一種井蓋及其工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種井蓋及其工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市建設(shè)中使用的井蓋早前不太受人關(guān)注，由其只是一個(gè)蓋板，認(rèn)為要求不嚴(yán)格， 意識(shí)不到其重要性。但隨著城市的不斷發(fā)展，由井蓋引發(fā)的一系列的事故給人們的生活及 生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅。例如：井蓋的沉重給維修工人帶來麻煩；井蓋的尺寸精 度差給城市帶來了令人討厭的噪音及心中的不安；井蓋的承載能力差，不時(shí)出現(xiàn)破裂，造成 了重大的安全隱患及安全事故；井蓋的丟失也給社會(huì)帶來財(cái)產(chǎn)損失及安全隱患。
[0003] 伴隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，對(duì)各種行業(yè)所使用的井蓋的需求 量以及質(zhì)量都提出了更高的要求。由傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)生產(chǎn)的井蓋力學(xué)性能差，外形不美 觀，字跡不清，經(jīng)常發(fā)生破裂，造成重大的安全事故及財(cái)產(chǎn)損失，已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代社會(huì)的 需求。
[0004] 傳統(tǒng)的井蓋鑄造工藝是手工潮模砂，采用此工藝生產(chǎn)出的鑄件具有表面不平整、 多肉、變形、漲箱、縮凹等缺陷，外觀質(zhì)量差，廢品率很高，尺寸精度差，鑄造出的毛坯需要加 工后方可使用，其中井座放置密封墊圈的地方更是不能鑄出，工藝出品率低。并且，因生產(chǎn) 出的鑄件力學(xué)性能差，不得不增加其壁厚來確保使用安全性，從而造成浪費(fèi)。由此給后續(xù)裝 配、加工、修理、更換帶來眾多麻煩。
[0005] 在眾多鑄造工藝中，鐵模覆砂鑄造工藝因其成品尺寸精度高，表面質(zhì)量好，材質(zhì)性 能比相同鑄造牌號(hào)的等級(jí)高，由于以上眾多優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。但因其鑄型退讓性差，鑄件鑄 造應(yīng)力大，砂殼、砂箱結(jié)構(gòu)稍處理不好，鑄件將會(huì)出現(xiàn)裂紋等缺陷；且此工藝對(duì)砂箱的要求 較高，其內(nèi)腔需要全部數(shù)控加工，對(duì)砂箱強(qiáng)度、尺寸精度要求較高；對(duì)鑄造模具和鑄造砂箱 的投入成本高；因要達(dá)到較高的尺寸精度，對(duì)模具及砂箱的返修費(fèi)用較高，因此使用此工藝 方式對(duì)于技術(shù)處理和資金投入的要求都較高。到目前為止國內(nèi)外還沒有成功采用鐵模覆砂 工藝來生產(chǎn)井座、井蓋的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種井蓋及其工藝方法，該工 藝方法制造的井蓋提高了井蓋尺寸精度，實(shí)現(xiàn)無需機(jī)械加工就能達(dá)到使用要求的目的；解 決鑄件變形、多肉、縮凹的問題；提高鑄件外觀質(zhì)量；提高力學(xué)性能；提高工藝出品率。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0008] -種井蓋，所述井蓋一側(cè)通過轉(zhuǎn)軸與井座連接，所述井蓋另一側(cè)設(shè)有缺口，所述井 蓋頂面設(shè)有十字凸起，所述井蓋底面設(shè)有多個(gè)卡緊塊，卡緊塊與井座過盈配合；所述井蓋設(shè) 有缺口的一側(cè)設(shè)有防盜孔，防盜孔內(nèi)設(shè)有防盜鎖，所述防盜鎖與擋塊固定連接；所述擋塊兩 側(cè)均設(shè)有凸起，限定擋塊在兩凸起之間旋轉(zhuǎn)。
[0009] 所述卡緊塊整體呈耳廓形，卡緊塊的一端與井蓋底面連成一體，另一端懸置，卡緊 塊懸置的一端具有彈性。
[0010] 所述卡緊塊懸置的一端設(shè)有向外的凸頭，所述凸頭的外側(cè)面為過盈配合面，與井 座過盈配合；凸頭上設(shè)有傾斜導(dǎo)向面，方便井蓋開合。
[0011] 優(yōu)選的，所述卡緊塊的個(gè)數(shù)為3個(gè)，其中一個(gè)卡緊塊凸頭中心線與井蓋中心線的 夾角為12°;另兩個(gè)卡緊塊沿井蓋中心線兩側(cè)布置，凸頭中心線與井蓋中心線的夾角為 27。。
[0012] 所述井蓋缺口處設(shè)有吊耳，井蓋、井座裝配好后，使用撬杠或其他部件掛住此部 位，將井蓋和井座分離。
[0013] 所述井蓋與井座連接處設(shè)有方形轉(zhuǎn)軸孔，空間大，為井蓋和井座的配合提供較大 的空間。
[0014] 所述井蓋底面上設(shè)有加強(qiáng)筋。
[0015] 一種井蓋的工藝方法，包括以下步驟：
[0016] 步驟1:確定井蓋鑄造工藝參數(shù)；
[0017] 步驟2:制作井蓋覆膜砂芯，射砂造型，完成澆注前處理；
[0018] 步驟3:恪煉金屬至液態(tài)，進(jìn)行饒注。
[0019] 所述步驟1的具體步驟為：井蓋鑄件化學(xué)成分按球墨鑄鐵配料，井蓋鑄件收縮率 1%，上下箱砂芯與砂型配合間隙單邊0. 2-0. 5mm;澆注系統(tǒng)采用底注式封閉式澆注系統(tǒng)。
[0020] 所述步驟1中澆注系統(tǒng)的直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道之間的比例為（1.6-1.9): (1.4-1. 7) :1，直澆道為圓形，橫澆道為梯形，內(nèi)澆道都是長(zhǎng)方形，有擋渣作用；砂殼厚度 5_12mm〇
[0021] 所述步驟2的具體步驟為：
[0022] (2-1):用手工熱芯盒制作覆模砂芯，備用；
[0023] (2-2):造型時(shí)，先將砂箱烘烤至190-230°C，電加熱外模至190-230°C;將上砂箱 和下砂箱分別放置于相應(yīng)的電加熱外模內(nèi)，然后用射砂機(jī)進(jìn)行射砂造型。
[0024] (2-3):射砂完成后，起模，檢查并修復(fù)砂型；
[0025] (2-4):把制作好的砂芯采用鑄造專用膠固定在外型上，然后合箱，等待澆注；
[0026] (2-5):在砂箱的出氣孔處放置堵塊，在澆口處放置標(biāo)準(zhǔn)澆口杯。
[0027] 所述步驟（2-2)中進(jìn)行射砂造型的射砂時(shí)間4_8s，加熱固化時(shí)間15-30秒；澆注 系統(tǒng)處的砂層厚度9-12mm，鑄件處砂層厚度5-7mm。
[0028] 所述步驟（2-5)中饒口杯距離砂箱表面尺寸8-15mm，饒口杯壁厚20-30mm。
[0029] 所述砂箱壁厚40mm;砂箱做十字拉筋，以便增強(qiáng)它的強(qiáng)度；在砂箱的深凹處打排 氣孔，裝鋼排氣塞，保證砂型緊實(shí)度。
[0030] 所述步驟3的具體步驟為：
[0031] (3-1):當(dāng)鐵液溫度達(dá)到1500°C時(shí)，將電爐內(nèi)鐵液澆入澆包，并進(jìn)行爐前球化處 理；然后靜置鐵液，待鐵液溫度達(dá)到1300°C-1350°C時(shí)，進(jìn)行澆注。
[0032] (3-2):澆注完后冷卻7-8分鐘，將砂箱放置于振動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行振動(dòng)，使鑄件脫落。
[0033] 所述（3-1)中澆注時(shí)，澆包口距離澆口杯300-500mm，保持澆口杯充滿狀態(tài)，澆注 過程不能間斷。
[0034] 本發(fā)明的有益效果為：
[0035] 本發(fā)明的井蓋結(jié)構(gòu)合理，壁厚10_20mm，壁厚薄，重量輕，強(qiáng)度高，安全性好；井蓋 與井座的部分配合面采用過盈配合，且設(shè)計(jì)了防盜鎖，確保井蓋井座良好配合，且車輛軋過 后無聲響；井蓋設(shè)計(jì)了防盜功能，大大減少了井蓋的丟失；井蓋設(shè)計(jì)了防滑十字突起，提高 摩擦力，確保過往車輛行駛安全。
[0036] 本發(fā)明的井蓋工藝方法生產(chǎn)的井蓋鑄件實(shí)現(xiàn)無冒口鑄造工藝，工藝出品率達(dá)94 % 以上；鑄件尺寸精度大大提高，鑄造誤差不超過1. 5_，無需機(jī)械加工即可實(shí)現(xiàn)井蓋和井座 良好配合，且互換性非常好，配合間隙只有1mm，密封墊圈等窄槽結(jié)構(gòu)也能鑄出，不需要再 用機(jī)械加工；砂型、砂芯強(qiáng)度增大，多肉、變形、縮凹等缺陷不再出現(xiàn)，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量； 生產(chǎn)效率提高了 5倍，降低了生產(chǎn)成本和使用成本；鑄件重量穩(wěn)定，重量浮動(dòng)1 %左右，傳統(tǒng) 鑄造重量浮動(dòng)達(dá)3%以上；該工藝方法不受季節(jié)、氣候的影響，節(jié)能環(huán)保，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明井蓋的頂面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖2為本發(fā)明井蓋的底面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明井蓋的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖4為圖1中A-A剖面圖；
[0041] 圖5為圖1中D-D剖面圖；
[0042] 圖6為防盜鎖與擋塊的配合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖7為圖2中B-B剖面圖；
[0044] 圖8為圖2中C-C剖面圖；
[0045] 圖9為本發(fā)明井蓋與井座配合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖10為本發(fā)明井蓋卡緊塊與井座配合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖11-13為本發(fā)明井蓋鑄造工藝示意圖；
[0048] 圖中，1為井蓋，2為防盜孔，3為缺口，4為吊耳，5為十字凸起，6為卡緊塊，7為凸 頭，8為凸起I，9為擋塊，10為凸起II，11為加強(qiáng)筋，12為防盜鎖，13為轉(zhuǎn)軸孔，14為導(dǎo)向 面，15為過盈配合面，16為井座，17為砂芯I，18為砂芯II，19為井蓋鑄件，20為直澆道，21 為橫澆道，22為內(nèi)澆道，23為砂殼，24為砂箱，25為出氣孔，26為射砂時(shí)用的堵塊，27為澆 注時(shí)用的鐵質(zhì)堵塊，28為砂芯III，29為砂芯IV。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0050] 如圖1-圖8所示，井蓋結(jié)構(gòu)，井蓋1中心線的一側(cè)設(shè)有缺口 3,井蓋1頂面設(shè)有十 字凸起5,井蓋1底面設(shè)有3個(gè)卡緊塊6,卡緊塊6與井座16過盈配合；井蓋1設(shè)有缺口 3 的一側(cè)設(shè)有防盜孔2,防盜孔2內(nèi)設(shè)有防盜鎖12?？ňo塊6整體呈耳廓形，卡緊塊6的一端 與井蓋1連成一體，鑄造時(shí)一起鑄出，另一端懸置，卡緊塊6懸置的一端具有彈性。
[0051] 卡緊塊6懸置的一端設(shè)有向外的凸頭7,凸頭7的外側(cè)面為過盈配合面15,與井蓋 過盈配合；凸頭7上設(shè)有傾斜導(dǎo)向面14,方便井蓋開合。卡緊塊6在井蓋上的分布是根據(jù)井 蓋的結(jié)構(gòu)分布的，其目的是使其與井座配合力均勻，配合緊湊。其弧形設(shè)計(jì)就是為了使用卡 緊塊6弧形彈性變形的特性來保證井蓋和井座緊配合。3個(gè)卡緊塊6的其中一個(gè)卡緊塊凸 頭中心線與井蓋中心線的夾角為12° (度數(shù)可以變動(dòng)）；另兩個(gè)卡緊塊沿井蓋中心線兩側(cè) 布置，凸頭中心線與井蓋中心線的夾角為27° (度數(shù)可以變動(dòng)）。防盜鎖