砂壳芯型浇铸方法与流程

本发明属于砂壳芯型铸造领域，具体涉及一种用于中小型金属铸件砂壳芯型的浇铸方法。

背景技术：

目前，传统的用于中小型金属铸件生产的砂壳芯型铸造，主要采用埋沙浇注方式；该方式需首先制作用于作为产品型腔的砂壳芯型(也即芯模)，单元模由贴合布置的两个芯模板构成，每个芯模板上的型腔板面上密布半圆形空腔a，两个芯模板贴合后其间的半圆形空腔彼此对应并围合成待成型钢球的圆形腔室，圆形空腔a间设置连接彼此的用于连接主浇道b的钢水流道c，如图1-3所示，将适当数量的单元模贴靠在一起由端板和连接端板的拉杆固定为一组浇注模，该若干组浇注模置于箱体内，在埋上填充砂，填充砂用普通外型砂即可，填充砂填埋到箱体箱口高度位置处，浇注模完全置于填充砂内，再在填充砂上敷设一层塑料薄膜，塑料薄膜延伸到箱体的箱口外部些许，再在塑料薄膜上铺撒少量填充砂将塑料薄膜压住，并注意浇口处的塑料薄膜上覆盖砂层以免浇注液汤毁塑料薄膜；浇注时通过钢水进入主浇道b，再依次经由钢水流道c流入各球状型腔内，其普通外型砂则相应保证对于其芯模的辅助定型浇注及保温操作，最终利用芯模本身型腔的高精度以及普通外型砂的保温定型作用，从而达到其高成品品质需求。

为了提高铸件质量并满足环保要求，本发明人于之前对上述浇注系统实施改进，即对箱体实施负压连接，在负压环境下实现覆膜砂的铸造过程，并将抽取的铸造烟气实施环保处理。

无论是否采用负压环境进行浇铸，都需要将适当数量的单元模贴靠在一起由端板和连接端板的拉杆固定为一组浇注模，并且先在箱体内铺撒一定厚度的填充沙作为底层垫沙，再将浇注模组一组一组地放置到底层铺垫的垫沙上，然后再继续注入填充沙，填充沙的注入过程分两次完成即中间需要中断填沙操作；浇铸完毕后收集铸件的操作同样较为困难，因为，受高温注液的烤制，砂壳芯型中的覆膜剂材料碳化已无完整性和强度可言，起吊端板和连接用的拉杆时，加之受到填充砂的阻碍，砂壳芯型一边碎裂一边散落，使铸件无法收集，若将箱体直接翻转倾倒，则端板和连接用的拉杆与砂型废料及填充沙混杂在一起，铸件同样难以分检、收集铸件。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种砂壳芯型浇铸方法，旨在提高装箱效率同时提高铸件的分拣收集效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种砂壳芯型浇铸方法，其特征在于：

提供负压浇注箱和砂壳芯型a的单元模，砂壳芯型a的单元模由贴合布置的两个芯模板构成；

砂壳芯型a的单元模的板面竖向且相邻的砂壳芯型a的单元模的外板面彼此贴靠布置并由夹持固定部约束固定，保持砂壳芯型a的底部与浇注箱箱底间距布置；

由砂壳芯型a与浇注箱之间的间隔处注入填充沙直至包覆在覆膜砂砂型周围；

将塑料薄膜覆盖住浇注箱的箱口，浇铸口穿过薄膜并呈显露状，铺撒少量砂压住塑料薄膜；

浇注浇铸液。

上述方案就是在砂箱箱体内设置了夹持固定部，该夹持固定部能够保持砂壳芯型与箱底之间为间距布置，这样就无须先在箱底上铺设垫沙层了，即只要将砂壳芯型由夹持固定部约束在箱体内，填充沙的操作可以一次连续完成节省了填沙效率，并且浇铸完毕后可以直接将箱体翻转倾倒，此时夹持固定部仍保持连接在箱体上而不会混杂在铸件和废型砂、填充沙中，无需从高温沙堆中拾取夹板及连杆而带来困难和危险，同时本发明还省去了采用夹板和拉杆对砂壳芯型实施固定浇注模组的打包操作，本发明既可以适用于普通砂箱的浇铸成型操作、也可以适用于负压铸造的成型操作中。

附图说明

图1是本发明的砂壳芯型上板的正面型腔结构示意图；

图2为图1的i部分局部放大图；

图3是本发明的砂壳芯型的上下板配合示意图；

图4是本发明砂箱的结构示意图；图5是图4中的a－a剖视图；

图6是活动压板与砂箱箱体配合关系局部剖视图；

图7、8是本发明砂箱的立体结构示意图。

具体实施方式

一种砂壳芯型浇铸方法，其特征在于：

提供负压浇注箱和砂壳芯型a的单元模，砂壳芯型a的单元模由贴合布置的两个芯模板构成；

砂壳芯型a的单元模的板面竖向且相邻的砂壳芯型a的单元模的外板面彼此贴靠布置并由夹持固定部约束固定，保持砂壳芯型a的底部与浇注箱箱底间距布置；

由砂壳芯型a与浇注箱之间的间隔处注入填充沙直至包覆在覆膜砂砂型周围；

将塑料薄膜覆盖住浇注箱的箱口，浇铸口穿过薄膜并呈显露状，铺撒少量砂压住塑料薄膜；

浇注浇铸液。

由上述方案可知，本发明就是将原有的砂箱加设了夹持固定部件，直接将由成型工序制备的砂壳芯型a放置在砂箱内，并用夹持固定部予以固定砂壳芯型a，省去了砂壳芯型的单独约束固定和吊装装箱工序，由于固定砂壳芯型a时已经预留了砂壳芯型a与箱底之间的适当空间，所以为填沙工序的一次性连续操作提供了结构保障，即简化了填沙工序，具体地讲就是本发明可以一次性完成填沙作业而非中途间断的非连续装填沙作业，同时夹持固定部是设置在砂箱上的，当采用倾翻方式倒砂分拣，夹持固定部不会混杂在沙堆中，因此为后续的分拣铸造成型的产品提供了极大便利。

用于对砂壳芯型a的固定，需要考虑砂壳芯型a的自身结构特性及夹紧要求，本发明采用了以下的优选方案，即夹持固定部包括砂箱箱体10内设置有活动压板20，所述的砂箱箱体10内设置基板11与活动压板20板间间距可调且该板间区域构成砂壳芯型a的夹持约束区。

由于单元模由贴合布置的两个芯模板构成，具体结构参见背景技术中的记载。将相邻的两个单元模的外板面以彼此贴靠的方式约束在一起进行集中固定是一种可以简化浇铸工序的合理方案，所以本发明采用了活动压板20与基板11的板面平行相对的方案即可解决夹紧固定问题。具体优选的方案是所述的基板11由砂箱箱体10内的箱壁内板面构成，活动压板20的板面与箱体上的彼此相对的箱壁板面平行，活动压板20的外侧板面上垂直于板面布置的顶杆21自临近侧的箱壁上开设的通孔穿置并伸至箱体外部，顶杆21与砂箱箱体10之间设置位移调节与锁紧单元。

上述方案中，基板11选择为固定的方式布置，活动压板20则选择活动式的设置方案，当然也可以选择基板11亦为活动的式的方案，当基板需用上述固定式的方案是既可以选择砂箱的内壁作为基板，这对新加工生产的砂箱较为适用，也可以选择在箱壁上加设一个板体构成，该方案可对现有砂箱进行改造时采用，当然基板的板体与箱壁之间还可以预留适当的间距，一便容纳一部分填充沙有利于保温和冷却的均匀性、稳定性。

为了实现活动压板20的位置调节和位置固定，可供采用的方案有多种，优选的方案是位移调节与锁紧单元为丝杆螺母机构，采用丝杆螺母机构部件加工方便、成本低且便于操作。

以下具体公开两种方案：

方案一是位移调节与锁紧单元包括螺接在顶杆21外段杆身上的螺母30，螺母30的外侧端面与抵挡部40构成抵挡配合。

方案二是位移调节与锁紧单元包括螺接在顶杆21外段杆身上的螺母30，螺母30布置在砂箱箱体10的外侧箱壁上，顶杆21的里端与活动压板20的外侧板面之间构成周向转动、轴向限位配合。

方案一中，顶杆21只作轴向位移进而带动活动压板位移，螺母30只作转动而轴向位置固定；方案二中，螺母30位置固定即轴向、周向均固定，顶杆21的里端与活动压板20之间为轴向限位、周向转动的配合方案，确保活动压板20位移的实现，即保证活动压板20的移动方向垂直于其板面方向。附图中给出的丝杆螺母机构是一种十分方便简易的结构，即螺母30的外周径向突出式延伸柄翼31，这样方便与套筒或加力杆等工具配合适用，并且螺母30的外端设置抵挡部件以实现螺母30的沿轴向向外移动的限位，确保夹紧的实现。

砂箱箱体10内布置有杆件60，杆件60与砂箱箱体10箱底间距式布置且位于活动压板20的下方，砂壳芯型a放置在平置的杆件60上，调节构成夹持固定部的活动压板20水平向夹紧砂壳芯型a。

为了实现砂壳芯型a与箱底之间的间距布置，采用了上述杆件60设置方案，即在箱底上方间隔一段距离设置来放置砂壳芯型a，杆件60一方面用来放置砂壳芯型a使其底面与箱底保持适当间距一边让填充沙抵达，同时保证了砂壳芯型a本身的稳定性和各型腔的完好，另外还增加了砂箱箱体10在负压铸造时可能产生的变形现象。

活动压板20为方形板且活动压板20的下边与杆件60临近或接触式布置。活动压板20的边缘轮廓选择方形是为了与砂壳芯型a的板面形状一致，选择活动压板20的下边与杆件60临近或接触式布置，这样可以保证活动压板20可以落置在杆件60上，因此，活动压板20的姿态可以得到保证同时无需顶杆21承担弯矩以及砂箱箱体10的箱壁承受格外的外力导致的变形。

作为优选方案，两根平行间隔水平布置的杆件60对应于一个活动压板20布置。这样既能保证砂壳芯型a的支撑和辅助活动压板20的姿态保持，又能让填充沙抵达砂壳芯型a的底部。

为了实现负压铸造，砂箱箱体10上设置连通内腔与抽真空单元的抽气管道，与活动压板20相连的顶杆21与砂箱箱体10上的穿置过孔处构成密封配合，砂箱箱体10的箱底为内、外底12、13构成的夹层结构，内底12上开设有布设有小孔的滤网121连通夹层腔室和容纳砂壳芯型的箱室，抽气管道50的一端与夹层腔室连通、另一端布置在砂箱箱体10的侧壁的外壁上并凸伸出便于连接管头。应当注意的是位移调节与锁紧单元的布置应当与抽真空单元的抽气管道50相互配合避免相互干涉，顶杆21与砂箱箱体10上过孔之间设置密封以免破坏负压浇铸环境。