冷芯组芯负压铸造系统的制作方法

本实用新型涉及冷芯铸造领域，具体而言，涉及一种冷芯组芯负压铸造系统。

背景技术：

相关技术中的铸铁工艺主要包括以下几种：1、采用潮模砂铸造。采用这种方式的设备投资昂贵、占地面积大、能源消耗大，而且会产生大量固体废料，如旧砂、废灰等，且熔融态金属利用率低，环保难度大。2、采用消失模铸造(又称实型铸造)。采用这种方式是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后浇注，熔融态金属的热量使模型气化，占据了模型的位置，熔融态金属凝固冷却后形成铸件。这种方式工艺复杂，设备繁琐，且铸造精度较低，铸件外观差。

为解决上述问题，相关技术在加工结构较为复杂的铸件时，一般采用冷芯组芯制造工艺，将冷芯或热芯组合在一起，然后将组合芯放在砂箱里，加入钢丸填充进行浇注。浇注后，冷却翻箱、出件，钢丸和废砂分离，排掉废砂。但这种方式存在的问题是，熔融态金属进入型腔时，在熔融态金属高温作用下，砂芯中的树脂燃烧产生大量气体。大部分气体从砂箱上侧溢出，如果排气不畅，会导致铸件上存在气孔以及铸件浇不足等问题，导致铸件产生铸造缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种冷芯组芯负压铸造系统，以解决相关技术中的采用冷芯组芯制造工艺时铸件的质量差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种冷芯组芯负压铸造系统，包括：传送装置；箱体，放置于传送装置上进行传送，箱体上具有与箱体内空间连通的第一连接口，箱体内放置有由多个砂芯组成的组芯；钢丸库，钢丸库具有释放钢丸的钢丸出口；浇注装置，浇注装置上具有释放熔融态金属的出水口，箱体在传送装置的传送方向n上先后经过钢丸库的下方以及浇注装置的下方；负压装置，具有与第一连接口可拆卸连接的第二连接口，第一连接口与第二连接口连接以抽取箱体内的多个钢丸间的气体。

进一步地，负压装置设置于箱体上，或者，负压装置固定设置，负压装置的第二连接口通过连接管与第一连接口连接。

进一步地，箱体为多个，在负压装置设置于箱体上的情况下，负压装置为与箱体对应的多个，在负压装置固定设置的情况下，连接管包括与第二连接口连接的主管以及与主管连通的第一支管，第一支管为与箱体对应设置的多个。

进一步地，连接管还包括与主管连通的第二支管，第二支管位于第一支管在传送装置的传送方向n上的后侧，第二支管位于箱体对应设置的多个。

进一步地，冷芯组芯负压铸造系统还包括：控制装置，与负压装置电连接以控制负压装置的抽气时间。

进一步地，负压装置的负压大小在0.1mpa至0.3mpa之间。

进一步地，箱体包括侧壁以及底壁，侧壁具有下部开口，底壁具有盖设于下部开口的盖设位置以及打开下部开口的打开位置，冷芯组芯负压铸造系统还包括：第一筛选件，位于传送装置的下方，第一筛选件具有第一筛孔，第一筛孔的尺寸大于钢丸的尺寸且小于铸件的尺寸，箱体在传送装置的传送方向n上依次经过钢丸库的下方、浇注装置的下方以及第一筛选件的上方，在箱体位于第一筛选件上方的情况下，底壁切换至打开位置；收集装置，设置于第一筛选件的下方。

进一步地，冷芯组芯负压铸造系统还包括：第二筛选件，第二筛选件具有第二筛孔，第二筛孔的尺寸大于砂芯的砂粒的尺寸且小于钢丸的尺寸；第一输送装置，设置于收集装置与第二筛选件之间；冷却装置，冷却筛选出的钢丸；第二输送装置，设置于冷却装置的出口与钢丸库的钢丸进口之间。

进一步地，冷芯组芯负压铸造系统还包括：制芯装置，制芯装置具有进砂口，第二筛选件筛选出的砂粒添加树脂并混匀后由进砂口进入制芯装置内，吹胺硬化，制芯装置制造出的砂芯送入箱体内。

进一步地，传送装置包括沿传送方向n上间隔布置的多组滚轮；和/或，冷芯组芯负压铸造系统还包括：机械手，将砂芯送入箱体内，机械手在传送装置的传送方向n位于钢丸库的前侧。

应用本实用新型的技术方案，箱体能够通过传送装置移动至不同的位置。铸造时，先将多个砂芯在箱体内组装成组芯，组芯内具有容纳熔融态金属的浇注腔。然后驱动传送装置移动，使箱体移动至钢丸库的下方，钢丸会从钢丸库的钢丸出口处落入箱体内，使钢丸压紧组芯。填充好钢丸后，驱动传送装置移动，使箱体移动至浇注装置的下方，箱体到位后，将箱体上的第一连接口与负压装置上的第二连接口连通，打开负压装置，使箱体内呈负压状态，然后打开浇注装置，使浇注装置内的熔融态金属从出水口处流入组芯内的浇注腔浇注腔内，在整个浇注过程中始终保持箱体内呈负压状态。浇注完成后，将箱体冷却，等待熔融态金属冷却形成铸件。上述结构通过增加负压装置，在铸件浇注过程中使箱体内始终保持在负压状态，使得当熔融态金属与组芯接触后，组芯内的树脂燃烧后产生的气体会从组芯的外侧溢出，气体经过钢丸之间的缝隙进入到负压装置内，从而使得树脂燃烧后产生的气体难以进入到组芯的内部形成气泡，大大降低了铸件上产生气孔的概率，也提升了熔融态金属的利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的冷芯组芯负压铸造系统的实施例的结构示意图；以及

图2示出了图1的冷芯组芯负压铸造系统的部分结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、传送装置；11、滚轮；20、箱体；21、第一连接口；22、底壁；23、侧壁；30、组芯；40、钢丸库；41、钢丸出口；50、钢丸；60、浇注装置；61、出水口；70、负压装置；71、第二连接口；72、连接管；721、主管；722、第一支管；723、第二支管；80、第一筛选件；90、收集装置；100、第二筛选件；101、第一收集箱；102、第二收集箱；110、第一输送装置；120、冷却装置；130、第二输送装置；140、铸件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例的冷芯组芯负压铸造系统，包括：传送装置10、箱体20、钢丸库40、浇注装置60以及负压装置70。其中，箱体20放置于传送装置10上进行传送，箱体20上具有与箱体20内空间连通的第一连接口21，箱体20内放置有由多个砂芯组成的组芯30；钢丸库40具有释放钢丸50的钢丸出口41；浇注装置60上具有释放熔融态金属的出水口61，箱体20在传送装置10的传送方向n上先后经过钢丸库40的下方以及浇注装置60的下方；负压装置70具有与第一连接口21可拆卸连接的第二连接口71，第一连接口21与第二连接口71连接以抽取箱体20内的多个钢丸50间的气体。

应用本实施例的技术方案，箱体20能够通过传送装置10移动至不同的位置。铸造时，先将多个砂芯在箱体20内组装成组芯30，组芯30内具有容纳熔融态金属的浇注腔。然后使箱体20移动至钢丸库40的下方，钢丸50会从钢丸库40的钢丸出口41处落入箱体20内，震动钢丸50使钢丸50压紧组芯30。填充好钢丸50后，使箱体20移动至浇注装置60的下方。箱体20到位后，将箱体20上的第一连接口21与负压装置70上的第二连接口71连通，打开负压装置70，使箱体20内呈负压状态，然后打开浇注装置60，使浇注装置60内的熔融态金属从出水口61处流入组芯30内的浇注腔内，在整个浇注过程中始终保持箱体20内成负压状态。浇注完成后，将箱体20冷却，等待熔融态金属冷却形成铸件。上述结构通过增加负压装置70，在铸件浇注过程中使箱体20内始终保持在负压状态，使得当熔融态金属与组芯30接触后，组芯30内的树脂燃烧后产生的气体会从组芯30的外侧溢出，气体经过钢丸50之间的缝隙进入到负压装置70内，从而使得树脂燃烧后产生的气体难以进入到组芯30的内部形成气泡，大大降低了铸件上产生气孔的概率，提升了熔融态金属的利用率。

如图1和图2所示，在本实施例中，负压装置70固定设置，负压装置70的第二连接口71通过连接管72与第一连接口21连接。上述结构通过连接管72将箱体20与负压装置70连通，便于为箱体20提供负压环境。当然，在图中未示出的其他实施例中，负压装置也可以设置于箱体上。这种方式可以使负压装置直接跟随箱体移动，当需使箱体内呈负压状态时，可直接将负压装置打开，快捷方便。

如图1和图2所示，在本实施例中，箱体20为多个，连接管72包括与第二连接口71连接的主管721以及与主管721连通的第一支管722，第一支管722为与箱体20对应设置的多个。上述结构中，箱体20设置多个，能够实现同时对多个组芯30进行浇注，多个箱体20均通过连接管72与负压装置70连通，负压装置70能够使箱体20保持负压状态，保证了铸件批量生产时的浇注质量。另外，上述结构能够显著地提升冷芯组芯负压铸造工艺的生产效率。当然，在图中未示出的其他实施例中，负压装置设置于箱体上，箱体为多个，负压装置为与箱体对应的多个。

在将熔融态金属注入组芯30内的浇注腔内后，需要使箱体20内的熔融态金属冷却降温，形成铸件。但是熔融态金属的冷却程度不好判断，不利于后续工艺的进行。为解决上述问题，如图1所示，在本实施例中，连接管72还包括与主管721连通的第二支管723，第二支管723位于第一支管722在传送装置10的传送方向n上的后侧，第二支管723为与箱体20对应设置的多个。上述结构中，将熔融态金属注入组芯30内的浇注腔内后，使箱体20沿传送方向n移动预定距离，再将箱体20上的第一连接口21与负压装置的第二支管723连通，使箱体20内继续保持负压状态，由于箱体20的上部为开口结构，负压装置70能够使得箱体20上方空气通过钢丸50之间的缝隙进入到负压装置70内，空气流动能够带走钢丸50的热量，使得钢丸50能够对组芯30进行降温，提升了熔融态金属的冷却速度。负压装置70产生的负压越大，钢丸50之间的空气流速越快，相应的，熔融态金属的冷却速度越快。上述方式能够提升熔融态金属浇注后的冷却速度，并且通过增大负压装置70产生的负压力来调节熔融态金属的冷却速度，便于后续工艺的进行。

如图1和图2所示，在本实施例中，冷芯组芯负压铸造系统还包括：控制装置，与负压装置70电连接以控制负压装置70的抽气时间。上述结构中，铸件的质量越大，冷却时需要的抽气时间越长。上述结构便于操作人员针对铸件的质量对负压装置70的抽气时间进行调节。

如图1和图2所示，在本实施例中，负压装置70的负压大小在0.1mpa至0.3mpa之间。上述结构中，如果负压装置70的负压过小，一方面会导致浇注时，不能将树脂燃烧产生的气体及时抽出，影响铸件的浇注质量。另一方面会导致箱体20冷却降温时空气的流通速度过小，延长了熔融态金属的冷却时间。负压装置70的负压过大，会导致负压装置70的能耗过高，增加生产成本。

如图1所示，在本实施例中，箱体20包括侧壁23以及底壁22，侧壁23具有下部开口，底壁22具有盖设于下部开口的盖设位置以及打开下部开口的打开位置，冷芯组芯负压铸造系统还包括：第一筛选件80和收集装置90。其中，第一筛选件80位于传送装置10的下方，第一筛选件80具有第一筛孔，第一筛孔的尺寸大于钢丸50的尺寸且小于铸件的尺寸，箱体20在传送装置10的传送方向n上依次经过钢丸库40的下方、浇注装置60的下方以及第一筛选件80的上方，在箱体20位于第一筛选件80上方的情况下，底壁22切换至打开位置；收集装置90设置于第一筛选件80的下方。上述结构中，熔融态金属浇注的过程会引起组芯30内树脂的燃烧，树脂燃烧后会使得组芯30内沙子的粘结性降低。当箱体20冷却降温好后，将箱体20移动至第一筛选件80的上方，由于第一筛选件80的第一筛孔尺寸大于钢丸50和沙砾的尺寸且小于铸件140的尺寸，因此当箱体20的底壁22移动至打开位置时，散落的沙砾和钢丸50会从第一筛选件80的筛孔内漏下，将铸件140留在第一筛选件80的上方，从而实现铸件140的筛选。

如图1所示，在本实施例中，冷芯组芯负压铸造系统还包括：第二筛选件100、第一输送装置110以及第二输送装置130。其中，第二筛选件100，第二筛选件100具有第二筛孔，第二筛孔的尺寸大于砂芯的砂粒的尺寸且小于钢丸50的尺寸；第一输送装置110，设置于收集装置90与第二筛选件100之间；冷却装置120，冷却筛选出的钢丸50；第二输送装置130，设置于冷却装置120的出口与钢丸库40的钢丸50进口之间。上述结构中，经过从第一筛选件80处漏下的沙砾和钢丸50能够由第一输送装置110送入到第二筛选件100内。第二筛选件100的下方设置有第一收集箱101和第二收集箱102，由于第二筛选件100的第二筛孔的尺寸大于砂芯的砂粒的尺寸且小于钢丸50的尺寸，因此砂粒能够通过第二筛孔落入第一收集箱101内。位于第二筛选件100上方的钢丸50被收集到第二收集箱102内。进入第二收集箱102内的钢丸50通过第二输送装置130进入到冷却装置120内，经冷却装置120冷却后可继续使用。上述结构能够实现钢丸50与沙砾的分选，从而使得钢丸50能够循环利用，降低了铸件的生产成本。

在本实施例中，冷芯组芯负压铸造系统还包括制芯装置(图中未示出)，制芯装置具有进砂口，第二筛选件100筛选出的砂粒由进砂口进入制芯装置内，制芯装置制造出的砂芯送入箱体20内。上述结构中，进入第一收集箱101内的沙砾能够被循环利用，从而能够降低铸件的生产成本。此外，制芯装置能够提升砂芯的制造速率，相应地，提升组芯30地制造速率，从而提升冷芯组芯负压铸造工艺的铸件效率。

在本实施例中，传送装置10包括沿传送方向n上间隔布置的多组滚轮11。上述结构中，滚轮11转动能够带动箱体20移动，结构简单，便于箱体20的移动。

在本实施例中，冷芯组芯负压铸造系统还包括机械手(图中未示出)，机械手能够将砂芯送入箱体20内，机械手在传送装置10的传送方向n位于钢丸库40的前侧。上述结构能够降低操作人员的劳动强度，提升冷芯组芯负压铸造系统的自动化水平。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。