一种用于铁型上平面高低不等的射砂板装置及方法与流程

本发明涉及一种装置及方法，尤其是涉及一种用于铁型上平面高低不等的射砂板装置及方法，尤其是应用于铁型覆砂铸造用覆砂工装，它属于铁型覆砂铸造领域。

背景技术：

铁型覆砂铸造属特种铸造之一，其铸型是在金属型内腔上覆上一薄层覆膜砂形成铸型。铁型覆砂铸造具有节能、节材、高效、优质、绿色生产等特点，应用领域越来越广，生产的铸件品种也越来越多。

铁型覆砂铸造的铸型一般采用射砂覆砂造型的方式，铁型一般均设计成上、下两个大平面，即：铁型的下平面与型板平面相接触，铁型的上平面与射砂板平面相接触。随着铁型覆砂应用的不断深入，铸件的复杂程度及形状千变万化，有些铸件外观尺寸的高低差很大。

对于铁型覆砂而言，为了保证铸件合适的凝固冷却条件，一般希望其铁型各处的壁厚、高低应较为均匀，对于外观尺寸的高低差很大的铸件来说，铁型的上平面会呈现多个高低不一的上平面，当铁型高处和低处都要开设射砂孔时，该铁型的各射砂孔的位置可能就不能在一个平面高度位置，因此，相对应的一个平面的射砂板就不能满足这类铁型的覆砂造型。

公开日为2015年09月09日，公开号为103611889b的中国专利中，公开了一种名称为“用于多种铁型覆砂造型的射砂装置和射砂方法”的发明专利。该专利包括射砂头、通用射砂板和专用射砂板，通用射砂板包括射砂框架、射砂盖板、射砂嘴和水冷通道，射砂盖板和射砂嘴均固定在射砂框架上，射砂盖板上开有通砂孔，水冷通道设置在射砂框架内。虽然该专利简化了不同铁型覆砂造型时机上射砂板的更换、拆卸和安装工序，但是该射砂装置并不适用于铁型的上平面呈现多个高低不一的上平面，当铁型高处和低处都要开设射砂孔时，该铁型的各射砂孔的位置可能就不能在一个平面高度位置，因此，相对应的一个平面的射砂板就不能满足这类铁型的覆砂造型。故其还是存在上述缺陷。

公开日为2010年11月17日，公开号为cn201632597u的中国专利中，公开了一种名称为“用于砂型铸造热芯盒的射砂装置”的实用新型专利。该专利包括射砂板、射嘴机构，射嘴机构包括射嘴空心轴、射嘴口、进砂口，虽然该专利带有冷却结构，能够实现砂型铸造热芯盒的射砂装置，但是生产另一产品，在造型机上就要换上与铁型射砂孔位置基本一致的射砂板，更换射砂板，安装和拆卸麻烦，在生产过程中不能频繁方便地拆卸射砂嘴，况且该装置并不适用于铁型的上平面呈现多个高低不一的上平面，故其还是存在上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，安全可靠，操作简便，成本低廉，射砂孔的残砂清理方便，适用于有不同高低位置射砂孔的铁型的覆砂造型的用于铁型上平面高低不等的射砂板装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于铁型上平面高低不等的射砂板装置，包括水冷射砂板机构，所述水冷射砂板机构包括射砂板框体、普通射砂嘴和水冷槽，该普通射砂嘴固定在射砂板框体上，水冷槽设置在射砂板框体内，其特征在于：还包括射砂嘴座和不同高低的长射砂嘴，所述射砂嘴座和长射砂嘴均为可拆卸且数量相对应，该长射砂嘴座安装在水冷射砂板机构上，该可拆卸式的长射砂嘴可频繁方便地安装在对应的射砂嘴座上，并可频繁方便地从对应的射砂嘴座上拆卸；整个结构，安全可靠，成本低廉，射砂孔的残砂清理方便，拆缷方便，用于有高低不同尺寸射砂孔位的铁型的覆砂造型。

作为优选，本发明所述长射砂嘴上部设置有二爪楔形拆卸头结构，射砂嘴座上设置有二爪结构，该二爪结构与所述的二爪楔形拆卸头结构相互匹配；使得长射砂嘴的安装和拆卸方便。

作为优选，本发明所述二爪楔形拆卸头结构的上平面为平面结构，下平面为一定斜度的平面；便于配合，相对应射砂嘴座的二爪结构中，二爪结构面同样为有相同斜度的平面，而与射砂嘴二爪拆卸头结构上平面相接触的为平面结构。

作为优选，本发明所述长射砂嘴包括二爪楔形拆卸头结构和长射砂嘴本体，该二爪楔形拆卸头结构和长射砂嘴本体通过螺钉固定；为了防止可拆卸的二爪楔形拆卸头结构在使用过程中因不断地拆卸磨损而造成锁紧功能受损，同时为了方便加工。

作为优选，本发明所述射砂嘴座采用耐磨的可拆卸的射砂嘴座，该射砂嘴座通过螺钉安装在水冷射砂板机构的射砂板框体上；方便地对射砂嘴座二爪结构磨损部件进行更换，而不会造成整块射砂板框体的报废。

作为优选，本发明所述普通射砂嘴和长射砂嘴均采用圆柱形的射砂嘴。

作为优选，本发明所述水冷槽采用中空水冷槽结构；水冷槽通入冷却水，对整个通用水冷射砂板机构进行冷却，以防止在覆砂造型过程中因水冷射砂板机构温度过高，造成射砂头6中覆膜砂产生固化现象。

作为优选，本发明所述普通射砂嘴和长射砂嘴的位置以及直径大小与铁型上的射砂孔匹配；便于准确的进行射砂。

本发明还提供一种用于铁型上平面高低不等的射砂板工作方法，采用铁型上平面高低不等的射砂板装置，其特征在于：步骤如下：安装时，将长射砂嘴的二爪楔形拆卸头结构插入射砂嘴座的二爪结构的空隙中，随后该长射砂嘴逆时针旋转90°左右，将该长射砂嘴的二爪楔形拆卸头结构上平面与相应的安装二爪结构的相应平面紧紧地贴合，从而将该长射砂嘴和射砂嘴座安装在水冷射砂板机构上各自相应的位置；拆卸时，将长射砂嘴顺时针旋转一定的角度，将该长射砂嘴的二爪楔形拆卸头结构上平面与相应的射砂嘴座的二爪结构的相应平面脱开，继续逆时针旋转将该长射砂嘴的二爪楔形拆卸头结构旋至射砂嘴座上的二爪结构的空隙处，然后将该长射砂嘴拿出；覆砂造型时，水冷射砂板机构上的不同高低尺寸的长射砂嘴及普通射砂嘴与铁型上不同高低尺寸的射砂孔相对应，紧密相贴，覆膜砂在压缩空气的作用下，通过普通射砂嘴、长射砂嘴、铁型射砂孔进入充满铁型与模型合模后的空隙，形成覆砂层，固化起模，完成覆砂造型作业。

作为优选，本发明当长射砂嘴温度升高时，可方便地将长射砂嘴拆卸，放入冷却水容器中，进行快速的冷却降温，待长射砂嘴完全冷却后再将装回水冷射砂板机构的射砂嘴座上，进行下一轮的覆砂造型。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、结构设计合理，安全可靠，操作简便，可用于有高低不同尺寸射砂孔位的铁型的覆砂造型；2、该装置可减少铁型射砂孔的长度，方便铁型射砂孔清理残砂；3、本装置的铁型射砂孔高度可随生产铸件不同部位高度随形做出，可减轻铁型重量，降低铁型制作成本；4、本装置的长射砂嘴拆缷方便，便于该射砂嘴的清理，以防该射砂嘴堵住影响铁型覆砂造型。

附图说明

图1是本发明实施例的射砂板装置结构示意图。

图2是本发明实施例的长射砂嘴主视结构示意图。

图3是本发明实施例的长射砂嘴俯视结构示意图。

图4是本发明实施例的长射砂嘴左视结构示意图。

图5是本发明实施例的长射砂嘴本体结构示意图。

图6是图5的长射砂嘴本体的另一方向示意图。

图7是本发明实施例的长射砂嘴拆装结构示意图一。

图8是图7的另一方向示意图。

图9是本发明实施例的长射砂嘴拆装结构示意图二。

图10是图9的另一方向示意图。

图11是本发明实施例的长射砂嘴拆装结构示意图三。

图12是图11的另一方向示意图。

图13是本发明实施例的射砂板装置工作示意图一。

图14是本发明实施例的射砂板装置工作示意图二。

图15是本发明实施例的射砂板装置工作示意图三。

图中:水冷射砂板机构1：射砂嘴座2，长射砂嘴3，铁型4，模型5，射砂头6，锁紧斜面7，螺钉8，覆砂层9，射砂板框体11，普通射砂嘴12，水冷槽13，二爪结构21，二爪楔形拆卸头结构31，长射砂嘴本体32。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图15，本实施例用于铁型上平面高低不等的射砂板装置主要包括水冷射砂板机构1、射砂嘴座2和不同高低的长射砂嘴3，

本实施例的水冷射砂板机构1包括射砂板框体11、普通射砂嘴12和水冷槽13，该普通射砂嘴12固定在射砂板框体11上，水冷槽13设置在射砂板框体11内，射砂嘴座2和长射砂嘴3均为可拆卸且数量相对应，该长射砂嘴座2安装在水冷射砂板机构1上，长射砂嘴3固定在对应的射砂嘴座2上。

本实施例的长射砂嘴3上部设置有二爪楔形拆卸头结构31，射砂嘴座2上设置有二爪结构21，该二爪结构21与二爪楔形拆卸头结构31相互匹配；二爪楔形拆卸头结构31的上平面为平面结构，下平面为一定斜度的平面。

本实施例的长射砂嘴3包括二爪楔形拆卸头结构31和长射砂嘴本体32，该二爪楔形拆卸头结构31和长射砂嘴本体32通过螺钉8固定。

本实施例的射砂嘴座2采用耐磨的可拆卸的射砂嘴座2，该射砂嘴座2通过螺钉8安装在水冷射砂板机构1的射砂板框体11上。

本实施例的普通射砂嘴12和长射砂嘴3均采用圆柱形的射砂嘴；水冷槽13采用中空水冷槽13结构；中空水冷槽13结构主要是为了防止射砂头6、以及平面射砂嘴中的覆膜砂受到铁型4、模型5温度的接触热量或辐射热量而固化。

本实施例的普通射砂嘴12和长射砂嘴3的位置以及直径大小与铁型4上的射砂孔匹配。

本实施例用于铁型上平面高低不等的射砂板工作步骤如下：长射砂嘴3安装时，将长射砂嘴3的二爪楔形拆卸头结构31插入射砂嘴座2的二爪结构21的空隙中，随后该长射砂嘴3逆时针旋转90°左右，将该长射砂嘴3的二爪楔形拆卸头结构31上平面与相应的安装二爪结构21的相应平面紧紧地贴合，从而将该长射砂嘴3和射砂嘴座2安装在水冷射砂板机构1上各自相应的位置；拆卸该长射砂嘴3时，将长射砂嘴3顺时针旋转一定的角度，将该长射砂嘴3的二爪楔形拆卸头结构31上平面与相应的射砂嘴座2的二爪结构21的相应平面脱开，继续逆时针旋转将该长射砂嘴3的二爪楔形拆卸头结构31旋至射砂嘴座2上的二爪结构21的空隙处，然后将该长射砂嘴3拿出；覆砂造型时，水冷射砂板机构1上的不同高低尺寸的长射砂嘴3及普通射砂嘴12与铁型4上不同高低尺寸的射砂孔相对应，紧密相贴，覆膜砂在压缩空气的作用下，通过普通射砂嘴12、长射砂嘴3、铁型4射砂孔进入充满铁型4与模型5合模后的空隙，形成覆砂层9，固化起模，完成覆砂造型作业。

当长射砂嘴3温度升高时，可方便地将长射砂嘴3拆卸，放入冷却水容器中，进行快速的冷却降温，待长射砂嘴3完全冷却后再将装回水冷射砂板机构1的射砂嘴座2上，进行下一轮的覆砂造型。

在覆砂造型生产过程中，二爪楔形拆卸头结构31的下斜平面主要起到将该长射砂嘴3固定在射砂板框体11上的作用，而在覆砂造型过程中，该长射砂嘴3的受力面则是二爪结构21上平面、及与之相接触的射砂嘴座2的相应的孔的下平面。

由于长射砂嘴3在铁型覆砂造型生产过程中经常拆装，为了防止可拆卸的二爪楔形拆卸头结构31在使用过程中因不断地拆卸磨损而造成锁紧功能受损，同时为了方便加工，

本实施例将长射砂嘴3拆分为两部分，长射砂嘴3包括二爪楔形拆卸头结构31和长射砂嘴本体32，该二爪楔形拆卸头结构31和长射砂嘴本体32通过四颗螺钉8固定在一起。

当长射砂嘴本体32磨损后可方便地对磨损部分进行更换。同样射砂嘴座2也采用耐磨的可拆卸的射砂嘴座2，采用螺钉8固定安装在射砂板框体11上，一旦该射砂嘴因磨损而影响射砂嘴锁紧效果时，可较方便地对射砂嘴座2二爪结构21磨损部件进行更换，而不会造成整块射砂板框体11的报废。

将本实施例中高低不等的可拆卸射砂嘴采用前面所述的安装方法装入到射砂板上各自相应的位置，然后可进行覆砂造型作业。当射砂嘴温度升高（但仍略低于覆膜砂固化温度）时，在完成射砂充型，覆膜砂固化过程中、以及随后起模过程中，可采用前面所述拆卸射砂嘴的方法可方便地将这些射砂嘴拆卸下来，放入冷却水容器中，对可拆卸射砂嘴进行快速的冷却降温，待射砂嘴完全冷却后再将可拆卸射砂嘴按前述的方法装回到射砂板上，进行下一轮的覆砂造型。

本实施例用于铁型上平面高低不等的射砂板装置主要用于铁型覆砂铸造生产中射砂平面高低不等的上、下铁型。对于铁型的覆砂造型生产而言，通常采用热固化的覆膜树脂砂，在造型过程中，模型5、铁型4一般都是具有一定的温度，一般在200℃左右，在此温度范围，覆膜树脂砂能在很短的时间内固化成型。在射砂造型时，射砂板装置的射砂嘴表面会与200℃左右的铁型4表面贴合接触，为了防止射砂板装置中的射砂嘴中的覆膜砂固化，通常射砂板装置需设置冷却装置，一般的射砂板装置采用中空水冷的方式来解决射砂板装置中射砂嘴的冷却。

普通射砂嘴12主要功能是能在压缩空气的作用下，将射砂头6中的覆膜砂射入铁型4型腔，而当没有压缩空气的时候，射砂头6中的覆膜砂不会从射砂头6中漏出。

可拆卸长短不一的长射砂嘴3是本实施例的关键所在，对于这部分长射砂嘴3而言，因与水冷射砂板机构1接触的面积较小，且长射砂嘴3的长度伸出中空水冷板状结构较多，这些长射砂嘴3在进行覆砂造型过程中，与加热后的铁型4不断接触，很容易受热，如果这些长射砂嘴3是固定不可拆卸的，就很容易在覆砂造型过程中被加热固化的覆膜砂堵死，使这些长射砂嘴3失去射砂造型的功能。

因此必须做成很方便拆卸的长射砂嘴3结构，这样在覆砂造型过程中，一旦这些射砂嘴的温度达到或接近覆膜砂固化温度范围时，即可将该长射砂嘴3拆卸下来，通过浸水冷却或其它方式对其冷却降温，然后再装到射砂板上，就可继续进行覆砂砂造型。或者当该长射砂嘴3受热后达到一定温度已经被固化的覆膜砂堵住时，可将该长射砂嘴3拆下，疏通清除该射砂嘴中固化的覆砂后，通过浸水冷却或其它方式对其冷却降温，再装到射砂板上，随后继续进行覆砂造型。

本发明的射砂板装置的制作形式如下：与铁型上平面最高平面射砂孔相接触的各个射砂嘴直接从水冷射砂板装置上做出，即：属于前面表述的射砂板的基本部分，这部分的中空水冷结构保证了在覆砂造型过程中覆砂造型机的射砂头6、以及其平面射砂嘴中的覆砂不会演戏热固化。其余与铁型低于铁型最高平面的铁型平面的射砂孔相接触的射砂嘴则采用可拆卸长短不一的圆柱形射砂嘴。

长射砂嘴3可通过二爪结构21的楔形卡口可方便地将射砂嘴方便地拆卸或安装到射砂板框体11的相应位置，拆装非常方便。

因这部分的长射砂嘴3平面与水冷射砂板机构1的平面有一定的距离，故射砂板的水冷装置对其很难进行有效的冷却，在铁型覆砂造型生产过程中，随着该类长射砂嘴3与铁型4不断的接触，铁型4上的热量通过接触传热、以及辐射传热的方式，使这些长射砂嘴3的温度越来越高，这样长射砂嘴3中的覆膜砂很容易受热固化，从而将射砂嘴堵塞，最终造成这些长射砂嘴3不能将射砂头6中的覆膜砂射入铁型4射砂孔去充满铁型4与模型5之间的间隙，完成覆砂造型。因此本实施例将这些长射砂嘴3制作成可拆卸的方式来解决上述存在的问题。

本实施例中可拆卸的长射砂嘴3的安装及拆卸十分方便，图7-图8为长射砂嘴3插入射砂嘴座2中，图9-图10为长射砂嘴3旋转90°，图11-图12为长射砂嘴3反向旋转90°，然后长射砂嘴3从水冷射砂板机构1的射砂板框体11拿出，图13为铁型4合型后射砂前，图14为铁型4覆砂射砂时，图15为铁型4覆砂射砂完成后。

本实施例的长射砂嘴3上部设置有二爪楔形拆卸头结构31，二爪楔形拆卸头结构31的上平面为平面结构，下平面为有一定斜度的平面，即锁紧斜面7；而相对应射砂板框体11相应射砂嘴座2的二爪结构21中，与长射砂嘴3二爪楔形拆卸头结构31相接触的二爪结构21面同样为有相同斜度的平面，即锁紧斜面7，而与长射砂嘴3二爪楔形拆卸头结构31上平面相接触的为平面结构。

本实施例用于铁型上平面高低不等的射砂板装置的工作原理如下：铁型覆砂铸造用的铁型的一般有上、下两个平面，覆砂造型时，铁型4下平面与模型5型板上平面相接触贴合，而铁型上平面则与射砂板平面相接触贴合，即：铁型4上的所有射砂孔一般都在一个平面上，铁型的射砂孔与射砂板上的射砂嘴孔一一对应。

但随着铁型覆砂技术应用的不断推广，采用铁型覆砂铸造生产的铸件产品越来越多，其中有许多产品的外观形状尺寸差距很大，若铁型仍然采用上、下两个平面的形式，则一方面大大增加了铁型4的重量，增加了铁型4的制作成本；另一方面因铁型4与射砂板相接触的为一个平面，则当铸件高度差特别大时，为了保证覆砂造型质量，在铸件高处和低处均要设置射砂孔，这样在铸件低处部位的射砂孔高度就会很长，在铁型覆砂铸造生产时，铁型清理长射砂孔中的残砂费时费力。此外，这类铸件的铁型上平面采用一个平面而不是随铸件形状做出，一方面增加了铁型4的重量，另一方面因铁型4重量的增加，可能也会在生产过程中因铁型温度太低而造成覆砂困难，同时对于铸件的凝固冷却条件也产生不利的影响。

本实施例对于铁型上平面因随铸件高低形状而作出高低不一造成射砂孔位置也高低不一的状况，射砂板采用与铁型射砂合型相贴合的高低不一的长射砂嘴3，这样在射砂造型时，铁型的各射砂孔与射砂板框体11上相对应的普通射砂嘴12和长射砂嘴3紧密相贴，覆膜砂在压缩空气的作用下，通过射砂板框体11的射砂嘴、铁型射砂孔进入充满铁型与模型5合模后的空隙，形成覆砂层9，固化起模，完成覆砂造型。

本实施例在原有射砂板的基础上，根据铁型4不同高度射砂孔的尺寸，制作相应高度的长射砂嘴3，通过二爪楔形拆卸头结构31安装在射砂嘴座2的二爪结构21的空隙中，拆缷方便，从而形成不同高低的射砂嘴，在进行覆砂造型时，射砂板上的不同高低尺寸的射砂嘴与铁型4上不同高低尺寸的射砂孔相对应，紧密地贴合在一起，完成覆砂造型作业。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。