一种耐热钢蜗壳双流道砂芯及其制作方法和定位方法

摘要

本发明公开了一种耐热钢蜗壳双流道砂芯及其制作方法和定位方法，所述砂芯由如下重量百分含量的原料制成：陶粒砂78‑85%、洛铁矿砂9‑15%、聚乙烯树脂2‑3%、硬脂酸钙1.0‑1.5%和固化剂1.8‑3.0%。本发明双流道砂芯无批缝毛刺，表面光滑、密实，很好的解决了耐热钢双流道蜗壳因为流道壁薄砂芯难以成型的问题。

说明书

技术领域

本发明属于耐热钢蜗壳铸造技术领域，具体涉及一种耐热钢蜗壳双流道砂芯及其制作方法和定位方法。

背景技术

随着科学技术的发展，极大地促进了发动机行业的发展和提高，相应的也使与发动机相配套使用的增压器也不断的更新和得以较快的发展。耐热钢双流道涡轮增压器在发动机上的装配使用，使汽车废气循环充分利用，尾气排放大大降低。

双流道蜗壳的流道使用分隔墙从中间隔开，形成双侧流道，燃气气流分别在两侧的流道内整流压缩，但双流道蜗壳内腔结构复杂，内腔存在许多薄而狭窄的区域，制作流道砂芯时普通的覆膜砂在薄而狭窄的区域流行性、粘结性及排气性都比较差，造成砂芯难以成型。

公开号为CN106180539A的中国专利申请公开了一种耐热钢涡轮壳铸造防流道芯开裂的覆膜砂，包括硅砂、粘结剂、固化剂、偶联剂，固化剂的用量为粘结剂总重量的60-80％，偶联剂的用量为粘接剂总重量的1-1.5％，粘结剂的用量为硅砂总重量的1-1.5％；所述覆膜砂还包括Fe₃O₄，Fe₃O₄的用量为硅砂总重量的0.5-3％；所述粘结剂的组成成分及重量份比例为：酚醛树脂70-85，石英粉8-15，耐火土15-20，该专利使用SiO₂含量90%的原砂来配置生产耐热钢蜗壳的流道砂芯，使用这种覆膜砂生产出的耐热钢涡轮壳彻底解决了耐热钢材质涡轮壳特别是双流道涡轮壳铸件在浇铸后凝固过程砂芯开裂导致的报废问题。但是，该专利使用SiO₂含量90%的原砂制作砂芯，砂芯射不足，表面粗糙，难以成型。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种耐热钢蜗壳双流道砂芯及其制作方法和定位方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂78-85%、洛铁矿砂9-15%、聚乙烯树脂2-3%、硬脂酸钙1.0-1.5%和固化剂1.8-3.0%。

优选地，所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:0.6-1.2混合而成。

优选地，所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:1混合而成。

优选地，所述的陶粒砂的粒度为70-140目。

优选地，所述的洛铁矿砂的粒度为70-140目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到230-250℃和210-230℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化60-90s，即得。

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法，包括以下步骤：

（1）双流道砂芯包括第一流道砂芯和第二流道砂芯，所述第一流道砂芯的涡流区域设置环形凸起，所述的环形凸起上设置粘胶槽，所述第二流道砂芯的涡流区域设置与环形凸起相匹配的环形凹陷；两个流道砂芯旁通阀区域设置相互贴合的平面；两个流道砂芯进气口法兰区域设置相互配合的L形缺口；

（2）在粘胶槽内打胶，两个流道砂芯涡流区域相互扣合，同时旁通阀区域的平面相互贴合，进气口法兰区域L形缺口相互扣合，完成定位。

优选地，所述粘胶槽深度为0.8-1.2mm。

本发明的积极有益效果：

1. 本发明陶粒砂粒形接近真圆，表面光滑，流动性及填充性好，易于冲实，能得到良好的成型性能和铸模强度，在砂芯中间流道区域壁厚2-4mm的空间可以流动成型，发气量小，强度和耐火度高，覆膜均匀；洛铁矿砂可以减少耐热钢铸件表面粘砂；聚乙烯树脂起粘结剂的作用，硬脂酸钙起润滑作用，固化剂使砂芯凝固成型，各种原料协同作用，在薄而狭窄的区域流行性、粘结性及排气性好，所得砂芯无批缝毛刺，表面光滑、密实，很好的解决了耐热钢双流道蜗壳因为流道壁薄砂芯难以成型的问题。

2. 本发明耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法简单，容易操作，砂芯容易成型，成品率高。

3. 本发明两个流道砂芯涡流区域、旁通阀区域、进气口法兰区域三处定位结合，提高双流道的精度，保证两个流道砂芯组合的可靠稳定性。在两个流道砂芯与废气芯、上下壳芯组合后，运转和浇筑过程中，不会松动变形；而且粘胶槽内打胶，两个流道砂芯组合后，胶不会因为挤压而流到砂芯外面，解决了因挤胶而造成的浇筑呛火和铸件缺肉等问题。

附图说明

图1为本发明实施例1第一流道砂芯的结构示意图之一；

图2为本发明实施例1第一流道砂芯的结构示意图之二；

图3为本发明实施例1第二流道砂芯的结构示意图；

图4为本发明实施例1耐热钢蜗壳双流道砂芯的结构示意图；

图中：1-涡流区域，2-旁通阀区域，3-进气口法兰区域，4-环形凸起，5-粘胶槽，6-平面。

具体实施方式

下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂78%、洛铁矿砂15%、聚乙烯树脂2.5%、硬脂酸钙1.5%和固化剂3.0%。

所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:0.7混合而成。

所述的陶粒砂的粒度为70目。

所述的洛铁矿砂的粒度为70目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到230℃和210℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化60s，即得。

结合图1-4，上述耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法，包括以下步骤：

（1）双流道砂芯包括第一流道砂芯和第二流道砂芯，第一流道砂芯的涡流区域1设置环形凸起4，环形凸起4上设置粘胶槽5，粘胶槽5深度为1mm，第二流道砂芯的涡流区域1设置与环形凸起4相匹配的环形凹陷；两个流道砂芯旁通阀区域2设置相互贴合的平面6；两个流道砂芯进气口法兰区域3设置相互配合的L形缺口；

（2）在粘胶槽5内打胶，两个流道砂芯涡流区域1相互扣合，同时旁通阀区域2的平面相互贴合，进气口法兰区域3的L形缺口相互扣合，完成定位。

实施例2

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂80%、洛铁矿砂14%、聚乙烯树脂2.3%、硬脂酸钙1.3%和固化剂2.4%。

所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:0.6混合而成。

所述的陶粒砂的粒度为140目。

所述的洛铁矿砂的粒度为90目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到240℃和230℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化70s，即得。

上述耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法参见实施例1，其中粘胶槽5深度为0.8mm。

实施例3

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂81%、洛铁矿砂13%、聚乙烯树脂2.5%、硬脂酸钙1.3%和固化剂2.2%。

所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:1混合而成。

所述的陶粒砂的粒度为90目。

所述的洛铁矿砂的粒度为90目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到240℃和220℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化80s，即得。

上述耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法参见实施例1。

实施例4

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂82%、洛铁矿砂12%、聚乙烯树脂2.7%、硬脂酸钙1.3%和固化剂2%。

所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:1混合而成。

所述的陶粒砂的粒度为120目。

所述的洛铁矿砂的粒度为100目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到250℃和220℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化90s，即得。

上述耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法参见实施例1，其中粘胶槽5深度为1.2mm。

实施例5

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂84%、洛铁矿砂10%、聚乙烯树脂2%、硬脂酸钙1%和固化剂3%。

所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:0.9混合而成。

所述的陶粒砂的粒度为100目。

所述的洛铁矿砂的粒度为140目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到240℃和210℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化90s，即得。

上述耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法参见实施例1，其中粘胶槽5深度为1.1mm。

实施例6

一种耐热钢蜗壳双流道砂芯，由如下重量百分含量的原料制成：

陶粒砂85%、洛铁矿砂9%、聚乙烯树脂3%、硬脂酸钙1.2%和固化剂1.8%。

所述的固化剂由乌洛托品和水按重量比1:1.2混合而成。

所述的陶粒砂的粒度为80目。

所述的洛铁矿砂的粒度为120目。

一种上述的耐热钢蜗壳双流道砂芯的制作方法，包括以下步骤：

（1）混砂：将所述各原料按照比例混合均匀，得到混合砂；

（2）芯盒加热：将动静模芯盒安装到射芯机上，进行加热，动静模芯盒分别加热到250℃和230℃；

（3）填砂：将步骤（1）混合砂通过高气压分别射入步骤（2）动静模芯盒；

（4）成型：将动静模芯盒闭合，结壳固化70s，即得。

上述耐热钢蜗壳双流道砂芯的定位方法参见实施例1，其中粘胶槽5深度为0.9mm。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。