一种冷芯砂铸造装置及铸造工艺的制作方法

本发明涉及铸造设备技术领域，具体为一种冷芯砂铸造装置及铸造工艺。

背景技术：

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程，铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间，铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。

但是现有的铸造工艺中毛刺不能完全清理，不便于对铸造装置进行移动，不能对尺寸不同的砂箱进行固定，同时上砂箱与下砂箱相合时容易造成偏差，因此设计一种冷芯砂铸造装置及铸造工艺是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种冷芯砂铸造装置及铸造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种冷芯砂铸造装置，包括底座、固定板、移动板、第一滑槽、螺纹杆、摇杆、万向轮、下砂箱、上砂箱、第二滑槽、凸耳、移动槽、紧固螺栓、第一滑块、第一螺纹孔、固定块、限位板、阶梯孔、限位块、第二滑块和第二螺纹孔，所述底座顶端一侧安装有固定板，所述底座顶端设置有移动板，所述底座顶端开设有第一滑槽，所述移动板底部安装有第一滑块，且第一滑块与第一滑槽配合连接，所述第一滑块外侧开设有第一螺纹孔，所述第一滑槽内部设置有螺纹杆，且螺纹杆套接于第一螺纹孔内部，所述第一滑槽内部一端安装有固定块，所述固定块一侧开设有阶梯孔，所述螺纹杆一端安装于阶梯孔内部，所述螺纹杆一端位于阶梯孔内部安装有限位板，所述螺纹杆一侧安装有摇杆，所述固定板一侧设置有下砂箱，所述下砂箱顶端设置有上砂箱，所述上砂箱两侧均安装有凸耳，所述固定板一侧开设有第二滑槽，所述第二滑槽内部设置有第二滑块，所述第二滑块一侧安装有限位块，所述固定板外侧开设有移动槽，所述移动槽内部设置有紧固螺栓，所述第二滑块外侧开设有第二螺纹孔，且第二螺纹孔与紧固螺栓配合连接，所述底座底部四周均安装有万向轮。

一种冷芯砂铸造工艺，包括如下步骤：步骤一，配砂；步骤二，制模；步骤三，制芯造型；步骤四，浇注；步骤五，落砂；步骤六，打磨加工；步骤七，检验；其特征在于：

其中在上述的步骤一中，型(芯)砂由原砂、粘接剂和附加物组成，铸造用原砂选用含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂，将原砂经过筛选后加入至混砂机中进行搅拌，搅拌过程中加入粘接剂和附加物，粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂，为了进一步提高型(芯)砂的某些性能，往往要在型(芯)砂中加入一些附加物，如煤粉、锯末、纸浆。

其中在上述的步骤二中，根据零件图纸制作模具和芯盒，一般是使用木头或者其他金属材料制成，将模具原料放置在雕刻机中进行雕刻制成，简短了制作周期，模具制作过程中模具尺寸略大于成品，防止熔化金属向模具作用以确保熔融金属疑固和收缩，从而防止在铸造过程中的空洞。

其中在上述的步骤三中，造型是使用型砂形成铸件的形腔，制芯是使用芯砂形成铸件内部形状，砂芯要留通畅的排气道，一般排气道是砂芯中间装入干燥的炉渣、砂块或焦碳形成，重要砂芯的排气道由螺旋钢屑、草绳或特制的蜡线打入砂芯中形成，排气道必须暴露于芯头处，以利排气和清砂，砂芯撞砂面是与钢水接触面时要压先，需要打圆角处打出圆角，将砂芯安放于型腔中，把上下砂箱合好。

其中在上述的步骤四中，浇注时应遵循高温出炉，低温浇注的原则，用铁水包将电炉中融化的铁水注入造好的型里，开始时应缓慢浇注，便于对准浇口，减少熔融金属对砂型的冲击和利于气体排出，随后快速浇注，以防止冷隔，快要浇满前又应缓慢浇注，即遵循慢、快、慢的原则，对于液态收缩和凝固收缩比较大的铸件，浇注后要及时从浇口或冒口补浇。

其中在上述的步骤五中，浇注完成后，等融熔金属完全凝固后，用锤子去掉浇口，并轻轻锤击铸件外侧震掉铸件外侧大部分的砂子，将初步处理后的铸件投入落砂机中，轴旋转时偏重产生离心力，使安装在支撑弹簧上的落砂栅床振动，从而带动铸件进行震动，对铸件进行彻底落砂处理。

其中在上述的步骤六中，将落砂处理后的铸件移动至喷砂机中，在管道内利用压缩空气使砂粒进行高速运动，使砂粒冲刷铸件表面，对铸件表面毛刺进行初步处理，再使用砂轮或磨光机清除铸件表面难以清除的毛刺，使铸件表面更加光洁。

其中在上述的步骤七中，工作人员对处理后的铸件的检查主要是对其外观铸造缺陷，观察铸件表面有无沙眼、沙孔、疏松、有无浇不足、铸造裂纹等，根据图纸数据，通过量具和仪表器械对铸件进行测量，检验铸件尺寸是否合格，将合格铸件进行防锈处理后进行入库存放。

根据上述技术方案，所述浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前必须充分烘干，烘干后才能使用。

根据上述技术方案，所述浇注人员必须按要求穿好工作服，并配戴防护眼镜，工作场地应通畅无阻，浇包内的金属液不宜过满，以免在输送和浇注时溢出伤人。

根据上述技术方案，所述浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气，以免由于铸型憋气而产生气孔，以及由于气体的不完全燃烧而损害人体健康和污染空气。

根据上述技术方案，所述砂芯制作完成后，将砂芯放置于200-250°环境下，通过顶吹法和底吹法处理砂芯。

根据上述技术方案，所述固定板外侧设置有固定螺栓，所述底座一侧开设有螺栓孔，且底座与固定板通过固定螺栓与螺栓孔配合连接。

根据上述技术方案，所述固定板一侧安装有拉手，所述拉手外侧套接有橡胶套，所述橡胶套外侧设置有防滑纹。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明结构科学合理，使用安全方便，底座底部四周均安装有万向轮，便于工作人员对其进行搬运和移动，将下砂箱安放在底座顶端，通过操作摇杆使螺纹杆进行转动，限位板对螺纹杆位置进行固定，螺纹杆转动带动第一滑块进行移动，从而使移动板进行移动，移动板与固定板对下砂箱进行夹紧，通过移动第二滑块使限位块进行移动，限位块对下砂箱两侧进行固定，并通过第二螺纹孔与紧固螺栓配合连接使限位块位置进行固定，最后工作人员通过凸耳将上砂箱安放在限位块内侧使上砂箱与下砂箱完全重合。

该设备在生产过程中，通过配砂，制模，制芯造型，浇注，落砂，打磨加工，检验，有效的减少铸造过程中毛刺的产生以及能对铸件毛刺进行处理。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明的移动槽安装结构示意图；

图3是本发明的固定块安装结构示意图；

图4是本发明的紧固螺栓安装结构示意图；

图5是本发明的流程结构示意图；

图中：1、底座；2、固定板；3、移动板；4、第一滑槽；5、螺纹杆；6、摇杆；7、万向轮；8、下砂箱；9、上砂箱；10、第二滑槽；11、凸耳；12、移动槽；13、紧固螺栓；14、第一滑块；15、第一螺纹孔；16、固定块；17、限位板；18、阶梯孔；19、限位块；20、第二滑块；21、第二螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种冷芯砂铸造装置，包括底座1、固定板2、移动板3、第一滑槽4、螺纹杆5、摇杆6、万向轮7、下砂箱8、上砂箱9、第二滑槽10、凸耳11、移动槽12、紧固螺栓13、第一滑块14、第一螺纹孔15、固定块16、限位板17、阶梯孔18、限位块19、第二滑块20和第二螺纹孔21，底座1顶端一侧安装有固定板2，底座1顶端设置有移动板3，底座1顶端开设有第一滑槽4，移动板3底部安装有第一滑块14，且第一滑块14与第一滑槽4配合连接，第一滑块14外侧开设有第一螺纹孔15，第一滑槽4内部设置有螺纹杆5，且螺纹杆5套接于第一螺纹孔15内部，第一滑槽4内部一端安装有固定块16，固定块16一侧开设有阶梯孔18，螺纹杆5一端安装于阶梯孔18内部，螺纹杆5一端位于阶梯孔18内部安装有限位板17，螺纹杆5一侧安装有摇杆6，固定板2一侧设置有下砂箱8，下砂箱8顶端设置有上砂箱9，上砂箱9两侧均安装有凸耳11，固定板2一侧开设有第二滑槽10，第二滑槽10内部设置有第二滑块20，第二滑块20一侧安装有限位块19，固定板2外侧开设有移动槽12，移动槽12内部设置有紧固螺栓13，第二滑块20外侧开设有第二螺纹孔21，且第二螺纹孔21与紧固螺栓13配合连接，底座1底部四周均安装有万向轮7。

一种冷芯砂铸造工艺，包括如下步骤：步骤一，配砂；步骤二，制模；步骤三，制芯造型；步骤四，浇注；步骤五，落砂；步骤六，打磨加工；步骤七，检验；

其中在上述的步骤一中，型(芯)砂由原砂、粘接剂和附加物组成，铸造用原砂选用含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂，将原砂经过筛选后加入至混砂机中进行搅拌，搅拌过程中加入粘接剂和附加物，粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂，为了进一步提高型(芯)砂的某些性能，往往要在型(芯)砂中加入一些附加物，如煤粉、锯末、纸浆。

其中在上述的步骤二中，根据零件图纸制作模具和芯盒，一般是使用木头或者其他金属材料制成，将模具原料放置在雕刻机中进行雕刻制成，简短了制作周期，模具制作过程中模具尺寸略大于成品，防止熔化金属向模具作用以确保熔融金属疑固和收缩，从而防止在铸造过程中的空洞。

其中在上述的步骤三中，造型是使用型砂形成铸件的形腔，制芯是使用芯砂形成铸件内部形状，砂芯要留通畅的排气道，一般排气道是砂芯中间装入干燥的炉渣、砂块或焦碳形成，重要砂芯的排气道由螺旋钢屑、草绳或特制的蜡线打入砂芯中形成，排气道必须暴露于芯头处，以利排气和清砂，砂芯撞砂面是与钢水接触面时要压先，需要打圆角处打出圆角，将砂芯安放于型腔中，把上下砂箱合好。

其中在上述的步骤四中，浇注时应遵循高温出炉，低温浇注的原则，用铁水包将电炉中融化的铁水注入造好的型里，开始时应缓慢浇注，便于对准浇口，减少熔融金属对砂型的冲击和利于气体排出，随后快速浇注，以防止冷隔，快要浇满前又应缓慢浇注，即遵循慢、快、慢的原则，对于液态收缩和凝固收缩比较大的铸件，浇注后要及时从浇口或冒口补浇。

其中在上述的步骤五中，浇注完成后，等融熔金属完全凝固后，用锤子去掉浇口，并轻轻锤击铸件外侧震掉铸件外侧大部分的砂子，将初步处理后的铸件投入落砂机中，轴旋转时偏重产生离心力，使安装在支撑弹簧上的落砂栅床振动，从而带动铸件进行震动，对铸件进行彻底落砂处理。

其中在上述的步骤六中，将落砂处理后的铸件移动至喷砂机中，在管道内利用压缩空气使砂粒进行高速运动，使砂粒冲刷铸件表面，对铸件表面毛刺进行初步处理，再使用砂轮或磨光机清除铸件表面难以清除的毛刺，使铸件表面更加光洁。

其中在上述的步骤七中，工作人员对处理后的铸件的检查主要是对其外观铸造缺陷，观察铸件表面有无沙眼、沙孔、疏松、有无浇不足、铸造裂纹等，根据图纸数据，通过量具和仪表器械对铸件进行测量，检验铸件尺寸是否合格，将合格铸件进行防锈处理后进行入库存放。

根据上述技术方案，浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前必须充分烘干，烘干后才能使用。

根据上述技术方案，浇注人员必须按要求穿好工作服，并配戴防护眼镜，工作场地应通畅无阻，浇包内的金属液不宜过满，以免在输送和浇注时溢出伤人。

根据上述技术方案，浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气，以免由于铸型憋气而产生气孔，以及由于气体的不完全燃烧而损害人体健康和污染空气。

根据上述技术方案，砂芯制作完成后，将砂芯放置于200-250°环境下，通过顶吹法和底吹法处理砂芯。

根据上述技术方案，砂芯制作完成后，将砂芯放置于200-250°环境下，通过顶吹法和底吹法处理砂芯。

根据上述技术方案，固定板2外侧设置有固定螺栓，底座1一侧开设有螺栓孔，且底座1与固定板2通过固定螺栓与螺栓孔配合连接，更好的使底座1与固定板2进行紧密连接，以及便于拆卸和安装。

根据上述技术方案，固定板2一侧安装有拉手，拉手外侧套接有橡胶套，橡胶套外侧设置有防滑纹，更好的便于工作人员对装置整体进行移动。

工作原理：底座1顶端一侧安装有固定板2，底座1顶端设置有移动板3，底座1顶端开设有第一滑槽4，移动板3底部安装有第一滑块14，且第一滑块14与第一滑槽4配合连接，第一滑块14外侧开设有第一螺纹孔15，第一滑槽4内部设置有螺纹杆5，且螺纹杆5套接于第一螺纹孔15内部，第一滑槽4内部一端安装有固定块16，固定块16一侧开设有阶梯孔18，螺纹杆5一端安装于阶梯孔18内部，螺纹杆5一端位于阶梯孔18内部安装有限位板17，螺纹杆5一侧安装有摇杆6，固定板2一侧设置有下砂箱8，将下砂箱8安放在底座1顶端，通过操作摇杆6使螺纹杆5进行转动，限位板17对螺纹杆5位置进行固定，螺纹杆5转动带动第一滑块14进行移动，从而使移动板3进行移动，移动板3与固定板2对下砂箱8进行夹紧，固定板2一侧开设有第二滑槽10，第二滑槽10内部设置有第二滑块20，第二滑块20一侧安装有限位块19，固定板2外侧开设有移动槽12，移动槽12内部设置有紧固螺栓13，第二滑块20外侧开设有第二螺纹孔21，且第二螺纹孔21与紧固螺栓13配合连接，底座1底部四周均安装有万向轮7，通过移动第二滑块20使限位块19进行移动，限位块19对下砂箱8两侧进行固定，并通过第二螺纹孔21与紧固螺栓13配合连接使限位块19位置进行固定，最后工作人员通过凸耳11将上砂箱9安放在下砂箱8顶端，底座1底部四周均安装有万向轮7，便于工作人员对其进行搬运和移动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。