本实用新型涉及一种砂铸工艺中制芯造型的自动控制吹气装置，属于CO2硬化水玻璃砂造型工艺设备技术领域。
背景技术：
水玻璃砂+CO2是砂铸厂常用的制芯造型工艺。此法可以用于大量生产和单件小批生产，适用于大、小型芯。目前广泛采用的是钠水玻璃砂+CO2，型芯用纯净的石英砂加入4.5％～8.0％的钠水玻璃配制而成。在制芯造型完成之后，吹入CO2使型芯硬化，达到浇注的要求。
现有技术中，利用水玻璃砂+CO2进行硬化的铸造厂，对于CO2的吹气压力、吹气时间、吹气量靠工人的经验控制，砂型经常出现过吹和吹不足的现象，造成砂型质量不稳定，最终影响铸件质量。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种砂铸工艺中制芯造型的自动控制吹气装置，可以精确控制砂型硬化过程中所需CO2气体的吹气时间、吹气压力、吹气量，稳定提高造型过程中的砂型质量，满足铸件质量要求。
为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：砂铸工艺中制芯造型的自动控制吹气装置，包括液体CO2储液罐，液体CO2储液罐出口连接蒸发器，蒸发器的进口端和储液罐之间设置低温截止阀，蒸发器的出口连接压力缓冲罐，压力缓冲罐的进口端与蒸发器的出口端连接的管道上设置阀门组，压力缓冲罐的出口端连接CO2流量控制器，CO2流量控制器连接吹气管，CO2流量控制器包括流量计、电磁阀及控制柜，流量计、电磁阀串联设置在吹气管的进口端管路上，流量计、电磁阀电气连接于控制柜。CO2流量控制器的控制柜优选采用PLC控制模块，能够预先设定型砂硬化所需CO2气体流量、CO2吹气时间，CO2吹气方式(连续吹气或脉冲吹气)。流量计能够进行CO2流量、温度、压力测定，同时流量计的压力、温度补偿能够预先设定。电磁阀为系统的执行元件，可根据PLC控制模块的指令调节吹气压力及吹气量。
进一步的是：液体CO2储液罐设置有进料阀和放空阀、液体储量测量装置，同时设有热力释放安全阀，在高温环境中平衡储液罐压力。
进一步的是：蒸发器设置为两件，两件蒸发器采用并联连接，并分别设置独立的控制阀门。每台蒸发器可以单独工作和协同工作。
进一步的是：蒸发器配有清水喷雾及喷淋系统，与蒸发器出口管路上的阀门组配合调节系统压力、流量。
进一步的是：压力缓冲罐的出口端与CO2流量控制器之间设置分流器，CO2流量控制器连接于分流器的支管上。设置分流器，可以同时对多个型砂硬化供气。
进一步的是：吹气管的管壁上间隔设置多组横向吹气孔，吹气管前端的封头上设有直孔。吹气管为多孔管，吹气管形成的气流在型砂中分布均匀，型砂硬化效率高。
进一步的是：吹气管为钢管，吹气管上端设置有塑胶挡板。塑胶挡板垂直于吹气管的轴线方向设置。设置塑胶挡板，可防止CO2气体从管壁与砂型之间间隙溢出，可有效降低CO2气体消耗。
本实用新型的有益效果是：液体CO2储液罐稳定提供砂型硬化过程所需气体，液体CO2通过蒸发器气化后经阀门组进行压力、流量调节，压力缓冲罐能够稳定向分流器上的CO2流量控制器供气，CO2流量控制器具有压力、温度补偿功能，能够精确的按砂型所需CO2量进行精确控制，同时吹气管采用带封头的多孔结构设置，CO2气流在型砂中分布均匀，型砂均匀硬化，在吹气管上端设置塑胶挡板，可防止CO2气体从管壁与砂型之间间隙溢出，提高二氧化碳气体利用率。
通过CO2自动化控制的吹气装置，能稳定的控制型砂硬化过程中CO2气体的压力、吹气时间、吹气流量，结合多孔吹气管和塑胶挡板设置，能够有效满足型砂的硬化效果均匀一致，保持铸件质量稳定，降低CO2等原材料消耗。
附图说明
图1是本实用新型的流程单元结构示意图。
图2是本实用新型的吹气管结构示意图。
图3是本实用新型的型砂硬化结构示意图。
图中零部件、部位及编号：1-液体CO2储液罐、2-蒸发器、3-阀门组、4-压力缓冲罐、5- 分流器、6-CO2流量控制器、7-吹气管、71-塑胶挡板、8-面砂、9-背砂、10-排气孔、11-木样、12-砂箱、13-型板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括液体CO2储液罐1，液体CO2储液罐1出口连接蒸发器2，蒸发器2的进口端和储液罐之间设置低温截止阀，蒸发器2的出口连接压力缓冲罐4，压力缓冲罐4的进口端与蒸发器2的出口端连接的管道上设置阀门组3，其特征在于：压力缓冲罐4的出口端连接CO2流量控制器6，CO2流量控制器6连接吹气管7，CO2流量控制器6包括流量计、电磁阀及控制柜，流量计、电磁阀串联设置在吹气管7的进口端管路上，流量计、电磁阀电气连接于控制柜。CO2流量控制器6的控制柜优选采用PLC控制模块，能够预先设定型砂硬化所需CO2气体流量、CO2吹气时间，CO2吹气方式(连续吹气或脉冲吹气)。流量计能够进行CO2流量、温度、压力测定，同时流量计的压力、温度补偿能够预先设定。电磁阀为系统的执行元件，可根据PLC控制模块的指令调节吹气压力及吹气量。控制柜设有开关、启动、停止、清零4个按钮，吹气周期完成后，程序自动复位，再次按启动键执行下一个型砂硬化流程。CO2流量控制器6能精确执行砂型硬化所需的CO2流量，达到型砂硬化质量稳定。
液体CO2储液罐1设置有进料阀和放空阀、液体储量测量装置，同时设有热力释放安全阀，在高温环境中平衡储液罐压力。
蒸发器2设置为两件，两件蒸发器采用并联连接，并分别设置独立的控制阀门。每台蒸发器可以单独工作和协同工作。
蒸发器2配有清水喷雾及喷淋系统，与蒸发器出口管路上的阀门组3配合调节系统压力、流量。
阀门组3包括从蒸发器2的出口端依次设置有串联或并联的低温截止阀、球阀、压力调节阀、压力传感器及压力表、过滤器、止回阀、安全阀及热力释放阀。阀门组3通过多级调控组合，直接调节供气压力、供气流量，同时排空球阀与安全阀及热力释放阀应急处理系统压力，保证供气系统安全。在阀门组3出口端设置的压力缓冲罐4，能够存储CO2气体，平衡在型砂硬化过程中大量CO2消耗量，保持系统压力稳定。
压力缓冲罐4的出口端与CO2流量控制器6之间设置分流器5，CO2流量控制器6连接于分流器5的支管上。设置分流器5，可以同时对多个型砂硬化供气。
如图2所示，吹气管7的管壁上间隔设置多组横向吹气孔，吹气管7前端的封头上设有直孔。吹气管7为钢管，吹气管7上端设置有塑胶挡板71。塑胶挡板71垂直于吹气管7的轴线方向设置。本实施例中吹气管7采用内径为Φ6～10mm钢管，管壁上设置3～4组Φ1.2mm 横向吹气孔，封头前端堵孔后设有1个Φ1.2mm直孔。吹气管7为带封头的多孔管结构，吹气管7形成的气流在型砂中分布均匀，型砂硬化效率高。设置有塑胶挡板71，可防止CO2气体从管壁与砂型之间间隙溢出，可有效降低CO2气体消耗。
实施时，如图3所示，砂型造型填砂紧实后，每150cm2扎吹气孔，插入吹气管总成，设置CO2气体吹气参数，启动吹气开关，完成型砂硬化。