一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置的制作方法

本发明属于铸造生产，具体涉及一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置。

背景技术：

1、对于圆筒型零件如风电轴承座，铸造过程中轴承孔砂芯一般要设计一圈冷铁，用来与浇注系统、冒口系统配合改善补缩通道、控制铸件凝固顺序，还可以加速孔周围壁厚铁液凝固速度，细化晶粒组织，提高轴承座的力学性能。

2、传统轴承孔砂芯冷铁考虑孔直径和高尺寸，设计单独的长方体冷铁沿孔壁放置一圈，因为各型风电轴承座轴承孔尺寸差异，冷铁数量约在20-40块之间，这就造成对铸造车间人力、物力成本带来很大损失。另外，如果批量投产，冷铁使用较多，供应不及或表面质量得不到有效控制，存在油污、锈斑或其他缺陷，再加之轴承座本身结构原因排气不畅，在轴承孔内容易产生气孔缺陷。

3、基于上述原因，因此有必要对砂芯冷铁结构提出改进。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：提供一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，本发明是针对圆筒型零件内孔砂芯冷铁数量多、浪费人力物力，还影响铸件表面质量的问题而设计了一种冷铁砂芯结构。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

3、一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，包括砂芯，所述砂芯的圆柱形内腔中设有一个整体式冷铁，所述整体式冷铁包括圆柱形冷铁本体，所述圆柱形冷铁本体的圆柱形外表面与砂芯的圆柱形内腔表面适配紧贴。

4、其中，所述圆柱形冷铁本体的圆柱形外表面上设有多个侧面挂砂凸起ⅰ。

5、进一步地，多个所述侧面挂砂凸起ⅰ均布在圆柱形冷铁本体的圆柱形外表面上。

6、进一步地，所述侧面挂砂凸起ⅰ为圆柱t形凸台结构。

7、其中，所述圆柱形冷铁本体的底端封闭，所述圆柱形冷铁本体的底端外表面上设有多个端面挂砂凸起ⅱ。

8、进一步地，所述端面挂砂凸起ⅱ为圆柱t形凸台结构。

9、进一步地，所述圆柱形冷铁本体的底端外表面上设有冷铁底面吊环。

10、其中，所述圆柱形冷铁本体的内部为冷铁圆柱形内腔，所述冷铁圆柱形内腔内部设有环形筋板和平筋板，所述环形筋板与冷铁圆柱形内腔同轴设置，所述平筋板沿着冷铁圆柱形内腔径向设置且与环形筋板和冷铁圆柱形内腔内壁交叉连接。

11、进一步地，所述圆柱形冷铁本体上面设有冷铁上面吊环，所述冷铁上面吊环制于环形筋板上。

12、进一步地，所述整体式冷铁采用qt400-15材料通过消失模铸造成型。

13、本发明与现有技术相比的优点：

14、1、本方案适用于结构存在大尺寸、厚壁的圆筒型孔零件的铸造生产，根据圆筒型零件孔尺寸和形状设计砂芯冷铁，冷铁的外轮廓形状与圆筒型零件的内孔形状相似，呈圆柱状，由于砂芯包覆在冷铁外部形成隔砂冷铁，使冷铁浇注过程与铁水不直接接触，保证冷铁对型腔铁水的激冷作用，保证生产质量，而且该冷铁可以重复使用，数量少，大大节约了铸造车间人力、物力成本；

15、2、本方案中考虑砂芯冷铁对铸件收缩的影响合理设计铸件加工余量，造型过程中可大幅减少树脂砂用量，还能重复使用，不但经济性好，而且有利于提高零件孔内壁质量。

技术特征：

1.一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，包括砂芯(2)，其特征在于：所述砂芯(2)的圆柱形内腔中设有一个整体式冷铁(1)，所述整体式冷铁(1)包括圆柱形冷铁本体(1-1)，所述圆柱形冷铁本体(1-1)的圆柱形外表面与砂芯(2)的圆柱形内腔表面适配紧贴；所述整体式冷铁(1)采用qt400-15材料通过消失模铸造成型。

2.根据权利要求1所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述圆柱形冷铁本体(1-1)的圆柱形外表面上设有多个侧面挂砂凸起ⅰ(1-2)。

3.根据权利要求2所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：多个所述侧面挂砂凸起ⅰ(1-2)均布在圆柱形冷铁本体(1-1)的圆柱形外表面上。

4.根据权利要求3所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述侧面挂砂凸起ⅰ(1-2)为圆柱t形凸台结构。

5.根据权利要求1所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述圆柱形冷铁本体(1-1)的底端封闭，所述圆柱形冷铁本体(1-1)的底端外表面上设有多个端面挂砂凸起ⅱ(1-3)。

6.根据权利要求5所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述端面挂砂凸起ⅱ(1-3)为圆柱t形凸台结构。

7.根据权利要求5所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述圆柱形冷铁本体(1-1)的底端外表面上设有冷铁底面吊环(1-8)。

8.根据权利要求1所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述圆柱形冷铁本体(1-1)的内部为冷铁圆柱形内腔(1-4)，所述冷铁圆柱形内腔(1-4)内部设有环形筋板(1-5)和平筋板(1-6)，所述环形筋板(1-5)与冷铁圆柱形内腔(1-4)同轴设置，所述平筋板(1-6)沿着冷铁圆柱形内腔(1-4)径向设置且与环形筋板(1-5)和冷铁圆柱形内腔(1-4)内壁交叉连接。

9.根据权利要求8所述的一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，其特征在于：所述圆柱形冷铁本体(1-1)上面设有冷铁上面吊环(1-7)，所述冷铁上面吊环(1-7)制于环形筋板(1-5)上。

技术总结提供一种内孔零件成型用整体式冷铁砂芯装置，属于铸造生产技术领域。包括砂芯，砂芯的圆柱形内腔中设有一个整体式冷铁，整体式冷铁包括圆柱形冷铁本体，圆柱形冷铁本体的圆柱形外表面与砂芯的圆柱形内腔表面适配紧贴。本发明根据圆筒型零件的孔尺寸和形状设计砂芯冷铁结构，冷铁外轮廓形状与圆筒型零件的内孔形状相似，呈圆柱状，由于砂芯包覆在冷忒外部，浇注过程中冷铁与铁水不直接接触，保证冷铁对型腔铁水的激冷作用，保证生产质量，而且该整体式冷铁可以重复使用，数量少，大大节约了铸造车间人力、物力成本。技术研发人员：张长春,张金玉,付岳楼受保护的技术使用者：陕西柴油机重工有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6