减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法及砂芯结构技术

一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法及砂芯结构，其特征是：在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽（1），同时在已开设环形排气槽（1）的砂芯芯头近端面圆周上开设的轴向直线形排气槽（2），轴向直线形排气槽（2）与环形排气槽（1）连通；其中，环形排气槽（1）起集气作用，轴向直线形排气槽（2）形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。本发明专利技术排气效果显著，消除气孔缺陷的作用显著，简单易行，具有良好的技术经济性。

Method and sand core structure for reducing the blowhole defects at the corner of flanges of metal casting thin wall shell

Casting process of thin-wall shell flange corner blowhole and core structure of a reduced metal type, which is characterized in that the flange at the end face of the ring opening near the exhaust grooves in the sand core head (1), at the same time have been provided with an annular exhaust groove (1) axial straight exhaust groove sand core head near end on the circumference of the opening (2), axial straight exhaust groove (2) and an annular exhaust groove (1) connected; among them, the annular groove (1) from the exhaust gas collecting function, axial straight exhaust groove (2) formed outside the exhaust channel; thus, enhance the flange corner part of the exhaust gas ability and to reduce the porosity defects in this part of the. The exhaust effect of the invention is remarkable, the effect of eliminating the blowhole defect is remarkable, simple and easy, and has good technical and economic property.

【技术实现步骤摘要】
减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法及砂芯结构
本专利技术属于铸造成形
，涉及一种砂芯结构尤其是一种金属型铸造中使用的砂芯结构，具体地说是一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法及砂芯结构。
技术介绍
金属型铸造，顾名思义即采用金属材料如铸铁、铸钢等制造铸型（芯），在重力下将熔融的金属液浇入铸型获得铸件的工艺方法。金属型铸造，具有铸型可以重复使用、所成形铸件力学性能高等特点，被广泛应用于铝、镁等有色金属铸件的成形。然而，金属铸型相对于砂型而言其透气性差，故金属型铸件的气孔缺陷较为突出。针对这一问题，目前常用的方法主要有以下两个方面。其一，在铸件最后凝固部位增加排气冒口，或是在铸型上增加排气孔并配置相应的排气塞，甚至同时在排气孔处进一步连接各种各样的排气装置等；其二，以砂芯取代金属芯，同时采用在砂芯芯头端面钻孔增强其排气性能，进而实现减小金属型铸件中的气孔缺陷。随着机械产品轻量化进程的不断深入，越来越多的薄壁壳体铸件被使用，而这些薄壁壳体铸件往往为实现连接功能，其多数均有连接用法兰结构。如图1所示的气体绝缘全封闭组合电器用四通壳体，就是其中的一个典型代表。该壳体不仅尺寸较大而且其最小壁厚仅为6mm，同时壳体的上下左右处还有4个连接用高筋薄壁法兰盘。在采用金属型铸造成形此壳体时，4个法兰盘由于高筋结构使得其拐角部位等极易产生气孔，而此壳体对致密性等要求又极高，采用现有技术无法解决这一问题。例如，采用在法兰盘处增加排气冒口这一现有技术，可一定程度降低气孔率；然而，在随后排气冒口去除过程中极易产生法兰盘变形等问题，而且其气孔缺陷仍较为突出，故这一现有减少气孔缺陷的技术不适合此类壳体。再如，以砂芯取代金属芯且同时采用在砂芯芯头端面钻孔增强其排气性能，其仅能较好地增强整体排气性能，而对于法兰盘拐角处的气孔缺陷抑制的效果不明显。综上可见，目前尚未有一种能够有效减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法或砂芯可供使用，使得此类薄壁壳体铸件的出品率很低，行业平均水平不足50%。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷多造成此类零件出品率低的问题，专利技术一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法及砂芯结构。本专利技术的技术方案之一是：一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法，其特征是在采用金属型铸造成型的同时，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设起集气作用的环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设向外排气的轴向直线形排气槽2，并使轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通，据此增强法兰盘拐角部位排气能力，进而减少这一部位的气孔缺陷。所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种。所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的槽宽1-3mm。所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2采用模具直接成形，或在没有开设排气槽的砂芯上采用划针类工具勾划成形。所述的环形排气槽1距离法兰盘端面距离为1-5mm。所述的轴向直线形排气槽2的数量为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。本专利技术的技术方案之二是：一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构，其特征是：在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设的轴向直线形排气槽2，轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通；其中，环形排气槽1起集气作用，轴向直线形排气槽2形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的槽宽1-3mm；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2，可以采用模具直接成形，也可在没有开设排气槽的砂芯上采用划针等工具勾划成形；所述的环形排气槽1其距法兰盘端面距离为1-5mm；所述的轴向直线形排气槽2的数量为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。本专利技术的有益效果：1、本专利技术所述砂芯结构，有效地减少了金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷，使得此类金属型铸造薄壁壳体的出品率由现有的不足50%提高到90%及以上；2、本专利技术砂芯结构简单易行，不需要特别的工艺装备，而且几乎不增加零件的制造成本，具有极好的技术经济性。附图说明图1是本专利技术的气体绝缘全封闭组合电器用四通壳体三维实体示意图；图2是本专利技术的砂芯立体结构示意图；图3是本专利技术的排气原理图；图中：1-环形排气槽，2-轴向直线形排气槽。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但这不能用于对本专利技术的限制，本领域技术人员根据本专利技术的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本专利技术的基本思想，均在本专利技术的范围之内。实施例一。如图1-3所示。一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法，主要针对图1所示的金属型铸造薄壁壳体法兰，在采用金属型铸造成型的同时，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设起集气作用的环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设向外排气的轴向直线形排气槽2，并使轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通，如图2所示，据此增强法兰盘拐角部位排气能力，进而减少这一部位的气孔缺陷。其中的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状可为U形、倒三角形、倒梯形中的一种。槽宽可在1-3mm。环形排气槽1距离法兰盘端面距离为应控制在1-5mm之间，如图3，以防止环形排气槽1造成法兰端面缺陷，又要保证一定的强度。环形排气槽1和轴向直线形排气槽2可采用模具直接成形，也可在没有开设排气槽的砂芯上采用划针类工具勾划成形，轴向直线形排气槽2的数量可为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。本专利技术的排气图如图3所示。实施例二。一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的砂芯结构，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设环形排气槽1，同时在已开设环形排气槽1的砂芯芯头近端面圆周上开设的轴向直线形排气槽2，轴向直线形排气槽2与环形排气槽1连通；其中，环形排气槽1起集气作用，轴向直线形排气槽2形成向外排气的通道；从而，增强法兰盘拐角部位排气能力进而减少这一部位的气孔缺陷。所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2的槽宽1-3mm；所述的环形排气槽1和轴向直线形排气槽2，可以采用模具直接成形，也可在没有开设排气槽的砂芯上采用划针等工具勾划成形；所述的环形排气槽1其距法兰盘端面距离为1-5mm；所述的轴向直线形排气槽2的数量为3-12条，且在砂芯圆周呈均匀分布。实施例三。如图1，用金属型铸造气体绝缘全封闭组合电器用四通壳体，并采用图2所示砂芯结构（其开设有1条环形排气槽和6条均布且与环形排气槽贯通的轴向直线形排气槽）。由于此四通壳体为对称结构，所以设计的浇注系统采取让熔融的金属液从铸件中心流向四周的方式浇注。浇注时，金属液携带的大量气体就逐渐从中心向法兰部位聚集。法兰拐角处为相对厚大部位，其凝固速率也最慢，聚集的气体也最多。此时，凭借图2所示的砂芯结构，环形排气槽1与法兰端面相比有着更薄的相对厚度，因此气体轻松透过砂芯薄壁进入到环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法，其特征是在采用金属型铸造成型的同时，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设起集气作用的环形排气槽（1），同时在已开设环形排气槽（1）的砂芯芯头近端面圆周上开设向外排气的轴向直线形排气槽（2），并使轴向直线形排气槽（2）与环形排气槽（1）连通，据此增强法兰盘拐角部位排气能力，进而减少这一部位的气孔缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种减少金属型铸造薄壁壳体法兰拐角部位气孔缺陷的方法，其特征是在采用金属型铸造成型的同时，在砂芯芯头近法兰盘端面处开设起集气作用的环形排气槽（1），同时在已开设环形排气槽（1）的砂芯芯头近端面圆周上开设向外排气的轴向直线形排气槽（2），并使轴向直线形排气槽（2）与环形排气槽（1）连通，据此增强法兰盘拐角部位排气能力，进而减少这一部位的气孔缺陷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的环形排气槽（1）和轴向直线形排气槽（2）的截面形状为U形、倒三角形、倒梯形中的一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的环形排气槽（1）和轴向直线形排气槽（2）的槽宽1-3mm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的环形排气槽（1）和轴向直线形排气槽（2）采用模具直接成形，或在没有开设排气槽的砂芯上采用划针类工具勾划成形。5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的环形排气槽（1）距离法兰盘端面距离为1-5mm。6.根据权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，郭玉峰，王宏宇，许增，
申请(专利权)人：泰州康乾机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32