一種鋁合金鑄造冒口加熱裝置以及冒口加熱方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，包括加熱單元，所述加熱單元位于鑄件的上方，包括若干加熱體，每個所述加熱體能夠至少一部分浸入對應的冒口內；還公開了一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎上再提升50～100℃后保溫。采用上述技術方案，本發明的一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置以及冒口加熱方法，由于采用加熱體對冒口進行加熱，因此可以將冒口的高度在原來的基礎上降低一半以上，減少冒口砂芯耗砂40～60%，減少冒口鋁水陪耗40～60%，相比原工藝提高鑄件工藝出品率15～30%以上，可以直接降低鑄造成本5～9%。
【專利說明】
一種鋁合金鑄造冒口加熱裝置以及冒口加熱方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種鋁合金鑄造冒口加熱裝置以及冒口加熱方法，屬于鋁合金鑄造技術領域。
[0002]
【背景技術】
[0003]冒口是只為避免鑄件出現缺陷而附加在鑄件上方或側面的補充部分。功能在鑄型中，冒口的型腔是存貯液態金屬的空腔，在鑄件形成時補給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣和集渣的作用，而冒口的主要作用是補縮。冒口的設計功能不同的冒口，其形式、大小和開設位置均不相同。冒口的種類通常包括:普通冒口，用普通造型材料做的冒口叫普通冒口；保溫冒口，用保溫材料做的冒口叫保溫冒口，保溫冒口中的金屬液比普通冒口凝固時間長，節省金屬;發熱冒口，在冒口材料中加入發熱劑，在澆入金屬液后，發熱劑反應發熱，使金屬液能保持更長時間在液態下，比保溫冒口更節省金屬。保溫冒口主要用砂子，漂珠，粉煤灰，耐火纖維棉(吸濾冒口)等絕熱保溫材料做成。純保溫不能發熱，目的是減緩冒口套內鐵水的凝固時間，提高補縮效率。發熱保溫冒口，是在制作冒口時加入一定量的鋁熱劑，助熔劑，氧化劑與上述絕熱保溫材料而成。發熱同時兼具保溫功能，澆鑄時，冒口在680°左右被迅速點燃燃燒，此時放出的熱量使其冒口內鐵液溫度升高，使冒口內金屬液凝固時間變長，延長補縮時間，提高冒口對鑄件的補縮效率。但加熱冒口普遍存在砂型砂芯冒口內安放燃燒發熱裝置一次性報廢、物料消耗成本高的缺陷。在金屬型重力鑄造件工藝，行業通用的方法是設置鑄件的三分之二高度的頂冒口(設置在鑄件熱節的上方的冒口)，加補縮壓力角和補縮距離的限制，造成鑄件的出品率低下，金屬液陪送鑄件成本居高不下，特別是在重力鑄造鋁合金氣缸蓋行業，鑄件工藝成品率在50%左右，成為長期困擾全球鑄造行業生產鑄件成本的瓶頸。以目前的重力鑄造鋁合金氣缸蓋為例，如圖1、2所示，在缸蓋鑄件I中缸蓋火花塞柱熱節2的上方設有冒口砂芯3，冒口砂芯3的高度H約為缸蓋鑄件I的高度的三分之二，冒口砂芯3內設有若干針對火花塞柱熱節補縮的冒口 4，如圖2中冒口 4的長度L，此重力鑄造鋁合金氣缸蓋工藝中冒口高大，鑄件工藝成品率低下到50%左右，冒口高大從而使得砂芯耗砂量大，也造成鋁液消耗量較多，自然成本居高不下，是重力鑄造行業鋁合金氣缸蓋行業普遍存在的難題。
[0004]
【發明內容】
[0005]因此，本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種能有效用于多品種的鋁合金鑄件冒口加熱裝置，以及提供使用該加熱裝置對鋁合金鑄件冒口進行加熱的方法，能夠減少冒口鋁水的重量，提高鑄件冒口熱量，增加冒口溫度場對鑄件充分補縮。
[0006]為了實現上述目的，本發明的一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，包括加熱單元、與所述加熱單元相連的傳動單元以及能夠通過所述傳動單元驅動所述加熱單元上下移動的驅動單元;所述加熱單元位于鑄件的上方，包括若干加熱體，所述加熱體的數量與所述鑄件的冒口數量相等，每個所述加熱體能夠至少一部分浸入對應的冒口內；所述加熱體為電加熱體，通過導線連接于溫控單元。
[0007]所述冒口的高度是所述鑄件高度的1/3。
[0008]所述加熱體安裝于一安裝板的下端面，所述安裝板連接于所述傳動單元。
[0009]本發明的一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，采用如前所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置進行實施，包括如下步驟:
1)將加熱體移動至靠近鑄件澆筑完成后的冒口上端液面的位置；
2)在鑄件澆筑完成后，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎上再提升50?100°C后保溫；
3)當位于冒口下方的熱節部位開始凝固并且在完全凝固之前，在冒口內移出所述加熱體。
[0010]在步驟2中，所述加熱體浸入所述冒口內的深度是所述冒口的高度的1/2。
[0011]在步驟2中，多個所述加熱體分別或同時對相應的冒口進行加熱。
[0012]采用上述技術方案，本發明的一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置以及冒口加熱方法，由于采用加熱體對冒口進行加熱，因此可以將冒口的高度在原來的基礎上降低一半以上，減少冒口砂芯耗砂40?60%，減少冒口鋁水陪耗40?60%，相比原工藝提高鑄件工藝出品率15?30%以上，可以直接降低鑄造成本5?9%。
[0013]
【附圖說明】
[0014]圖1為現有技術中缸蓋鑄件鑄造工藝中鑄件與冒口的結構示意圖。
[0015]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
[0016]圖3為采用本發明的裝置及方法的缸蓋鑄件鑄造工藝中鑄件、冒口與加熱裝置的結構示意圖。
[0017]圖4為圖3中B-B向剖視圖。
[0018]圖5為溫控單元示意圖。
[0019]圖6為本發明的方法實施后冒口砂芯與冒口實例示意圖。
[0020]圖7為圖6的C-C向剖視圖。
[0021]
【具體實施方式】
[0022]以下通過附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0023]如圖3、4、5所示，本實施例提供一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，包括加熱單元5、與所述加熱單元相連的傳動單元50以及能夠通過所述傳動單元50驅動所述加熱單元5上下移動的驅動單元(圖中未示出);所述加熱單元5位于缸蓋鑄件I的上方，包括若干加熱體6，所述加熱體6的數量與所述缸蓋鑄件的冒口 8數量相等，每個所述加熱體6能夠至少一部分浸入對應的冒口8內；所述加熱體6為電加熱體，加熱體6上的接線端10通過導線連接于溫控單元Ilo
[0024]所述冒口8的高度是所述缸蓋鑄件I高度的1/3，相對于現有技術中冒口的高度是所述缸蓋鑄件高度的2/3而言降低到一半，極大地減小了冒口砂芯耗砂以及冒口鋁水陪耗。
[0025]所述加熱體6安裝于一安裝板500的下端面，所述安裝板連接于所述傳動單元。
[0026]本發明冒口加熱裝置包括若干加熱體6，浸入到已澆注到位的冒口砂芯7的冒口8鋁液上部液面內，自由下伸的若干加熱體6，可分別或者同時對若干冒口8中鋁液上部液面內直接加熱30?150S，然后取出加熱體6，圖4中加熱體6的電源接線端10連接圖5溫控單元11，通過溫控單元11通過溫度傳感器9采集到的溫度數據對加熱體6加熱溫度值的設定和自動控制加熱體6加熱溫度。浸入到冒口上部液面內的加熱體6直接加熱時間是根據缸蓋火花塞柱熱節2的大小而定，熱節小加熱時間短，相應熱節大則加熱時間長。加熱體6直接加熱保溫溫度值必須高于冒口 8中鋁液溫度50?150°C，加熱體6的設置功率、數量、形狀則根據具體的鑄件冒口工藝需要確定。
[0027]本發明的一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，采用如前所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置進行實施，包括如下步驟:
1)將加熱體移動至靠近鑄件澆筑完成后的冒口上端液面的位置；
2)在鑄件澆筑完成后，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎上再提升50?100 °C后保溫，從而直接向缸蓋火花塞柱熱節2部位的上部高溫鋁液重力補縮；
3)當位于冒口下方的熱節部位開始凝固并且在完全凝固之前，在冒口內移出所述加熱體，即達到圖6、7中冒口砂芯7和冒口8的減重，又保證缸蓋火花塞柱熱節部位內在質量。
[0028]在步驟2中，所述加熱體浸入所述冒口內的深度是所述冒口的高度的1/2。
[0029]在步驟2中，多個所述加熱體分別或同時對相應的冒口進行加熱。
[0030]本發明與現有的技術相比；一是在鑄造工藝結構上增加設置冒口加熱裝置，直接加熱冒口中的鋁液，將冒口的鋁液在原充型結束溫度的基礎上再提升50?100°C，真正從工藝硬件上實現鑄造行業的低溫冒口補縮難題的解決;二是現有技術存在鑄件工藝成品率低下，金屬液陪送鑄件成本居高不下，鑄件工藝出品率僅在50%左右，而長期成為困擾全球鑄造行業生產鑄件成本的瓶頸，本發明解決了現有技術中普遍存在的以上問題，質量得到了硬件裝備的保證，例如冒口砂芯高度H=10mm降低到Hl=50mm，減少冒口砂芯耗砂40?60%，冒口的高度H=10mm降低到Hl=50mm，減少冒口鋁水陪耗40?60%，相比原工藝提高鑄件工藝出品率15?30%以上，可以直接降低缸蓋鑄造成本5?9%。
[0031]顯然，上述實施例僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種鋁合金鑄件冒口加熱裝置，其特征在于:包括加熱單元、與所述加熱單元相連的傳動單元以及能夠通過所述傳動單元驅動所述加熱單元上下移動的驅動單元;所述加熱單元位于鑄件的上方，包括若干加熱體，所述加熱體的數量與所述鑄件的冒口數量相等，每個所述加熱體能夠至少一部分浸入對應的冒口內；所述加熱體為電加熱體，通過導線連接于溫控單元。2.如權利要求1所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置，其特征在于:所述冒口的高度是所述鑄件高度的1/3。3.如權利要求1所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置，其特征在于:所述加熱體安裝于一安裝板的下端面，所述安裝板連接于所述傳動單元。4.一種鋁合金鑄件冒口加熱方法，采用如前所述的鋁合金鑄件冒口加熱裝置進行實施，其特征在于，包括如下步驟: 1)將加熱體移動至靠近鑄件澆筑完成后的冒口上端液面的位置； 2)在鑄件澆筑完成后，將加熱體至少一部分浸入冒口的鋁液內，將冒口的鋁液在原沖型以后的溫度的基礎上再提升50?100°C后保溫； 3)當位于冒口下方的熱節部位開始凝固并且在完全凝固之前，在冒口內移出所述加熱體。5.如權利要求4所述的鋁合金鑄件冒□加熱方法，其特征在于:在步驟2中，所述加熱體浸入所述冒口內的深度是所述冒口的高度的1/2。6.如權利要求4所述的鋁合金鑄件冒口加熱方法，其特征在于:在步驟2中，多個所述加熱體分別或同時對相應的冒口進行加熱。
【文檔編號】B22C9/08GK105903904SQ201610305414
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】賈紅榮
【申請人】浙江凱吉汽車零部件制造有限公司