一种蜗壳铸件砂芯的芯骨及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107931535A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711202627.5(22)申请日2017.11.27(71)申请人宁夏共享模具有限公司地址750000宁夏回族自治区银川市经济技术开发区宁朔南街298号(72)发明人刘继红王洪涛(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人徐素柏(51)Int.Cl.B22C9/10(2006.01)B22C9/04(2006.01)B22C9/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种蜗壳铸件砂芯的芯骨及其制造方法(57)摘要本发明涉及铸造技术领域内一种用于大型压缩机的蜗壳铸件砂芯的芯骨及其制造方法，其中芯骨包括同心的外圈芯骨和内圈芯骨，所述内圈芯骨和外圈芯骨上连接有若干径向设置的辐射梁，所述外圈芯骨位于蜗壳的回旋通道砂芯的中心区域，所述内圈芯骨位于蜗壳窄缝部位内侧，其特征在于，所述辐射梁外端伸出至外圈芯骨外侧，内端伸入内圈芯骨的内侧，所述辐射梁为贯通的中空结构，所述辐射梁两端分别连接用于通冷却气体进出的冷却管。本发明的芯骨结构，采用中空结构的辐射梁，在浇注过程中通冷却气强制冷却，防止细颈部位的芯骨浇注时温度过高而强度降低造型细颈部位砂芯断裂的问题。CN107931535ACN107931535A权利要求书1/1页1.一种蜗壳铸件砂芯的芯骨，包括同心的外圈芯骨和内圈芯骨，所述内圈芯骨和外圈芯骨上连接有若干径向设置的辐射梁，所述外圈芯骨位于蜗壳的回旋通道砂芯的中心区域，所述内圈芯骨位于蜗壳窄缝部位内侧，其特征在于，所述辐射梁外端伸出至外圈芯骨外侧，内端伸入内圈芯骨的内侧，所述辐射梁为贯通的中空结构，所述辐射梁两端分别连接用于通冷却气体进出的冷却管。2.根据权利要求1所述的蜗壳铸件砂芯的芯骨，其特征在于，所述外圈芯骨沿伸至砂芯对应的蜗壳进气口外部的芯头部位。3.根据权利要求1所述的蜗壳铸件砂芯的芯骨，其特征在于，所述辐射梁对应铸件窄缝部位的外周刷涂有耐高温铸造用涂料，并且对应的外周包裹有石棉布。4.根据权利要求1所述的蜗壳铸件砂芯的芯骨，其特征在于，所述辐射梁为中空的方管结构。5.根据权利要求1—4任一项所述的蜗壳铸件砂芯的芯骨，其特征在于，所述砂芯的芯骨通过整体铸造成型。6.一种权利要求5所述的蜗壳铸件砂芯芯骨的制造方法，其特征在于，采用消失模模样埋箱造型后浇注，在消失模制作时，在辐射梁的空心部位嵌设镶铸管，并且各镶铸管的两端伸出消失模辐射梁两端的长度为50—60mm。7.根据权利要求6所述的蜗壳铸件砂芯的芯骨的制造方法，其特征在于，所述镶铸管为奥氏体不锈钢，屈服强度大于400MPa，壁厚为6—10mm。2CN107931535A说明书1/3页一种蜗壳铸件砂芯的芯骨及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种用于大型压缩机蜗壳铸件砂芯的芯骨及其制造方法。背景技术[0002]空气压缩机是工业领域常用的一种设备，用以生产压缩空气，其中蜗壳是离心式压缩机的核心部件。蜗壳的内表面为非规则曲面结构，一般使用铸造方式生产，其结构如图1和图2所示，蜗壳1的结构特点为一个截面渐变的回旋形通道1A和通道1A壁朝回旋中心方向内侧设置的一周窄缝1B结构。铸造用的砂芯结构如图3所示，用于形成通道1A的圆柱环形通道砂芯2A通过形成窄缝的细颈砂芯2B与中心的圆柱芯头2C相连，形成一个典型的“大头细颈”悬臂芯，浇注时，通道砂芯2A被高密度金属液体包围，受到极大的浮力作用，形成窄缝的细颈砂芯2B的“细颈”部位极易发生断裂，“大头”的通道砂芯2A上浮作用，导致上部皮厚不足，甚至皮透。[0003]为避免上述问题，常规的解决思路是在铸件浇注方向上部的皮厚位置镶铸芯撑，以抵抗砂芯的上浮作用，但芯撑被高温液态金属包围，芯撑的温度快速升高，芯撑材料本身的强度快速降低，从而无法抵抗浮力作用而发生变形。或者芯撑可以抵抗砂芯的浮力，但安放芯撑处的砂芯表面在高温条件下不能抵抗浮力作用而发生损坏，或芯撑与基体无法熔合，从而不建议大量采用。[0004]又因砂芯的强度较低，特别是高温强度，在砂芯造型时埋入钢/铁质梁式结构充当芯骨有利于提高砂芯的强度和刚性。公开号为CN105945231A，名为“蜗壳类铸件砂芯用防漂芯抗弯芯骨”的发明专利申请说明书中，通过增加芯骨尺寸和芯骨辐条密度的方法增加砂芯强度。此方案可以在一定程度上提高砂芯的刚度，但实际效果比较有限，原因在于蜗壳的窄缝结构限制了“细颈”处芯骨的尺寸，仅仅加大芯骨的尺寸将导致“细颈”处芯骨上下面没有型砂，芯骨与高温金属液直接接触，导致芯骨温度升高，强度降低，而发生弯曲变形。另外由于芯骨直接与金属液接触，芯骨还会对金属