[发明专利]随形覆砂冷铁的铸造方法

说明书

本发明属于铸造领域，涉及覆砂冷铁，尤其涉及一种随形覆砂冷铁的铸造方法。包括以下步骤：a、确定铸件的热节个数；b、在铸件其中任意一个热节上设置冒口；c、在确定设置冒口的热节的周围任意一热节处设置冷铁，d、根据“冒口作用区+末端区+冷铁作用区＝覆盖整个铸件”为条件，补设冒口和冷铁，重复b‑c步骤，使所设置的冒口和冷铁能够覆盖整个铸件。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,本发明通过提供一种随形覆砂冷铁的铸造方法，改变传统铸造工艺中以一块冷铁解决一个热节的问题，而是根据铸件的形状而设计冷铁的形状，进而使冷铁的作用区域由点走向面，进而达到解决传统铸造工艺中所存在的缺陷的问题。

技术领域

本发明属于铸造领域，涉及覆砂冷铁，尤其涉及一种随形覆砂冷铁的铸造方法。

背景技术

铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:铜、铁、铝、锡、铅等)，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。

在铸造时，由于结构和铸造参数的原因，在模腔内各点的熔融状态的铁水凝固时间是不相等的，这就会给铸件在凝固后产生热应力，造成铸件变形，裂纹等，同时，由于冷却凝固时间不等，铸件会出现疏松，冷隔，气孔等缺陷，为避免产生热节，结构上铸件壁厚应尽可能均匀，以减少模具局部热量集中产生的热疲劳。铸件的转角处一般设置有适当的铸造圆角，以避免模具上有尖角位导致应力产生，同时在热节处设置冷铁，以加快冷却速度，同时，为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的冒口，来解决这些问题。

在传统的铸造工艺中，一般是对铸件每个热节设置冒口(一个冒口可能会补缩一个或多个热节)，或对局部较小的热节使用直接冷铁激冷使提前于补缩通道凝固以解决补缩问题(但较大的热节相对于补缩通道迟后凝固，单用冷铁往往不能解决问题)。这种设计方法在冒口补缩距离足够时，可以消除缩松或缩孔。但对于热节较多的铸件冒口，设置过多工艺出品率会很低；而且冷铁过多影响铸件表面质量、气孔废品增多。当铸件没有明显的热节时冒口的补缩距离则变短(这是相对于冒口置于热节附近来说的)，这时增加冒口数量工艺出品率就会很低，否则可能产生缩孔或缩松。另外，冒口过多延长了整个铸件凝固的时间，如果砂型硬度不足，就增加了铸件上缩松产生的机会。

发明内容

本发明针对上述的传统铸件工艺在冒口和冷铁的设置多导致的技术问题，提出一种方法合理、工艺简单、操作方便且铸件时间短、出品率高的随形覆砂冷铁的铸造方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为,本发明提供一种随形覆砂冷铁的铸造方法，包括以下步骤：

a、确定铸件的热节个数；

b、在铸件其中任意一个热节上设置冒口；

c、在确定设置冒口的热节的周围任意一热节处设置冷铁，其中，所述冷却的设置包括以下步骤：

①、确定冷铁的作用区的应用模数；

②、确定冷铁覆砂层的厚度；

③、确定冷铁的作用面积

④、确定冷却激冷面积的形状；

⑤、确定冷铁的厚度；

d、根据“冒口作用区+末端区+冷铁作用区＝覆盖整个铸件”为条件，补设冒口和冷铁，重复b～c步骤，使所设置的冒口和冷铁能够覆盖整个铸件。

作为优选，所述②步骤中，冷铁覆砂层的初始厚度为3mm～10mm。

根据权利要求2所述的随形覆砂冷铁的铸造方法，其特征在于,所述冷铁的作用面积的公式为其中，V_O为铸件的体积，M₀为铸件初始模数，M_r为铸件的应用模数，f为冷铁截面的扩大系数f。