一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型，包括圆形盘体、设置在圆形盘体上的浇注系统、挡环和出气孔，浇注系统包括直浇口、内浇口以及横浇道和冒口，直浇口贯穿在圆形盘体的中部，设置在圆形盘体正面的内浇口通过横浇道与直浇口相通，内浇口与环体槽相通，冒口与内浇口相对设置，冒口通过两个以上的斜浇口与环体槽相通；圆形盘体正面的外周设有高出砂型表面的挡环，在横浇道与冒口之间的环体槽内侧，沿横浇道轴线对称设有四个以上贯穿圆形盘体的出气孔。本实用新型专利技术所制的活塞环质量稳定，成品率高，活塞环铸件轮廓清晰，尺寸精度高，表面质量好，活塞环铸件容易清理，减小加工余量，降低后续加工成本，能提高生产效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型，属于机车车辆用活塞环铸造
技术背景 活塞环是机车发动机的重要部件，在发动机中起着密封、控制润滑油以及散热和支撑导向的作用，由于活塞环处于高温高压的工作环境，其工况条件极为恶劣，因此要求活塞环具有良好的强度、耐磨性、弹性等综合使用性能。在众多活塞环种类中，单体活塞环因其造型方法简单，市场需求量大，是目前多数活塞环生产厂家的主要产品。但是单体活塞环是采用潮膜砂手工造型方法生产，因此采用潮膜砂砂型制成的单体活塞环有如下缺点(I)、活塞环质量不稳定。由于潮模砂是用膨润土做黏结剂，再加水及其他添加剂混匀而成，用潮模砂制得的砂型不用烘干而直接浇注，铸型强度不容易掌握，另外由于潮模砂砂型湿度大，在浇注过程中型砂发气量不容易控制，因此活塞环铸件中经常存在夹砂、砂眼和气孔等铸造缺陷，活塞环质量不稳定，造成活塞环铸件一次成品率较低，同时机加工成品率较低，重复性生产浪费严重。(2)、生产效率低。由于潮膜的造型方式为工人手工造型，不仅工人劳动强度大，生产环境较差，而且后续清理工作量也较大，直接增加工艺复杂性，降低了生产效率。为此，提出采用射芯造型工艺代替原有潮膜砂手工造型工艺来生产单体活塞环，但由于覆膜砂和潮膜砂对铁水的冷却作用不同，活塞环铸件组织会存在较大差异，覆膜砂生产的铸件性能不易达到活塞环相关技术指标要求，因此设计开发出一种适用于生产单体活塞环的覆膜砂砂型，以满足其对铁水的冷却效果，是促进该工艺应用于单体活塞环生产的关键所在。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种制得的活塞环质量稳定，能提高生产效率的一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型。本技术为达到目的的技术方案是一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型，其特征在于包括圆形盘体、设置在圆形盘体上的浇注系统、挡环和出气孔，所述的浇注系统包括直浇口、内浇口以及横浇道和冒口，直浇口贯穿在圆形盘体的中部，设置在圆形盘体正面的内浇口通过横浇道与直浇口相通，内浇口与环体槽相通，冒口与内浇口相对设置，冒口通过两个以上的斜浇口与环体槽相通；所述圆形盘体正面的外周设有高出砂型表面的挡环，在横浇道与冒口之间的环体槽内侧，沿横浇道轴线对称设有四个以上贯穿圆形盘体的出气孔。本技术采用上述技术方案后具有以下优点(I)、本技术的覆膜砂砂型呈圆盘形体，圆形盘体上的浇注系统包括直浇口、内浇口以及横浇道和冒口，冒口与内浇口相对设置，而冒口通过两个以上的斜浇口与环体槽相通，既能保证铁水在环体槽内快速充型，并通过冒口来收集冷铁水，由于是通过至少两个以上斜浇口将铁水注入冒口处，能确保最后凝固的铁水达到好的补缩效果，有效防止活塞环铸件缩孔和缩松的产生，环体内部组织更加均匀。本技术在在横浇道与冒口之间的环体槽内侧，沿横浇道轴线对称设有四个以上贯穿圆形盘体的出气孔，不仅可通过出气孔充分来降低砂型本身重量，从而降低砂型成本，而且还可以防止翘曲变形，增加砂型本身强度，砂型结构坚固、饱满，其接触面平整，达到长时间放置后无明显翘曲变形的效果。本技术的覆膜砂砂型为圆盘形体，加之各出气孔设在环体槽的内侧，由于可通过出气孔能充分出气，故环体在径向方向上冷却更加均匀，降低气孔的形成几率，生产的活塞环各项技术性能指标均达到相关技术要求，活塞环铸件轮廓清晰，尺寸精度高，表面质量好，且活塞环铸件容易清理，加工余量减小，也降低了后续加工成本，所制得的活塞环质量稳定，铸件内部质量好，成品率高。(2)、本技术圆形盘体正面的外周设有高出砂型表面的挡环，既可以使砂型在叠箱造型时在同一轴线上，又可以防止浇注时铁水的外漏。以下结合附图对本技术的实施例作进一步的详细描述。图I是本技术一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型的结构示意图。图2是图I的后视结构示意图。图3是图2的A-A剖视结构示意图。图4是图2的B-B剖视结构示意图。其中1 一圆形盘体，2—挡环，3—环体槽，4 一内浇口，5—横浇道，5-1—凹坑，6—直浇口，7—出气孔，8—斜浇口，9一冒口，10—凸耳，11-沉台。具体实施方式见图I 4所示，本技术的一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型，包括圆形盘体I、设置在圆形盘体I上的浇注系统、挡环和出气孔，本技术的浇注系统包括直浇口 6、内浇口 4以及横浇道5和冒口 9，直浇口 6贯穿在圆形盘体I的中部，设置在圆形盘体I正面的内浇口 4通过横浇道5与直浇口 6相通，内浇口 4与环体槽3相通，冒口 9与内浇口 4相对设置，冒口 9通过两个以上的斜浇口 8与环体槽3相通，使铁水流入环体槽3内并最后流入冒口 9处，可通过冒口 9起到收集冷铁水的作用，尤其通过多个斜浇口 8将铁水注入冒口 9内，使环体内部组织更加均匀。见附图说明图1、4所示，本技术的圆形盘体I其横浇道5上设有凹坑5-1，在浇注时通过凹坑5-1起到挡渣作用，能可进一步减少夹渣，提高活塞环铸件质量。见图I 4所示，本技术圆形盘体I正面的外周设有高出砂型表面的挡环2，挡环2既可以使砂型在叠箱造型时在同一轴线上，又可以防止浇注时铁水的外漏。见图I 4所示，本技术在横浇道5与冒口 9之间的环体槽3内侧，沿横浇道5轴线对称设有四个以上贯穿圆形盘体I的出气孔7，即在在横浇道5与冒口 9的一侧设有两个以上的出气孔7，各出气孔7均匀布设在环体槽3内侧，可如图1、2所示，可采用十个出气孔7，该出气孔7为弧形长槽孔，通过各出气孔7可以充分出气，在环体槽3在径向方向上冷却更加均勻，故而降低活塞环铸件气孔的形成几率，同时也可以增加砂型本身强度，防止其翘曲变形。见图I 4所示，本技术圆形盘体I的外周设有两个以上的凸耳10，且凸耳10的正面向外向下倾斜，凸耳10可对称分布，该凸耳10便于工人造型操作，使呈倒三角形有利于射芯时砂子的充型。见图I 4所示，本技术圆形盘体I的反面设有沉台11，且沉台11的外壁超过出气孔7，通过沉台11的设置，可使环体槽3的外侧砂量厚度与内侧砂量厚度相当，不仅有利于整个砂型在射芯时砂子的充型，而且使得砂型本身进一步具有更好的强度。本技术将覆膜砂射入加热的单体活塞环芯盒模具内，单体活塞环芯盒的温度控制在240 260°C，射砂压力控制在0. 45MPa IMPa、射砂时间控制在3 6s，经硬化时间在60 Ills后制得单体活塞环的覆膜砂砂型，本技术的单体活塞环覆膜砂砂型叠箱造型时，将单体活塞环覆膜砂砂型反置，覆膜砂砂型数量可控制在13 18层之间，并将最下层的环覆膜砂砂型的直浇口 6堵死，作为地板，以防底部漏箱，造型结束后，对环覆膜砂砂型进行夹固，以防止浇注过程中铁水抬箱产生漏箱现象，最后粘好浇口以供浇注使用。将本技术的一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型应用于240气环的实际生产，并与潮膜·砂手工造型生产的240气环进行比较，采用同炉同包铁水连续浇注两种不同工艺的砂型，开箱后对环体进行清理、抛丸、机加工，加工后对其进行金相检验、硬度测量、弹性模量与抗弯强度比值测算对比实验，具体数据见表I所示，表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型，其特征在于：包括圆形盘体（1）、设置在圆形盘体（1）上的浇注系统、挡环（2）和出气孔（7），所述的浇注系统包括直浇口（6）、内浇口（4）以及横浇道（5）和冒口（9），直浇口（6）贯穿在圆形盘体（1）的中部，设置在圆形盘体（1）正面的内浇口（4）通过横浇道（5）与直浇口（6）相通，内浇口（4）与环体槽（3）相通，冒口（9）与内浇口（4）相对设置，冒口（9）通过两个以上的斜浇口（8）与环体槽（3）相通；所述圆形盘体（1）正面的外周设有高出砂型表面的挡环（2），在横浇道（5）与冒口（9）之间的环体槽（3）内侧，沿横浇道（5）轴线对称设有四个以上贯穿圆形盘体（1）的出气孔（7）。

【技术特征摘要】
1.一种单体活塞环铸造用覆膜砂砂型，其特征在于包括圆形盘体(I)、设置在圆形盘体(I)上的浇注系统、挡环(2)和出气孔(7)，所述的浇注系统包括直浇口(6)、内浇口(4)以及横浇道(5)和冒口(9)，直浇口(6)贯穿在圆形盘体(I)的中部，设置在圆形盘体(I)正面的内浇口(4)通过横浇道(5)与直浇口(6)相通，内浇口(4)与环体槽(3)相通，冒口(9)与内浇口(4)相对设置，冒口(9)通过两个以上的斜浇口(8)与环体槽(3)相通；所述圆形盘体(I)正面的外周设有高出砂型表面的挡环(2)，在横浇道(5)与冒口(9)之间的环体槽(3)内侧，沿横浇道(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟，张余兴，严杰，刘宇，宋彦承，
申请(专利权)人：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：实用新型
国别省市：