浇口杯及浇口杯制作工艺[发明专利]

*CN102773469A*

(10)申请公布号 CN 102773469 A(43)申请公布日 2012.11.14

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110119599.7(22)申请日 2011.05.10

(71)申请人中集车辆（集团）有限公司

地址518000 广东省深圳市蛇口港湾大道2

号

申请人驻马店中集华骏铸造有限公司(72)发明人李建 王贺 何栓 周立成

王志同 谢耀曾(74)专利代理机构深圳市隆天联鼎知识产权代

理有限公司 44232

代理人刘抗美 周惠来(51)Int.Cl.

B22D 41/00(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

浇口杯及浇口杯制作工艺(57)摘要

一种浇口杯及浇口杯制作工艺，所述浇口杯包括金属外模以及厚度均匀的覆膜砂覆砂层。所述制作工艺包括：一、准备好型芯、定位底盘以及过滤网；二、将定位底盘设置在基准平面上；三、采用金属材料浇注外模，并利用加热炉/浇包的温度将外模加热或者直接控制浇注后的外模冷却至覆砂温度；四、将外模固定在定位底盘上，并放入型芯在外模与型芯之间形成填砂空间；五、向填砂空间内灌入覆膜砂至填实所述灌砂空间，以形成覆砂层；六、取出型芯并在覆砂层的底部安装过滤网。该浇口杯制作工艺生产效率高、操作人为因素影响小、用砂量少，操作环境大大改善；且制作成的浇口杯强度高，内腔表面光滑，利用其生产的铸件表面砂眼缺陷减少。CN 102773469 ACN 102773469 A

权 利 要 求 书

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1.一种浇口杯，包括外模以及内壁，其特征在于，所述外模为金属型外模，所述内壁为通过覆膜砂形成的厚度均匀的覆砂层。

2.根据权利要求1所述的浇口杯，其特征在于，所述覆砂层的厚度为6mm～15mm。3.根据权利要求1所述的浇口杯，其特征在于，所述内壁的底端设置有陶瓷过滤网。4.一种浇口杯制作工艺，其特征在于，通过如下步骤制作完成：步骤一、准备好制作浇口杯所需的型芯、定位底盘以及过滤网；步骤二、选择一个基准平面作为定位面，并将所述定位底盘设置在所述定位面上；步骤三、采用金属材料浇注外模，并利用加热炉/浇包的温度将所述外模加热至覆砂温度或者直接控制浇注后的外模冷却至覆砂温度；

步骤四、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将所述型芯放入所述外模内部，从而在所述外模与所述型芯之间形成一环形填砂空间；

步骤五、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层；

步骤六、取出型芯并在所述覆砂层的底部安装过滤网。5.根据权利要求4所述的浇口杯制作工艺，其特征在于，步骤一中还需在所述定位底盘的中心设置定位孔，所述步骤四中将所述型芯放入所述外模内部时所述型芯的底部与所述定位孔配合。

6.根据权利要求5所述的浇口杯制作工艺，其特征在于，步骤一中还需在所述定位底盘的上表面设置环绕所述定位孔的环形定位止口，所述步骤四中所述外模的底部放置在所述定位底盘上的定位止口中。

7.根据权利要求4所述的浇口杯制作工艺，其特征在于，步骤三中的所述覆砂温度为210℃～250℃。

8.根据权利要求4所述的浇口杯制作工艺，其特征在于，步骤五中的所述覆砂层的厚度为6mm～15mm。

9.根据权利要求4所述的浇口杯制作工艺，其特征在于，步骤六中覆砂完毕后102s～160s时取出型芯。

10.根据权利要求4所述的浇口杯制作工艺，其特征在于，步骤五中在向所述填砂空间内灌入覆膜砂时用木棒不断振击所述外模，以利于覆膜砂的填实。

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CN 102773469 A

说 明 书

浇口杯及浇口杯制作工艺

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种铸造器件以及其制造方法，尤其涉及一种浇口杯以及其制造方

法。

背景技术

[0002] 铸造工艺离不开浇口杯，传统的浇口杯制作工艺是：在较薄的铁膜内采用潮模砂手工造型制作。然而，采用该种工艺制作的浇口杯易呈现下部厚上部薄的不均匀状况，且表面质量差、型砂热强度低，使用在浇注过程中易造成铸件砂眼缺陷，因而制造出的铸件质量稳定性差，废品率高。并且对于潮模砂手工造型制作工艺来说：一方面，该种工艺的生产效率低、用砂量大，操作的人为因素影响较大；另一方面，在浇注前对浇口杯要用压铁压住，否则会在浇注时浇口杯受铁水浮力抬起而造成跑火，这样不利于大批量机械化生产；再一方面，由于潮模砂中有一定量的膨润士和煤粉，故而造成操作人员的工作环境也较差。发明内容

本发明的主要目的是为了解决现有技术的浇口杯所存在的表面质量差、型砂热强度低因而易引起浇注过程中的铸件砂眼缺陷的技术问题。[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种浇口杯，包括外模以及内壁，所述外模为金属型外模，所述内壁为通过覆膜砂形成的厚度均匀的覆砂层。[0005] 所述的浇口杯，其中，所述覆砂层的厚度为6mm～15mm。[0006] 所述的浇口杯，其中，所述内壁的底端设置有陶瓷过滤网。

[0007] 本发明的主要目的还为了解决现有技术采用潮模砂手工造型工艺制作浇口杯所存在的工艺生产效率低、用砂量大、操作人为因素影响较大以及操作人员工作环境较差的技术问题。

[0008] 为了解决上述技术问题，本发明还提供一种浇口杯制作工艺，通过如下步骤制作完成。

[0009] 步骤一、准备好制作浇口杯所需的型芯、定位底盘以及过滤网。[0010] 步骤二、选择一个基准平面作为定位面，并将所述定位底盘设置在所述定位面上。[0011] 步骤三、采用金属材料浇注外模，并利用加热炉/浇包的温度将所述外模加热至覆砂温度或者直接控制浇注后的外模冷却至覆砂温度。[0012] 步骤四、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将所述型芯放入所述外模内部，从而在所述外模与所述型芯之间形成一环形填砂空间。[0013] 步骤五、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层。

[0003]

步骤六、取出型芯并在所述覆砂层的底部安装过滤网。[0015] 所述的浇口杯制作工艺，其中，步骤一中还需在所述定位底盘的中心设置定位孔，所述步骤四中将所述型芯放入所述外模内部时所述型芯的底部与所述定位孔配合。

[0014]

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说 明 书

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所述的浇口杯制作工艺，其中，步骤一中还需在所述定位底盘的上表面设置环绕

所述定位孔的环形定位止口，所述步骤四中所述外模的底部放置在所述定位底盘上的定位止口中。

[0017] 所述的浇口杯制作工艺，其中，步骤三中的所述覆砂温度为210℃～250℃。[0018] 所述的浇口杯制作工艺，其中，步骤五中的所述覆砂层的厚度为6mm～15mm。[0019] 所述的浇口杯制作工艺，其中，步骤六中覆砂完毕后102s～160s时取出型芯。[0020] 所述的浇口杯制作工艺，其中，步骤五中在向所述填砂空间内灌入覆膜砂时用木棒不断振击所述外模，以利于覆膜砂的填实。[0021] 本发明具有以下有益效果，本发明的浇口杯制作工艺生产效率较高、操作人为因素影响较小、制作成本低，型砂方面辅助设备及工具少、用砂量少，同时由于砂中不用膨润土和煤粉，对环境的污染减少，操作人员的工作环境大大改善，并且利用浇注后的余热进行覆砂造型，效率高且节约能源。通过上述工艺制作而成的浇口杯强度高，浇注过程中安全性高；浇口杯内腔表面光滑，利用其生产的铸件表面砂眼缺陷减少且操作方便；浇口杯外模还可反复使用、寿命长；浇口杯底部设置的过滤网可有效地挡渣，防止铸件表面出现渣孔缺陷。附图说明

图1是本发明的浇口杯的剖视图。

[0023] 图2是本发明的浇口杯制作工艺中外模与型芯以及定位底盘配合结构的剖视图。[0024] 图3是应用本发明的浇口杯的铸造设备剖视图。

[0022]

具体实施方式

本发明的浇口杯是应用在铸造生产工艺上。为了进一步说明本发明的原理和结

构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。[0026] 请参阅图1所示，本发明的浇口杯1包括外模以及内壁，还可以包括设置在所述内壁底端的过滤网13。所述外模为金属型外模11，所述金属型外模11可采用灰口铸铁、球墨铸铁或铸钢等制作，所述过滤网13可为陶瓷过滤网。所述内壁为通过覆膜砂形成的厚度均匀的覆砂层12，所述覆砂层12的厚度可为6mm～15mm，该种厚度的覆砂层可防止在浇注过程中由于覆砂层脱落引起的外模11与浇口粘接报废，更重要的是可以防止覆砂冲入型腔造成铸件砂孔缺陷。

[0027] 请结合参阅图2所示，前述浇口杯1的制作工艺，具体通过如下步骤制作完成：

步骤一、准备好制作浇口杯所需的型芯2、定位底盘3以及过滤网13。所述型芯2的形状与所述浇口杯1所需形成的内部空间形状相适配，所述定位底盘3的中心可设置定位孔31，所述定位底盘3的上表面还可设置环绕所述定位孔31的环形定位止口32。[0028] 步骤二、选择一个基准平面作为定位面，并将所述定位底盘3放置在所述定位面上。

[0029] 步骤三、采用金属材料浇注形成所述外模11，所述金属材料可为灰口铸铁、球墨铸铁或铸钢等可满足强度以及覆砂温度要求的金属材料，并利用加热炉/浇包的温度将所述外模11加热至覆砂温度或者直接控制浇注后的外模冷却至覆砂温度，所述覆砂温度可为

[0025]

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说 明 书

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210℃～250℃。当需要控制浇注后的外模冷却至覆砂温度以利用浇注后的余热进行覆砂时，需将浇注后的浇口杯按顺序进行清理摆放，并利用红外线测温仪等温度测量仪器测量温度。

[0030] 步骤四、将达到覆砂温度的所述外模11固定在所述定位底盘3上，并将所述型芯2放入所述外模11的内部，从而在所述外模11与所述型芯2之间形成一厚度可为6mm～15mm的环形填砂空间4。具体的放置情形可为将所述型芯2的底部与所述定位孔31配合，所述外模11的底部放置在所述定位止口32内。[0031] 步骤五、利用灌砂工具向所述填砂空间4内灌入覆膜砂，同时用木棒不断振击所述外模11，以利于覆膜砂的填实，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间4时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模11的内侧形成一定厚度的覆砂层12，所述覆砂层12的厚度可为6mm～15mm。[0032] 步骤六、可在覆砂完毕后102s～160s时取出型芯2，否则时间过长所述型芯2难以取出，然后在所述覆砂层12的底部安装过滤网13。[0033] 为了更好的说明上述的浇口杯制作工艺，以下列举几个具体的实施例进行说明，在以下的几个实施例中，制作工艺中的基本步骤不变，只是在外模材料类别、覆砂温度、覆砂层厚度以及型芯取出时机的选择上有所差别。[0034] 实施例一：步骤三中浇注外模11所采用的金属材料为灰口铸铁HT250，覆砂温度为 250℃；步骤四中环形填砂空间4以及步骤五中覆砂层12的厚度为12mm；步骤六中取出型芯2的时机为覆砂完毕后130s。[0035] 实施例二：步骤三中浇注外模11所采用的金属材料为灰口铸铁HT250，覆砂温度为210℃；步骤四中环形填砂空间4以及步骤五中覆砂层12的厚度为8mm；步骤六中取出型芯2的时机为覆砂完毕后110 s。[0036] 实施例三：步骤三中浇注外模11所采用的金属材料为灰口铸铁HT250，覆砂温度为230℃；步骤四中环形填砂空间4以及步骤五中覆砂层12的厚度为10mm；步骤六中取出型芯2的时机为覆砂完毕后120s。[0037] 实施例四：步骤三中浇注外模11所采用的金属材料为铸钢ZG310-570，覆砂温度为 230℃；步骤四中环形填砂空间4以及步骤五中覆砂层12的厚度为10mm；步骤六中取出型芯2的时机为覆砂完毕后140s。[0038] 实施例五：步骤三中浇注外模11所采用的金属材料为球墨铸铁QT450-10，覆砂温度为 230℃；步骤四中环形填砂空间4以及步骤五中覆砂层12的厚度为10mm；步骤六中取出型芯2的时机为覆砂完毕后150s。[0039] 再进一步结合参阅图3所示，为将上述制作好的浇口杯1应用于铸造工艺时的结构剖视图，首先需要将覆好砂的内砂箱5和外砂箱6装配后，通过锁紧机构7锁紧，然后在外砂箱6上端的直浇口61处粘接上制作好的浇口杯1即可进行浇注作业。[0040] 本发明的浇口杯制作工艺生产效率较高、操作人为因素影响较小、制作成本低，型砂方面辅助设备及工具少、用砂量少，同时由于砂中不用膨润土和煤粉，对环境的污染减少，操作人员的工作环境大大改善，并且利用浇注后的余热进行覆砂造型，效率高且节约能源。通过上述工艺制作而成的浇口杯强度高，浇注过程中安全性高；浇口杯内腔表面光滑，利用其生产的铸件表面砂眼缺陷减少且操作方便；浇口杯外模还可反复使用、寿命长；浇口杯底部设置的过滤网可有效地挡渣，防止铸件表面出现渣孔缺陷。

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说 明 书

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然而，以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非本发明的保护范围，故凡

运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

图3

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