本發(fā)明創(chuàng)造涉及鑄造，具體為鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法。

背景技術(shù)：

1、本發(fā)明創(chuàng)造涉及的技術(shù)領(lǐng)域，在鑄造生產(chǎn)中，當(dāng)鑄件的內(nèi)外表面存在孤立的凸臺、凸柱或局部壁厚突然增大的結(jié)構(gòu)時，縮孔和縮松的傾向會顯著增加。為了改善這一現(xiàn)象，除了常規(guī)的方法，如調(diào)整澆道位置、加大澆道截面面積、增加補(bǔ)縮冒口及其高度之外，適當(dāng)放置冷鐵也是一種常用的工藝方法。通過冷鐵的合理布局，可以調(diào)整金屬熔液的凝固順序，從而獲得形狀完整、精度達(dá)標(biāo)、內(nèi)部組織致密的鑄件。這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種金屬材料的鑄造生產(chǎn)中，其中低碳鋼板是最常用的冷鐵材料。

2、傳統(tǒng)的冷鐵放置方法多憑經(jīng)驗進(jìn)行自由布置。一種常見的做法是在鑄件下方有較大平面時，先在底板上布置冷鐵，借助重力進(jìn)行定位。對于鑄件的側(cè)立面，通常是在充砂搗實或型砂(芯砂)初步硬化之后，以冷鐵的形狀和尺寸手工挖掘凹槽，并將冷鐵粘接鑲嵌其上。然而，這一方法的主要缺陷在于冷鐵位置的誤差較大，形狀的擬合度較差，嚴(yán)重影響了冷鐵的使用效果。

3、為了改善這一狀況，較為先進(jìn)的方法是在模型(芯盒)的設(shè)計位置上設(shè)置凸臺或活塊，以便在砂型(砂芯)上形成凹坑，從而為冷鐵的安裝提供位置保障。盡管該方法提高了冷鐵的準(zhǔn)確性，但其缺點(diǎn)同樣顯著：許多新增的凸臺在設(shè)計時需考慮拔模方向，可能導(dǎo)致形狀不理想，從而直接影響冷鐵的效果。此外，該方法對冷鐵的制作要求較高，冷鐵的尺寸過大會導(dǎo)致需要刮除多余的型砂，而過小則可能留下縫隙，造成金屬熔注填充，凝固后將冷鐵與鑄件連為一體，最終在鑄件表面留下飛邊或毛刺，進(jìn)而影響外觀質(zhì)量。

4、一種更先進(jìn)的解決方案是采用磁鐵吸附冷鐵，這一方法有效解決了冷鐵任意方向布置的問題。目前已經(jīng)有許多成功的使用案例，并且相關(guān)的創(chuàng)新者已申請并獲得專利。這些案例(包括本案)的理論基礎(chǔ)相似：利用永磁鐵的磁場力吸附由鐵磁材料制成的冷鐵。然而，不同案例所采用的具體實施方法各不相同。根據(jù)目前的調(diào)研和調(diào)查結(jié)果，我們得出以下結(jié)論：1.大多數(shù)案例中的永磁鐵直接與冷鐵接觸，長期使用過程中，冷鐵易損傷脆性材料的磁鐵；2.這些案例通常使用平板磁鐵在平面上吸附冷鐵，難以做到與起伏不平的鑄件表面完整貼合，從而增加了冷鐵脫落和竄位的風(fēng)險。這也導(dǎo)致了許多已申請并獲得批準(zhǔn)的專利現(xiàn)已失效，無法否認(rèn)正是這些固有缺陷使得相關(guān)技術(shù)不得不被放棄。

5、現(xiàn)有的技術(shù)方案存在位置誤差和形狀擬合度差等技術(shù)問題。

6、發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容

7、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明創(chuàng)造提供了鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，解決了現(xiàn)有的技術(shù)方案存在位置誤差和形狀擬合度差等技術(shù)問題。

8、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明創(chuàng)造通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)、采用圓環(huán)形磁鐵和圓柱頭螺釘，圓柱頭螺釘外徑與圓環(huán)形磁鐵相同，圓環(huán)形燒結(jié)釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵已商品化，有多種規(guī)格可供選擇(如不同外徑、內(nèi)徑和厚度)，具有高磁力(如n35牌號產(chǎn)生的磁力是其重量的600倍)，螺釘?shù)拈L度為磁鐵厚度的2-3倍，以固定磁鐵，并且材料選擇電工純鐵，以保護(hù)磁鐵和增強(qiáng)磁場強(qiáng)度；(2)、在模型和芯盒上開設(shè)臺階孔形凹坑，臺階孔中小孔開設(shè)螺紋孔，臺階孔中大孔用容納磁鐵和螺絲頭部，在圓柱頭螺釘上涂抹粘合劑并旋入螺紋孔，以增強(qiáng)緊固強(qiáng)度，防止脫出；(3)、設(shè)計帶有反斜面的冷鐵，將冷鐵準(zhǔn)確放置在磁吸附點(diǎn)頂部，確保其與鑄件表面形狀配合；(4)、放置冷鐵后，進(jìn)行型砂和芯砂的填充和震實，固化后開箱得到嵌有冷鐵的砂芯或者砂型。

9、優(yōu)選的，使用模流分析軟件確定冷鐵位置和控制溫度。

10、優(yōu)選的，使用熱交換計算，得到所需熱量，以確定冷鐵的厚度。

11、優(yōu)選的，進(jìn)行磁吸附力計算，得到冷鐵重量和所需磁吸附力的總和，合理分配磁吸附點(diǎn)。

12、優(yōu)選的，使用3d設(shè)計軟件設(shè)計冷鐵，并編制加工程序，通過cnc加工制造異形冷鐵。

13、有益效果

14、本發(fā)明創(chuàng)造提供了鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法,本發(fā)明創(chuàng)造可以在任意位置合理放置冷鐵，滿足各種復(fù)雜鑄造工藝的要求，提高了布置的靈活性，冷鐵的定位精確，可靠性高，便于設(shè)計和修改鑄造工藝，有助于提高鑄件的整體質(zhì)量，冷鐵與型砂或芯砂之間能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的無縫接觸，從而降低了對加工精度的要求，減少了加工成本，鑄件上放置冷鐵的位置不會出現(xiàn)飛邊或毛刺，提高了鑄件的外觀質(zhì)量，確保產(chǎn)品更加美觀，冷鐵的放置過程簡單方便，提高了作業(yè)效率，縮短了生產(chǎn)周期，在作業(yè)過程中，側(cè)立面和頂面的冷鐵不需要操作者用手托扶，減少了對人工的依賴，降低了勞動強(qiáng)度，由于強(qiáng)力磁鐵不直接與冷鐵接觸，避免了相互碰撞導(dǎo)致的損傷，延長了使用壽命，降低了更換頻率，這種方法的設(shè)計使得磁力吸附單元易于拆卸和更換，增強(qiáng)了設(shè)備的可重復(fù)使用性，促進(jìn)了產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)、采用圓環(huán)形磁鐵和圓柱頭螺釘，圓柱頭螺釘外徑與圓環(huán)形磁鐵相同；(2)、在模型和芯盒上開設(shè)臺階孔形凹坑，臺階孔中小孔開設(shè)螺紋孔，臺階孔中大孔用容納磁鐵和螺絲頭部，在圓柱頭螺釘上涂抹粘合劑并旋入螺紋孔；(3)、設(shè)計帶有反斜面的冷鐵，將冷鐵準(zhǔn)確放置在磁吸附點(diǎn)頂部；(4)、放置冷鐵后，進(jìn)行型砂和芯砂的填充和震實，固化后開箱得到嵌有冷鐵的砂芯或者砂型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，其特征在于，使用模流分析軟件確定冷鐵位置和控制溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，其特征在于，使用熱交換計算，得到所需熱量，以確定冷鐵的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，其特征在于，進(jìn)行磁吸附力計算，得到冷鐵重量和所需磁吸附力的總和，合理分配磁吸附點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，其特征在于，使用3d設(shè)計軟件設(shè)計冷鐵，并編制加工程序，通過cnc加工制造異形冷鐵。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明創(chuàng)造公開了鑄造過程中使用強(qiáng)力磁鐵點(diǎn)陣定位冷鐵的方法，涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的技術(shù)方案存在位置誤差和形狀擬合度差等技術(shù)問題，包括如下步驟：采用圓環(huán)形磁鐵和圓柱頭螺釘，圓柱頭螺釘外徑與圓環(huán)形磁鐵相同；在模型和芯盒上開設(shè)臺階孔形凹坑，臺階孔中小孔開設(shè)螺紋孔，臺階孔中大孔用容納磁鐵和螺絲頭部，在圓柱頭螺釘上涂抹粘合劑并旋入螺紋孔，本發(fā)明創(chuàng)造可以在任意位置合理放置冷鐵，滿足各種復(fù)雜鑄造工藝的要求，提高了布置的靈活性，冷鐵的定位精確，可靠性高，便于設(shè)計和修改鑄造工藝，有助于提高鑄件的整體質(zhì)量，冷鐵與型砂或芯砂之間能夠?qū)崿F(xiàn)牢固的無縫接觸，從而降低了對加工精度的要求，減少了加工成本。

技術(shù)研發(fā)人員：赫榮洲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鳳城市朋泰高壓電器配套有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19