專利名稱：優(yōu)化的砂芯成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造行業(yè)的砂芯生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種使用射芯機(jī)生產(chǎn)砂芯的砂芯成型方法。
背景技術(shù)：
在鑄造行業(yè)，會(huì)大量使用砂型鑄造的方法來(lái)生產(chǎn)鑄件，因?yàn)樯靶丸T造所用的造型材料價(jià)廉易得，鑄型制造簡(jiǎn)便，對(duì)鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)。砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯即砂芯組合而成，目前砂芯的生產(chǎn)主要是使用射芯機(jī)將型砂射入砂芯的成型模具、型砂經(jīng)固化后形成砂芯。型砂的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結(jié)齊U，型砂粘結(jié)劑將松散的砂粒粘結(jié)起來(lái)成為型芯，使制成的砂芯具有一定的強(qiáng)度，在搬運(yùn)、合型及澆注液態(tài)金屬時(shí)不致變形或損壞。常用的型砂粘結(jié)劑有樹(shù)脂和水玻璃砂，采用樹(shù)脂型砂粘結(jié)劑的砂芯成型固化速度快，鑄造時(shí)砂芯與鑄件容易分量離，但是樹(shù)脂型砂粘結(jié)劑的價(jià)格貴、生產(chǎn)成本高。水玻璃砂型砂粘結(jié)劑的價(jià)格便宜、材料成本低，但是砂芯成型固化速度慢，吹入促固化氣體的時(shí)間長(zhǎng)，一般吹氣時(shí)間需要120秒到240秒，水玻璃砂型砂粘結(jié)劑的重量百分比含量為4.5%到5.6%之間，需要促固化氣體的用量大，高溫鑄造后的鑄件與砂芯很難分離，鑄件取出困難，鑄件上殘存的芯砂不容易清理。如果采用水冷法，將高溫鑄造后的鑄件與砂芯放入水中來(lái)實(shí)現(xiàn)鑄件與砂芯的分離，則鑄件容易出現(xiàn)金相組織改變，對(duì)鑄件品質(zhì)有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種優(yōu)化的砂芯成型方法，使用射芯機(jī)進(jìn)行砂芯成型，使用水玻璃砂型砂粘結(jié)劑，在射芯機(jī)的成型模具合模射砂完成后，通過(guò)在真空條件下向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體，可以縮短砂芯的固化時(shí)間，減少水玻璃砂型砂粘結(jié)劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產(chǎn)效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時(shí)使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種優(yōu)化的砂芯成型方法，該方法使用射芯機(jī)進(jìn)行砂芯成型，所述射芯機(jī)包括模具、模具工作臺(tái)、射砂裝置、吹氣裝置和開(kāi)模機(jī)構(gòu)，所述模具包括上芯盒與下芯盒，其特征在于，所述砂芯成型方法包括如下步驟:
模具工作臺(tái)移動(dòng)到射砂工位，上芯盒與下芯盒合模；
射砂裝置移動(dòng)到射砂工位并向合模的芯盒內(nèi)射砂，所述的砂中加入有水玻璃砂粘結(jié)
劑；
射砂完畢，射砂裝置離開(kāi)合模的芯盒；
吹氣裝置移動(dòng)到射砂工位并壓住合模的芯盒；
在真空條件下，吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯； 吹氣固化完畢，吹氣裝置離開(kāi)芯盒；
開(kāi)模機(jī)構(gòu)將成型模具的上芯盒與下芯盒分開(kāi)；
模具工作臺(tái)移動(dòng)到取芯工位；
將固化的成品砂芯取出。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的水玻璃砂粘結(jié)劑為鈉水玻璃砂。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的水玻璃砂粘結(jié)劑在所述砂中的重量百分比為 1.8% 4%O在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的促固化氣體為二氧化碳?xì)怏w。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的射芯機(jī)的吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯步驟中，吹入促固化氣體這一過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為15秒到80秒之間。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的真空條件是保持合模芯盒內(nèi)的真空度為1900Pa 3500Pao本發(fā)明優(yōu)選使用水玻璃砂型砂粘結(jié)劑，使用二氧化碳?xì)怏w為促固化氣體，通過(guò)在真空條件下向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體，可以縮短芯盒內(nèi)砂芯的固化時(shí)間，減少水玻璃砂型砂粘結(jié)劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產(chǎn)效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時(shí)使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，這些實(shí)施例僅僅是例示的目的，并不旨在對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。本發(fā)明使用射芯機(jī)進(jìn)行砂芯成型，所述射芯機(jī)包括模具、模具工作臺(tái)、射砂裝置、吹氣裝置和開(kāi)模機(jī)構(gòu)，所述模具包括上芯盒與下芯盒，本發(fā)明優(yōu)化的砂芯成型方法包括如下步驟:
射芯機(jī)的模具工作臺(tái)移動(dòng)到射砂工位，模具的上芯盒與下芯盒合模；
射芯機(jī)的射砂裝置移動(dòng)到射砂工位并向合模的芯盒內(nèi)射砂，射芯機(jī)的射砂裝置一般包括砂斗、氣包和射砂頭等結(jié)構(gòu)，射入芯盒內(nèi)的芯砂中加入有芯砂粘結(jié)劑，優(yōu)選使用水玻璃砂粘結(jié)劑，除了使用水玻璃砂粘結(jié)劑外，也可以使用樹(shù)脂粘結(jié)劑或氯化銨粘結(jié)劑來(lái)代替水玻璃砂粘結(jié)劑加入到芯砂中，促進(jìn)芯盒內(nèi)分散的芯砂砂粒相互結(jié)合固化形成砂芯；本步驟使用的水玻璃砂粘結(jié)劑在全部芯砂中的重量百分比為1.8% 4%之間；
另外，所述的水玻璃砂粘結(jié)劑的材料基礎(chǔ)為鈉水玻璃砂，除了鈉水玻璃砂外，水玻璃砂粘結(jié)劑的材料基礎(chǔ)還可以是鉀水玻璃砂、鉀鈉水玻璃砂、季氨鹽水玻璃砂等；
射砂完畢，射芯機(jī)的射砂裝置離開(kāi)合模的芯盒；
射芯機(jī)的吹氣裝置移動(dòng)到射砂工位并壓住合模的芯盒，射芯機(jī)的吹氣裝置一般為吹氣
框；
射芯機(jī)的吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯，這里使用的促固化氣體優(yōu)選使用二氧化碳?xì)怏w，除此之外還可以使用三乙胺氣體或二氧化硫氣體；
另外，在射芯機(jī)的吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯步驟中，吹入促固化氣體這一過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為15秒到80秒之間；
吹氣固化完畢，射芯機(jī)的吹氣裝置離開(kāi)芯盒；
射芯機(jī)的開(kāi)模機(jī)構(gòu)將成型模具的上芯盒與下芯盒分開(kāi)；
射芯機(jī)的模具工作臺(tái)移動(dòng)到取芯工位；
將固化的成品砂芯取出。本發(fā)明優(yōu)化的砂芯成型方法，所述的射芯機(jī)的吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯步驟是在真空條件下進(jìn)行的，該步驟需要的真空條件是保持合模芯盒內(nèi)的真空度范圍在1900Pa 3500Pa之間。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明優(yōu)選使用水玻璃砂型砂粘結(jié)劑，使用二氧化碳?xì)怏w為促固化氣體，通過(guò)在真空條件下向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體，可以縮短芯盒內(nèi)砂芯的固化時(shí)間，減少水玻璃砂型砂粘結(jié)劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產(chǎn)效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時(shí)使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接地運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化的砂芯成型方法，該方法使用射芯機(jī)進(jìn)行砂芯成型，所述射芯機(jī)包括模具、模具工作臺(tái)、射砂裝置、吹氣裝置和開(kāi)模機(jī)構(gòu)，所述模具包括上芯盒與下芯盒，其特征在于，所述砂芯成型方法包括如下步驟: 模具工作臺(tái)移動(dòng)到射砂工位，上芯盒與下芯盒合模； 射砂裝置移動(dòng)到射砂工位并向合模的芯盒內(nèi)射砂，所述的砂中加入有水玻璃砂粘結(jié)劑； 射砂完畢，射砂裝置離開(kāi)合模的芯盒； 吹氣裝置移動(dòng)到射砂工位并壓住合模的芯盒； 在真空條件下，吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯； 吹氣固化完畢，吹氣裝置離開(kāi)芯盒； 開(kāi)模機(jī)構(gòu)將成型模具的上芯盒與下芯盒分開(kāi)； 模具工作臺(tái)移動(dòng)到取芯工位； 將固化的成品砂芯取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的水玻璃砂粘結(jié)劑為鈉水玻璃砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的優(yōu)化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的水玻璃砂粘結(jié)劑在所述砂中的重量百分比為1.8% 4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的促固化氣體為二氧化碳?xì)怏w。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的射芯機(jī)的吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯步驟中，吹入促固化氣體這一過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為15秒到80秒之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的真空條件是保持合模芯盒內(nèi)的真空度為1900Pa 3500Pa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種優(yōu)化的砂芯成型方法，該方法使用射芯機(jī)進(jìn)行砂芯成型，該方法包括的步驟有射芯機(jī)成型模具的上芯盒與下芯盒合模；射芯機(jī)的射砂裝置移動(dòng)到射砂工位并向合模的芯盒內(nèi)射砂，砂中加入水玻璃砂粘結(jié)劑；在真空條件下，射芯機(jī)的吹氣裝置向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體以加速芯盒內(nèi)的砂固化形成砂芯；射芯機(jī)的模具工作臺(tái)移動(dòng)到取芯工位；將固化的成品砂芯取出。本發(fā)明通過(guò)在真空條件下向合模的芯盒內(nèi)吹入促固化氣體，可以縮短芯盒內(nèi)砂芯的固化時(shí)間，減少水玻璃砂粘結(jié)劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產(chǎn)效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時(shí)使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。
文檔編號(hào)B22C9/10GK103192031SQ20131011464
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者王建華 申請(qǐng)人:蘇州蘇鑄成套裝備制造有限公司