插縫的金屬鑲塊一的主視圖、側(cè)視圖和俯視圖。
圖5為在定型上制作過濾網(wǎng)插縫的金屬鑲塊二的主視圖和俯視圖。
圖6為耐火材料鑲塊制作過濾網(wǎng)插縫的主視圖和俯視剖面圖。
圖7為鑲鑄法制作過濾網(wǎng)插縫的主視圖、側(cè)視圖和俯視剖面圖。
權(quán)利要求
1.一種垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于將過濾網(wǎng)安裝在金屬型的澆注系統(tǒng)內(nèi)，首先將過濾網(wǎng)安裝在定型部位，再將動型與定型合型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在垂直分型金屬型鑄造中纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于將纖維過濾網(wǎng)圖1(3)平行于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(wǎng)安裝此澆道搭接處，纖維過濾網(wǎng)的面積比這兩個澆道搭接面的面積大，保證纖維過濾網(wǎng)完全封住澆道的搭接部分，澆入的金屬液必須通過過濾網(wǎng)才能流入型腔，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于將纖維過濾網(wǎng)用膠布粘結(jié)或螺釘掛接在澆道搭接處，將動型與定型合型后，用金屬型的鎖緊力將纖維過濾網(wǎng)壓緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于纖維過濾網(wǎng)垂直于分型面安裝在澆道上，在定型圖2(1)上開設(shè)出厚度為1-2mm的過濾網(wǎng)插縫圖2(7)，動型圖2(5)上開出一厚度為10-15mm的過濾網(wǎng)固定槽圖2(10)，將纖維過濾網(wǎng)圖2(3)的一端插入定型上過濾網(wǎng)插縫圖2(7)中，合型過程過濾網(wǎng)圖2(3)的另一端插入動型的過濾網(wǎng)固定槽圖2(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于應(yīng)用金屬鑲塊圖2(6)構(gòu)成過濾網(wǎng)插縫圖2(7)。將其中的一塊金屬鑲塊制成兩端有高度為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(jù)權(quán)利要求4所述的纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于用耐火粘土、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，制備出一厚度為1-2mm縫隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維過濾網(wǎng)的安裝方法，其特征在于應(yīng)用鑲鑄方法制備出一厚度為1-2mm過濾網(wǎng)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，待其凝固后將鋼板圖7(14)立即拔出，形成厚度約1mm的過濾網(wǎng)插縫。
全文摘要
本發(fā)明將纖維過濾網(wǎng)安裝在垂直分型的金屬型澆注系統(tǒng)上,改善金屬型鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量,防止產(chǎn)生氣孔、夾渣等鑄造缺陷?？善叫杏诜中兔姘惭b,將纖維過濾網(wǎng)用膠布粘貼或螺釘固定在定型上的澆道搭接部位,合型后過濾網(wǎng)被動型壓緊。也可垂直于分型面安裝,利用金屬鑲塊、耐火材料鑲塊和鑲鑄在定型上制備出厚度為1—2mm的過濾網(wǎng)插縫,將過濾網(wǎng)插入此插縫中,合型后過濾網(wǎng)被固定,澆入的金屬液必須經(jīng)過過濾網(wǎng)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(yōu)先權(quán)日1999年1月28日
發(fā)明者趙愛民, 馬振生, 毛為民, 鐘雪友 申請人:北京科技大學(xué), 遷安市馬蘭莊鎮(zhèn)凱達(dá)金屬制品廠