环形工装及使用环形工装降低用砂量的造型方法与流程

本发明涉及砂型铸造技术领域，尤其涉及一种环形工装及使用环形工装降低用砂量的造型方法。

背景技术：

在传统的铸件砂型铸造领域，一般使用树脂砂+木模在砂箱内造型，砂箱形状为直角四边形，大小依据铸件规格确定。

也有企业为了控制成本，降低用砂量，对这种四边形砂箱的箱角进行隔离，不填充型砂，这样也起到了一定的作用，实施难度也较小。

但是，对于水电环类铸件80来说，环类铸件的主体轮廓4600mm×1100mm，三维轮廓如图1所示，此类铸件均具有轮廓大、壁厚小等特点，传统此类铸件砂型铸造为适应铸件大轮廓外形，采用内外部整体流砂造型，以得到铸件浇注前所需半成品型腔，如图2所示，相比铸件模具70所占的空间的重量，铸件内部树脂砂加上铸件外部树脂砂的使用重量是铸件重量的13倍以上，而每件铸件使用后的型砂属于一次性半成品，无法循环使用，树脂砂成本占整个铸件生产成本的20%，导致铸件利润降低，同时，由于树脂砂厚度过大，浇注时内部树脂燃烧后气体排出困难，容易使铸件产生气孔、夹渣等外观缺陷。

技术实现要素：

有必要提出一种减少环类铸件内部流砂用量的环形工装。

有必要提出一种使用环形工装降低用砂量的造型方法。

一种环形工装，包括若干上下正对设置的单层环形工装，所述单层环形工装包括若干隔离板和若干连接件，在隔离板的两个侧边上设置固定孔，连接件插入相邻的两个隔离板的固定孔内，以通过连接件将相邻的两个隔离板可拆卸连接，若干隔离板和若干连接件依次间隔设置，以形成单层环形工装。

一种使用环形工装降低用砂量的造型方法，包括以下步骤：

造型下砂型：将环类铸件实心模具扣放在下砂箱内，在环类铸件实心模具的外侧与下砂箱之间流树脂砂，形成下砂型；

翻转砂型：翻转下砂型，取出环类铸件实心模具的活块实心，留下环类铸件空心模具；

造型铸件内腔砂型：在环类铸件空心模具的内腔的中心位置放置若干层环形工装，若干层环形工装的高度不低于环类铸件空心模具的高度，在若干层环形工装的内侧填充干砂，在若干层环形工装的外侧与环类铸件空心模具的内腔之间流树脂砂，至若干层环形工装内侧的干砂的高度和底层环形工装外侧的树脂砂的高度与底层环形工装的高度平齐，且最上层环形工装内侧的干砂的高度和最上层环形工装外侧的树脂砂的高度与环类铸件空心模具的高度平齐，以形成铸件内腔砂型；

造型上砂型：将上砂箱放置在下砂箱的上方，向上砂箱内流树脂砂，至上砂箱内的树脂砂与环类铸件空心模具内腔中的树脂砂粘接为一体，形成上砂型；

分型：将上砂型和下砂型分开，取出环类铸件空心模具，形成具有环类铸件外侧形状的上铸型和具有环类铸件内腔形状的下铸型；

合箱：将上铸型和下铸型合箱，形成具有环类铸件型腔的铸型。

本发明中，造型时，预先将环形工装置放在环类铸件的内腔的中心位置，进而将内腔分割为两部分，即环形工装内部空间和环形工装外侧空间，在环形工装外侧空间内流树脂砂，以形成铸件型腔，而环形工装内部空间并不形成铸件型腔，所以可以采用成本较低的干砂填充，这样大幅度降低树脂砂的使用量，降低成本，而且还不影响铸件型腔的造型。

附图说明

图1为环类铸件的结构示意图。

图2为现有技术中环类铸件的铸造示意图。

图3为单层环形工装的结构示意图。

图4为隔离板的结构示意图。

图5为连接件的结构示意图。

图6为下砂型的结构示意图。

图7为将若干层单层环形工装置放在下砂型中的示意图。

图8为将环形工装内部和环形工装外侧与环类铸件空心模具之间流砂完毕后的示意图。

图9为上砂型的截面示意图。

图中：单层环形工装10、隔离板11、固定孔111、拉筋112、吊装孔113、连接件12、支挡钢筋13、若干层环形工装20、下砂型30、上砂型40、树脂砂50、干砂60、环类铸件空心模具70、环类铸件80。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图3至图5，本发明实施例提供了一种环形工装，包括若干上下正对设置的单层环形工装10，所述单层环形工装10包括若干隔离板11和若干连接件12，在隔离板11的两个侧边上设置固定孔111，连接件12插入相邻的两个隔离板11的固定孔111内，以通过连接件12将相邻的两个隔离板11可拆卸连接，若干隔离板11和若干连接件12依次间隔设置，以形成单层环形工装10。

进一步，所述隔离板11为方形钢板，隔离板11的一个外侧侧面为光面，隔离板11的内侧侧面设置交叉连接的拉筋112，交叉连接的拉筋112之间形成支挡件定位拐角，在隔离板11的侧壁上开设吊装孔113。所述连接件12为连接销。

进一步，所述单层环形工装10还包括若干支挡钢筋13，支挡钢筋13的两端分别支挡在相对的两个隔离板11的定位拐角之间，以将单层环形工装10支撑定型。

参见图6至图9，本发明还提出一种使用环形工装降低用砂量的造型方法，包括以下步骤：

造型下砂型：将环类铸件实心模具扣放在下砂箱内，在环类铸件实心模具的外侧与下砂箱之间流树脂砂50，形成下砂型30；

翻转砂型：翻转下砂型30，取出环类铸件实心模具的活块实心，留下环类铸件空心模具70；

造型铸件内腔砂型：在环类铸件空心模具70的内腔的中心位置放置若干层环形工装20，若干层环形工装20的高度不低于环类铸件空心模具70的高度，在若干层环形工装20的内侧填充干砂60，在若干层环形工装20的外侧与环类铸件空心模具70的内腔之间流树脂砂50，至若干层环形工装20内侧的干砂60的高度和底层环形工装外侧的树脂砂50的高度与底层环形工装的高度平齐，且最上层环形工装内侧的干砂60的高度和最上层环形工装外侧的树脂砂50的高度与环类铸件空心模具70的高度平齐，以形成铸件内腔砂型；

造型上砂型：将上砂箱放置在下砂箱的上方，向上砂箱内流树脂砂50，至上砂箱内的树脂砂50与环类铸件空心模具70内腔中的树脂砂50粘接为一体，形成上砂型40；

分型：将上砂型40和下砂型30分开，取出环类铸件空心模具70，形成具有环类铸件80外侧形状的上铸型和具有环类铸件80内腔形状的下铸型；

合箱：将上铸型和下铸型合箱，形成具有环类铸件80型腔的铸型。

其中，环类铸件实心模具是在环类铸件空心模具70的内腔内放置活块实心，该活块实心的外侧壁为与环类铸件空心模具70内腔相同的结构，而环类铸件空心模具70即为与环类铸件80相同结构的模具。

进一步，所述造型铸件内腔砂型的步骤中，所述若干层环形工装20是由底层环形工装、第二层环形工装、第三层环形工装组成，该步骤还包括以下分布流沙的步骤：

在环类铸件空心模具70的内腔的中心位置放置底层环形工装，在底层环形工装的内侧填充干砂60，在底层环形工装的外侧与环类铸件空心模具70的内腔之间流树脂砂50，至底层环形工装内侧的干砂60的高度和底层环形工装外侧的树脂砂50的高度与底层环形工装的高度平齐；

在底层环形工装的上方放置第二层环形工装，在第二层环形工装的内侧填充干砂60，在第二层环形工装的外侧与环类铸件空心模具70的内腔之间流树脂砂50，至第二层环形工装内侧的干砂60的高度和第二层环形工装外侧的树脂砂50的高度与第二层环形工装的高度平齐；

继续放置第三层环形工装，以此类推，至最上层环形工装的高度不低于环类铸件空心模具70的高度，且最上层环形工装内侧的干砂60的高度和最上层环形工装外侧的树脂砂50的高度与环类铸件空心模具70的高度平齐，以形成铸件内腔砂型。

由于若干层环形工装20的上下层之间无相对固定措施，所以在流干砂60和流树脂砂50时，存在上下层环形工装相对错位跑位的缺陷，所以，将该步骤细化为每一层单层环形工装10分步流砂，分步流砂时，下层环形工装的顶部与内部的干砂60层及外侧的树脂砂50层形成一个平面平台，上层环形工装只需放置在下层环形工装或平台上即可，不存在错位跑位的问题。

进一步，在造型铸件内腔砂型步骤之前还有装配单层环形工装10的步骤，所述装配单层环形工装10的过程为：

将若干隔离板11首尾连接，形成单层环状工装；

再将若干连接件12分别插入相邻的隔离板11的固定孔111内，进而将相邻隔离板11之间固定；

将支挡钢筋13的两端分别支挡在相对的两个隔离板11的定位拐角之间，进而定型单层环形工装10。

进一步，所述造型铸件内腔砂型步骤中所述的底层环形工装、第二层环形工装、第三层环形工装、第四层环形工装为上述的单层环形工装10。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。