采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法与流程

本发明涉及一种采用v法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，用于制备内芯结构复杂的大型铸件砂型，比如大型变速箱体底座砂型。

背景技术：

在制造大型铸件即内芯复杂的铸件时，本行业均遇到一个到现在为止未能解决的环保问题。通常制作大型铸件内芯复杂的砂芯时，一般是采用水玻璃对砂进行固型，在砂里加上水玻璃固化确实能解决造型问题，但后续的砂处理就遇到了麻烦，经过高温后的型砂很难溃散，前期成本较低，但型砂二次利用几乎难以实现。现行最经济的办法是向外排放，但在堆放区域及附近区域几乎是寸草不生。究其原因是排放的水玻璃砂有强碱性，渗透在土壤里，就构成了对地下水的污染，对生态环境的破坏在短期内难以修复，严重影响着人们的身体健康。时至今日又由于土地的紧张，现在已是无处可排，由此而制约着铸造行业的可持续发展。若全用树脂砂造型工艺完成，虽然型砂可回收利用，但生产成本高，劳动强度大。

以往制造大型铸件采用传统的摆地摊式方法，先将型砂配上粘土泥粉和水，在混砂机里搅拌均匀，上模、下模和芯模分多次造型，然后冲入二氧化碳使型砂固化，或装入烘房进行烘烤，再进行吊装合模、配模，耗用大量的人工和生产场地。在合箱过程中，全靠人工划线看墨线，合箱精度不高，造成铸件错箱、抬箱，到处都是飞边毛刺，且表面凹凸不平，给后续清整带来极大困难。更重要的是几何尺寸得不到保证，重量超重，质量差，大大增加了工厂成本。为了使铸件达到用户的要求，大量的使用人工打磨修整，且在此过程中大量消耗打磨器材，更造成清整区域内粉尘飞扬，给周边环境带来了极大污染，对操作工人的身体造成了很大的危害。每做一件铸件产品，往往要耗时几天时间，对操作工人的技术要求很高，稍有差错就容易造成产品报废，这既耗时、耗能、耗人工，又大大增加了工厂成本。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种采用v法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，是一种环境友好型大型铸件复合工艺造型制备方法，用于制备内芯结构复杂的大型铸件砂型，所生产出来的铸件几何尺寸精确，外表光洁度高，质量可靠，后续的清整工作量大为减少。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种采用v法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，包括以下步骤：

第一步，将几何形状较为复杂的内芯分解成若干个简单的小单元，且在各小单元相互连接处做成凹凸槽便于拼组定位；

第二步，搅拌好树脂砂混合物作为型砂；

第三步，将搅拌均匀的型砂传送到各个内芯单元制备砂型并固化成型；

第四步，将砂型下箱外模置放在带有振实功能的平板车上，平板车行走到覆膜框下及落砂口处，等待覆膜和雨淋加砂；

第五步，覆膜：开启加热装置，对覆膜框上的eva铸造膜加热，使之产生极大的延伸性，对砂型下箱外模抽真空，同时，覆膜框下移使eva铸造膜完整地贴附在砂型下箱外模表面，同时配置好底浇道系统并喷涂料，待涂料干燥凝固后，形成0.7-0.9mm厚的坚硬涂料保护层；

第六步，雨淋加砂：打开落砂口，型砂下落填满整个砂型下箱，在落砂阶段平板车开启振实功能以获得型砂的最大堆积密度，然后在砂型下箱顶部覆上pe背膜，使eva铸造膜与pe背膜将砂型外模密封，对砂型下箱进行抽真空，从而将不含粘接剂的型砂紧实得到砂型下箱；

第七步，采用第四、五、六步的方式得到砂型上箱，同时配置好浇、冒口及浇注系统；

第八步，将内芯单元置入砂型下箱的型腔内，并拼装成一个完整的内芯整体；

第九步，将所有的浇冒口系统取出，然后将砂型上箱与砂型下箱合箱、锁紧；

第十步，浇注铁液形成铸件，拔掉砂型下箱和砂型上箱的真空管，型砂自动溃散。

作为优选，所述第一、二、三步与第四、五、六、七步进行组合。

作为优选，所述树脂砂混合物采用了100%的石英砂、1.1-1.3%的树脂、0.3-0.5%固化剂。

作为优选，所述涂料包括43%的主体骨料、4%的辅料、3%的粘接剂、50%的酒精，经过48小时的充分搅拌之后达到乳化状态，用320目的滤网过滤后，装入喷气枪的压力罐，喷气枪倾斜30°对eva铸造膜成型面进行喷涂，喷涂过程中涂料充分雾化，待涂料干燥凝固后形成0.7-0.9mm厚的坚硬涂料保护层。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、利用eva铸造膜和涂料可以使得砂型表面光滑平整，尺寸精确，从而保证了铸出的产品质量可靠，表面光滑平整，大大减少了后期的人工打磨量，为中国铸造行业的近净化制造迈出了可喜的一步，产生了极大的社会效益和企业的盈利效益。

2、利用eva铸造膜和pe背膜对可抽真空的砂型上箱、下箱进行密封，然后抽气使其成为亚真空状态，让不含任何粘结剂的干散砂紧实成所需的型腔，浇注铁液等待凝固后，拔掉真空管，则型砂自动溃散，提取铸件。型砂经过简单处理后又重新回到砂库，从而实现型砂的长期重复使用，对自然界不构成污染排放，保护了生态环境，还省去了购砂成本，又节约了排放的处理费用，且省工、省时，是一种新型的绿色环保制造铸件的方法。

3、结构复杂的大型铸件实现流水线生产后，大大加快了生产节奏，既解决了生产效率低的问题，又大大减轻了劳动强度，同时改变了生产环境脏、乱、差现象，工人的身体健康也有了充分的保障。

4、将复杂的内芯分解成若干个简单形状，进行单体的树脂砂造型，且相应的做好拼装凹凸槽，用于定位组合，使之像拼积木一样简单，很容易实现机械化造型，且脱模容易，从而避免重复制造大量的内芯造型，占用车间场地少。

附图说明

图1图2是本发明方法将内芯单元与砂型外模组合好之后的状态图。

图中标记：1为砂型上箱，2为1号冒口，3为2号冒口，4为直浇口，5为下直浇口，6为横浇口，7为内浇口，8为砂型下箱，9、10、11、12、13、14、15、16为各内芯单元。

具体实施方式

下面对本发明作详细的说明。

实施例：

一种采用v法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，包括以下步骤：

第一步，将几何形状较为复杂的内芯分解成若干个简单的小单元，且在各小单元相互连接处做成凹凸槽便于拼组定位。

第二步，搅拌好的树脂砂混合物作为型砂。所述树脂砂混合物采用了100%的石英砂、1.1-1.3%的树脂、0.3-0.5%的固化剂。

第三步，将搅拌均匀的型砂传送到各个内芯单元制备砂型并固化成型。

第四步，将砂型下箱外模置放在带有振实功能的平板车上，平板车行走到覆膜框下及落砂口处，等待覆膜和雨淋加砂。

第五步，覆膜：开启加热装置，对覆膜框上的eva铸造膜加热，使之产生极大的延伸性，对砂型下箱外模抽真空，同时，覆膜框下移使eva铸造膜完整地贴附在砂型下箱外模表面并喷上涂料，待涂料干燥凝固后，形成0.7mm-0.9mm厚的坚硬涂料保护层。具体地，所述涂料包括43%的主体骨料、4%的辅料、3%的粘接剂、50%的酒精，经过48小时的充分搅拌之后达到乳化状态，用320目的滤网过滤后，装入喷气枪的压力罐，喷气枪倾斜30°对eva铸造膜成型面进行喷涂，喷涂过程中涂料充分雾化，待涂料干燥凝固后形成0.7mm-0.9mm厚的坚硬涂料保护层。

第六步，雨淋加砂：打开落砂口，型砂下落填满整个砂型下箱，在落砂阶段平板车开启振实功能以获得型砂的最大堆积密度，然后在砂型下箱顶部覆上pe背膜，使eva铸造膜与pe背膜将砂型下箱外模密封，对砂型下箱进行抽真空，从而将不含粘接剂的型砂紧实得到砂型下箱，同时配好底浇道系统。

第七步，采用第四、五、六步的方式得到砂型上箱，同时配置好浇、冒口及浇注系统。

第八步，将内芯单元（如图1、2中标记9、10、11、12、13、14、15、16）置入砂型下箱（如图1中标记8）的型腔内，并拼装成一个完整的内芯整体。

第九步，将所有的浇冒口系统（如图1中标记2、3、4、5、6、7）取出，然后将砂型上箱（如图1中标记1）与砂型下箱（如图1中标记8）合箱、锁紧，组合好之后的状态如图1、2所示。

第十步，浇注铁液形成铸件，拔掉砂型下箱和砂型上箱的真空管，型砂自动溃散。