一种与浇口一体化的砂箱及采用该砂箱造型方法
【专利摘要】本发明涉及铸造【技术领域】内一种与浇口一体化的砂箱及采用该砂箱造型方法，其中与浇口一体化的砂箱，包括底板，底板上侧设有若干层套箱，各套箱之间的连接端分别设有外翻的法兰，法兰通过若干螺栓固定连接，套箱外侧壁设有若干横向和纵向加强筋，底板上表面设有砂床限位框，所述套箱各侧面从下向上设有3°～5°锥度，最下层的套箱侧壁设有用于插接机械手的插孔，最上层套箱上端的一侧固定连接有与套箱侧壁倾斜角度一致的水口箱，水口箱内设有水口模具，水口箱内设有可在水口箱内活动调整的水口模具，下模顶部设有定位倒锥，上模底部设有与定位倒锥导向配合的锥形凹坑，下模下端外周配合抵靠并套接在瓷管上口，瓷管垂直延伸至芯包浇注位置。
【专利说明】一种与浇口 一体化的砂箱及采用该砂箱造型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造【技术领域】，特别涉及一种与浇口一体化的砂箱及采用该砂箱造型方法，适用于组芯、实型铸造工艺，以简化工艺流程，提高铸造流水线自动化水平。
【背景技术】
[0002]传统铸造是高能耗、高污染、劳动强度高、作业环境差的行业。造型过程采用手工木模造型、生产周期长、产品质量不稳定、资源综合利用率低；取而代之的快速成型技术(如3D打印、射芯技术等)制作的铸造壳芯通过组芯形成芯包，取代传统木质模具铸造，减少流程，降低劳动强度，提高效率和质量，全过程可实现自动化、智能化的高效清洁生产。
[0003]传统铸造用砂箱无法应用于快速成型技术生产的壳芯组芯工艺(简单说明一下为什么不适合)。无法与自动化设备对接，无法适应全自动化流水线生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是针对传统砂箱无法适应自动化铸造工艺要求，提供一种与浇口一体化的砂箱，以简化铸造生产工艺程，提高铸造生产效率，提高铸件的浇注质量。
[0005]本发明的目的是这样实现的，一种与浇口一体化的砂箱，包括底板，所述底板上侧依次叠设有若干层套箱，各套箱之间的连接端分别设有外翻的法兰，所述法兰通过若干螺栓固定连接，所述套箱外侧壁设有若干横向和纵向加强筋，所述底板上表面设有砂床限位框，所述套箱各侧面从下向上设有3°?5°锥度，最下层的套箱侧壁设有用于插接机械手的插孔，最上层套箱上端的一侧固定连接有与套箱侧壁倾斜角度一致的水口箱，所述水口箱内设有可在水口箱内活动调整的水口模具，所述水口模具包括杯形上模和柱形下模，所述下模顶部设有定位倒锥，所述上模底部设有与定位倒锥导向配合的锥形凹坑，所述下模下端外周配合抵靠并套接在瓷管上口，所述瓷管垂直延伸至芯包浇注位置。
[0006]本发明的与浇口一体化的砂箱结构，将水口箱与顶层砂箱固定连接成一体结构，水口箱内活动设有位置可调的水口模具，以便于根据芯包浇注位置的不同在水口箱内自由调节水口模具的位置，保证浇口位置的准确。并且水口模具采用上模与下模分体式的结构可适合与砂箱尺寸相当的所有采用组芯工艺、实型消失模铸造工艺、负压消失模铸造工艺的铸造生产流程中。水口模具分为与瓷管对接的下模和杯形上模，分体设置的水口模具，便于流砂过程中准确对准浇口的位置，并且实现边流砂边定位安装瓷管、下模和杯形上模，降低水口模具的安装难度；同时分体设置的水口模具也便于起模，降低起模难度，防止起模时破坏砂型。
[0007]为便于下模与瓷管上口抵靠固定，所述下模下端设有便于套入瓷管内的倒锥。
[0008]为便于水口模具的起模，所述杯形上模外壁设有上大下小的3°?5。的锥度。
[0009]为提高底板的强度及便于底板的吊装搬运，所述底板下表面设有若干垫块和加强筋，所述底板厚度方向的侧向设有便于插接机械手的插孔。
[0010]为便于砂床的铺设，所述砂床限位框包括与底板上表面固定的两平行的固定刮砂板和与固定刮砂板活动连接的可拆的平行的活动利砂板，所述固定刮砂板相对应的内侧设有若干用于插装活动刮砂板的备用的插槽，所述固定刮砂板和活动刮砂板围成的矩形砂床限位框与上方的芯包投影尺寸相对应。本结构中，固定刮砂板内侧设置的若干备选插槽，可根据芯包的尺寸，选择相应位置插槽插装活动刮砂板，以围成与芯包尺寸和位置相适应的砂床限位框，以保证砂床位置准确和填砂的紧密度。并且便于拆装的活动刮砂板，便于底板上型砂的清理。
[0011]本发明的另一个目的是提供一种采用上述与浇口一体化的砂箱造型的方法，包括如下步骤:
a、铺砂床，将砂箱底板放置在一定高度的支架之上，根据芯包的尺寸和在砂箱内的预设位置，将活动刮砂板插装在固定刮砂板适当的插槽内，以围成用于铺设砂床的边框，然后向底板上侧的边框内添砂铺设砂床并紧实，再移去活动刮砂板，将组好的芯包准确定位放置在砂床上；
b、装套箱，先将相应层数的套箱组装好，并将各连接端的法兰通过螺栓固定连接，将套箱使用机械手抓取吊装放置在砂箱底板之上，并使套箱上侧的水口箱一侧与芯包浇注位置一端对齐；
C、将芯包直浇道与垂直方向的瓷管连接，并且瓷管端口与顶层套管的上表面齐平，并位于水口箱内，用胶带封堵瓷管口，防止取模和填砂时砂子掉落到型腔；
d、流背砂，(解释一下具体过程)流砂至上层套箱上口位置时先将柱形下模下端与瓷管对接，流水口箱底部的砂并紧实，流至下模上部的导锥段正好露出砂平面外时，刮平砂面，再将杯形上模与下模对准固定安装，然后将杯形上模与水口箱之间侧空流砂并紧实；
e、取模，流完砂后依次取出杯形上模和下模；
f、水口刷涂，水口内使用醇基涂料刷涂并点燃烧干；
e、浇注:(请完善刷涂至打箱落砂的相应过程)
将造型完毕的砂箱转至浇注工位，完成铸件浇注；按工艺要求进行冷却，到达规定时间以后转运至打箱工位。
[0012]g、打箱落砂，将整个砂箱通过吊装机械手从底板提起放置在落砂机之上，提起带水口箱的套箱、微震后通过吊装机械手取出，然后设备自动清理砂箱底板并将砂箱转移到指定工位。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的与浇口一体化的砂箱主视图。
[0014]图2为底板的上表面视图。
[0015]图3为底板的下表面视图。
[0016]图4为底板的侧视图。
[0017]图5为图1的A— A向局部剖视图。
[0018]其中，I底板；IA插孔；2套箱；2A插孔；3水口箱；4固定刮砂板；4A插槽；5活动刮砂板；6垫块；7上模；8下模；9瓷管。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
如图1一图5所示为本发明的与浇口一体化的砂箱，包括底板1，底板I上侧依次叠设有若干层套箱2，如图1所示，本实施例共分为上、中、下三层套箱，各套箱2之间的连接端面分别设有外翻的法兰，并且法兰面对准后通过若干螺栓拉紧固定，套箱2外侧壁设有若干横向和纵向加强筋，以提高套箱的强度，防止造型和浇注时产生变形；底板I上表面设有砂床限位框，该砂床限位框便于准确在芯包下方预先铺设砂床，从而保证心包下方填砂的紧密度；为便于落砂，套箱2各侧面从下向上设有3°?5°锥度，最下层的套箱2侧壁设有用于插接机械手的插孔2A，最上层套箱2上端的一侧固定连接有与套箱2侧壁倾斜角度一致的水口箱3，水口箱3内设有可在水口箱3内活动调整的水口模具，水口模具包括杯形上模7和柱形下模8，下模8顶部设有定位倒锥，上模7底部设有与定位倒锥导向配合的锥形凹坑，下模8下端外周配合抵靠并套接在瓷管9上口，瓷管9垂直延伸至芯包浇注位置；为便于下模8与瓷管9上口抵靠固定，下模8下端设有便于套入瓷管9内的倒锥；为便于水口模具的起模，杯形上模7外壁设有上大下小的3°?5°的锥度；为提高底板I的强度及便于底板I的吊装搬运，底板I下表面设有若干垫块6和加强筋，底板I厚度方向的侧向设有便于插接机械手的插孔IA。
[0020]为便于砂床的铺设，砂床限位框包括与底板I上表面固定的两平行的固定刮砂板4和与固定刮砂板4活动连接的可拆的平行的活动利砂板5，固定刮砂板4相对应的内侧设有若干用于插装活动刮砂板5的备用的插槽4A，固定刮砂板4和活动刮砂板5围成的矩形砂床限位框与上方的芯包投影尺寸相对应。本结构中，固定刮砂板4内侧设置的若干备选插槽4A，可根据芯包的尺寸，选择相应位置插槽插装活动刮砂板5，以围成与芯包尺寸和位置相适应砂床限位框，以保证砂床位置准确和填砂的紧密度。
[0021]本发明的与浇口一体化的砂箱结构，将水口箱3与顶层套箱固定连接成一体结构，水口箱3内活动设有位置可调的水口模具，以便于根据芯包浇注位置的不同在水口箱3内自由调节水口模具的位置，保证浇口位置的准确。水口模具分为与瓷管9对接的下模8和杯形上模7，分体设置的水口模具，便于流砂过程中准确对准浇口的位置，并且实现边流砂边定位安装瓷管9、下模8和上模7，降低水口模具的安装难度；同时分体设置的水口模具也便于起模，降低起模难度，防止起模时破坏砂型。
[0022]实施例2
采用上述与浇口一体化的砂箱进行造型的方法，包括如下步骤:
a、铺砂床，将砂箱底板放置在一定高度的支架之上，根据芯包的尺寸和在砂箱内的预设位置，将活动刮砂板5插装在固定刮砂板4适当的插槽内，以围成用于铺设砂床的边框，然后向底板I上侧的边框内添砂铺设砂床并紧实，再移去活动刮砂板5，将组好的芯包准确定位放置在砂床上；
b、装套箱，依次将下中上三层套箱连接端对准安装，并将各连接端的法兰分别通过螺栓固定连接，将套箱使用机械手抓取吊装放置在砂箱底板之上，并使套箱上侧带水口箱的一侧与芯包浇注位置一端浇注口对齐；
C、将芯包直浇道与垂直方向的瓷管连接，并且瓷管端口与顶层套管的上表面齐平，并位于水口箱内，用胶带封堵瓷管口，防止取模和填砂时砂子掉落到型腔；
d、流背砂，(解释一下具体过程)流砂至上层套箱上口位置时先将柱形下模下端与瓷管对接，流水口箱底部的砂并紧实，流至下模上部的导锥段正好露出砂平面外时，刮平砂面，再将杯形上模与下模对准固定安装，然后将杯形上模与水口箱之间侧空流砂并紧实；
e、取模，流完砂后依次取出杯形上模和下模；
f、水口刷涂，水口内使用醇基涂料刷涂并点燃烧干； e、浇注:(请完善刷涂至打箱落砂的相应过程)
将造型完毕的砂箱转至浇注工位，完成铸件浇注；按工艺要求进行冷却，到达规定时间以后转运至打箱工位。
[0023]g、打箱落砂，将整个砂箱通过吊装机械手从底板提起放置在落砂机之上，提起带水口箱的套箱、微震后通过吊装机械手取出，然后设备自动清理砂箱底板并将砂箱转移到指定工位。
[0024]本发明的造型方法，将水口箱与砂箱一体设计，省去了单独制作浇口杯和水口箱的的过程，大大提高铸造生产效率，并简化造型、合箱、浇注、打箱和落砂工序流程，便于与自动化设备衔接。
【权利要求】
1.一种与浇口一体化的砂箱，包括底板，所述底板上侧依次叠设有若干层套箱，各套箱之间的连接端分别设有外翻的法兰，所述法兰通过若干螺栓固定连接，所述套箱外侧壁设有若干横向和纵向加强筋，其特征在于，所述底板上表面设有砂床限位框，所述套箱各侧面从下向上设有3°?5°锥度，最下层的套箱侧壁设有用于插接机械手的插孔，最上层套箱上端的一侧固定连接有与套箱侧壁倾斜角度一致的水口箱，所述水口箱内设有水口模具，所述水口箱内设有可在水口箱内活动调整的水口模具，所述下模顶部设有定位倒锥，所述上模底部设有与定位倒锥导向配合的锥形凹坑，所述下模下端外周配合抵靠并套接在瓷管上口，所述瓷管垂直延伸至芯包浇注位置。
2.根据权利要求1所述的与浇口一体化的砂箱，其特征在于，所述下模下端设有便于套入瓷管内的倒锥。
3.根据权利要求1所述的与浇口一体化的砂箱，其特征在于，所述杯形上模外壁设有上大下小的3°?5°的锥度。
4.根据权利要求1或2所述的与浇口一体化的砂箱，其特征在于，所述底板下表面设有若干垫块和加强筋，所述底板厚度方向的侧向设有便于插接机械手的插孔。
5.根据权利要求1或2所述的与浇口一体化的砂箱，其特征在于，所述砂床限位框包括与底板上表面固定的两平行的固定刮砂板和与固定刮砂板活动连接的可拆的平行的活动利砂板，所述固定刮砂板相对应的内侧设有若干用于插装活动刮砂板的备用的插槽，所述固定刮砂板和活动刮砂板围成的矩形砂床限位框与上方的芯包投影尺寸相对应。
6.一种采用权利要求1一5任一项所述的与浇口一体化的砂箱造型的方法，其特征在于，包括如下步骤: a、铺砂床，将砂箱底板放置在一定高度的支架之上，根据芯包的尺寸和在砂箱内的预设位置，将活动刮砂板插装在固定刮砂板适当的插槽内，以围成用于铺设砂床的边框，然后向底板上侧的边框内添砂铺设砂床并紧实，再移去活动刮砂板，将组好的芯包准确定位放置在砂床上； b、装套箱，先将相应层数的套箱组装好，并将各连接端的法兰通过螺栓固定连接，将套箱使用机械手抓取吊装放置在砂箱底板之上，并使套箱上侧的水口箱一侧与芯包浇注位置一端对齐； C、将芯包直浇道与垂直方向的瓷管连接，并且瓷管端口与顶层套管的上表面齐平，并位于水口箱内，用胶带封堵瓷管口，防止取模和填砂时砂子掉落到型腔； d、流背砂，砂箱转至流砂工位，将树脂砂从砂箱上口流入砂箱之中并并紧实，流砂至与直浇道瓷流砂至上层套箱上口位置时先将柱形下模下端与瓷管对接，流水口箱底部的砂并紧实，流至下模上部的导锥段正好露出砂平面外时，刮平砂面，再将杯形上模与下模对准固定安装，然后将杯形上模与水口箱之间侧空流砂并紧实； e、取模，流完砂后依次取出杯形上模和下模； f、水口刷涂，水口内使用醇基涂料刷涂并点燃烧干； e、浇注:(请完善刷涂至打箱落砂的相应过程) 将造型完毕的砂箱转至浇注工位，完成铸件浇注；按工艺要求进行冷却，到达规定时间以后转运至打箱工位。
7.g、打箱落砂，将整个砂箱通过吊装机械手从底板提起放置在落砂机之上，提起带水口箱的套箱、微震后通过吊装机械手取出，然后设备自动清理砂箱底板并将砂箱转移到指定工位。
【文档编号】B22C9/08GK104384457SQ201410593151
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】朱文文, 孟庆文, 黄小东, 李玉叶 申请人:宁夏共享装备有限公司