CN102581221A

CN102581221A - 由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法

Info

Publication number: CN102581221A
Application number: CN2012100694969A
Authority: CN
Inventors: 陆卫平; 张振强; 陆传良; 周惠良; 赵利民
Original assignee: CHANGSHU WEIHENG MOULD MANUFACTURE Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU WEIHENG MOULD MANUFACTURE Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-07-18

Abstract

一种由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，属于玻璃模具铸造领域。该方法首先制作定位泥芯；再按玻璃模具毛坯尺寸制作具有一对瓶模、泥芯板模、浇口模和具有过滤网空隙的木模型板；将木模型板固定在造型机上，将型框罩置于木模型板上，在瓶模两端的泥芯板模上各放置一定位泥芯，将过滤网置入过滤网空隙内；向型框内填入湿型砂并且开启造型机，将木模型板连同填入有湿型砂的型框翻转，撤去木模型板；向瓶模的瓶模模腔内喷酒脱模剂；将熔融的铁水从浇口模的浇口模腔浇入，撤去型框和冷铁泥芯以及定位泥芯，清除湿型砂后得到毛坯；去除浇口铁，得到玻璃模具。优点：节约原材料；改善模具内腔表面和分型面的光洁度；降低铸造成本；具有环保性。

Description

由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法

技术领域

本发明属于玻璃模具铸造技术领域，具体涉及一种由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法。

背景技术

在铸铁铸造方法中普遍使用砂型铸造，砂型铸造占了铸件总量60-70%左右，而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型和消失模铸造法，等等，其中，70%左右采用粘土砂型铸造法。粘土湿型砂造型铸造法不仅适用于大部分金属材质，而且较为经济，粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直至几十公斤。由于已有的粘土湿型砂造型机具有优良的性能因而能制造出要求严格、允许误差很小的湿砂型。鉴于此，目前的玻璃模具铸件几乎都是用粘土湿型砂工艺生产的。

由于玻璃模具的特殊性，要求模具内腔材质致密，因此在毛坯成型过程中需要用冷铁增加铸件型腔的冷却速度形成型腔激冷层。公知的玻璃模具毛坯铸造成型大都采用湿型砂上、下箱铸造工艺，上箱为瓶模型腔及相应的浇口、补缩冒口、浇跑道（业界简称浇道）和滤网，而下箱则为泥芯模腔和浇跑道。上下箱铸造的技术缺陷至少有以下两点：其一，为了确保模具无缩孔和无缩松缺陷，因而通常在铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒口，以确保足够的金属液供给，于是导致铁水利用率低，通常只有60%左右，浪费原材料和能源，增加毛坯铸造成本；其二，上下箱铸造不仅工作量大，而且上下箱配箱精度要求高。此外，由于是上下箱盖箱浇铸，因此落砂及上下箱错位缺陷，往往难以直观发现，致使铸件成品率低并且效率差。

中国发明专利授权公告号CN101823121B推荐的“由树脂砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法”（由本申请人提出的专利申请）基本上能够弥补前述的欠缺，可理想地提高效率和成品率。但是依然存在以下缺憾，一是由于需要依赖价格昂贵的设备，从而造成生产成本高；二是有失环保，因为生产现场不仅产生粉尘，还可产生糠醇、游离的甲醛和苯酚等毒物，从而引发工人咳嗽、咯痰、胸闷和气短等呼吸道刺激症状阳性率增加，甚至引起工人头痛、头晕、失眠、记忆力下降和心悸等神经衰弱症状阳性率增加，肺通气功能降低（P＜0.05），对心理健康也有影响。

鉴于上述已有技术，有必要继以改进，为此，本申请人作了有益的探索与尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于显著提高铸造铁水的利用率而藉以节约材料并且降低能源消耗、有利于改善对模具内腔的激冷效果而藉以增进模具内腔表面及分型面的光洁度以提高模具和产品接触面的材料致密度、有益于避免依赖昂贵的设备而藉以降低铸造成本并且降低工人的操作强度和有便于体现环保而藉以保障工人健康的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法。

本发明的任务是这样来完成的，一种由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，该方法首先制作用于设置到冷铁泥芯上的具有定位基准槽的定位泥芯；再按玻璃模具毛坯尺寸制作具有一对瓶模、泥芯板模、浇口模和具有过滤网空隙的木模型板；然后将木模型板固定在造型机上，并且将型框罩置于所述的木模型板上，在瓶模两端的泥芯板模上各放置一定位泥芯，并且将过滤网置入所述的过滤网空隙内；接着向所述型框内填入湿型砂并且开启造型机，待湿型砂振实后移至等浇铸区域，并且将木模型板连同填入有湿型砂的型框翻转180°，撤去木模型板；而后向瓶模的瓶模模腔内喷酒脱模剂，并且将两端具有泥芯板定位键的空铁泥芯在对应于瓶模模腔的位置盖置到瓶模上；接着将熔融的铁水从浇口模的浇口模腔浇入，铁水经过滤网进入由冷铁泥芯封盖的瓶模模腔内，待铁水充满瓶模模腔，铁水液位到达浇口模腔上平面高度并经冷铁泥芯冷却后撤去型框和冷铁泥芯以及定位泥芯，清除湿型砂后得到带有浇口铁的玻璃模具毛坯；最后，去除浇口铁，得到玻璃模具。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的定位泥芯的数量为所述冷铁泥芯的数量的一倍。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的冷铁泥芯的数量为一对，所述的定位泥芯的数量为四个。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的定位泥芯是由覆膜砂制作的。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的覆膜砂由以下重量份数的原料构成：原砂98～98.5份，酚醛树脂1.5～2份，其中：在100重量份的酚醛树脂中加入有乌洛托品8-10份，硬脂酸钙2-4份。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的原砂为铸造用硅砂，所述的铸造用硅砂为SiO ₂ 含量在80-90%的沉积砂。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的湿型砂由以下重量份数的原料构成：石英砂85～90份，膨润土9～11份，煤粉2～4份。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的石英砂为过70-140目、SiO ₂ 的含量为90%以上并且含水率为3-4%的石英砂。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的膨润土为钠基或钙基膨润土。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的煤粉为符合中国机械行业标准JB/T9000-2008的湿型铸造用煤粉。

本发明提供的技术方案由于摒弃了冒口补缩，铁水利用率可提高至85%以上，从而可节约原材料并且降低能耗；由于采用冷铁泥芯盖置于瓶模的瓶模模腔上，因而瓶模模腔的冷激效果好，有利于改善模具内腔表面和分型面的光洁度，从而可提高玻璃熔体与模具接触面处的致密度；由于无需依赖价格昂贵的设备，因而可降低铸造成本并且减轻工人的操作强度；由于湿型砂不含有有害人体健康的物质，因而具有环保性而得以保障工人的身体健康。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1：

请见图1并且按图1所示的（A）至（G）流程。

首先用覆膜砂制作用于设置到冷铁泥芯41上的定位泥芯2，定位泥芯2的数量为冷铁泥芯41的数量的一倍，在本实施例中，冷铁泥芯41的数量有一对，即有两枚，因此定位泥芯2的数量为四个，由图所示，在各定位泥芯2的长度方向的一侧的居中位置构成有一定位基准槽21，这里所述的覆膜砂是由以下按重量份计的原料构成：原砂即铸造用硅砂，铸造用硅砂为SiO ₂ 含量为80-90%的沉积砂98份，酚醛树脂2份，其中：在每100重量份的酚醛树脂中加入有乌洛托品10份以及硬脂酸钙2份；再按用户提供的玻璃模具毛坯图纸上的尺寸要求，由木模工人加工即制作具有一对瓶模5、泥芯模板4、浇口模6和具有过滤网空隙3（也称过滤网模）的木模型板1；然后将木模型板1固定到造型机上，造型机为振压式造型机，例如优选而非限于地使用由中国江苏省苏州市宏伟振动机械有限公司生产的牌号为HZY-Ⅱ型振压造型机，并且将型框7（业界习惯称铁箱，以下同）罩置于木模型板1上，在瓶模5的两端的泥芯模板4上各放置一个定位泥芯2，并且将过滤网31插入到前述的过滤空隙3的隙道内；接着向型框7内填入湿型砂8，并且开启造型机9，待湿型砂振密实后移至待浇铸区域，并且将木模型板1连同填入有湿型砂8的型框7翻转180°，撤去木模型板1；而后向瓶模5的瓶模腔51内以喷雾方式喷酒脱模剂，并且将两端具有泥芯板定位健42的冷铁泥芯41放置到定位泥芯2上，确保泥芯板定位键42与定位基准槽21以榫卯效应相配合，从而使冷铁泥芯41在对应于瓶模模腔51的位置盖置到瓶模5上；接着将熔融的或称熔化的铁水从浇口模6的浇口模腔61浇入，铁水经过滤网31流入由冷铁泥芯41封盖的瓶模模腔51内，当铁水液位到达浇口模腔61的上平面高度时表明瓶模模腔51已充满铁水，并经冷铁泥芯41冷却后撤去型框7和冷铁泥芯41以及撤去定位泥芯2，清除先前填入的湿型砂8后，得到带有浇口铁91的玻璃模具毛坯9；最后，去除浇口铁91，得到玻璃模具，送至后续加工。

本实施例中所述的湿型砂是由以下重量份数的原料构成：石英砂90份，膨润土11份，煤粉3份，其中：石英砂是过100目的并且SiO ₂ 的含量为90%以上以及含水率为3%的石英砂；膨润土采用钠（Na）基膨润土；而煤粉应当符合中国机械行业标准JB/T9222-2008的湿型铸造用煤粉的各项技术指标。

实施例2：

仅将覆膜砂的配方改为原砂（SiO ₂ 含量为80-90%的沉积砂）98.5重量份，酚醛树脂改为1.5重量份，其中：每100份酚醛树脂中加入的乌洛托品的重量份改为8份，硬脂酸钙的重量份改为4份；将树脂砂的配方（按重量）改为：石英砂85份，膨润土9份，煤粉4份，其中，石英砂为过140目的并且含水率为4%的石英砂。其余均同对实施例1的描述。

本发明提供的方法与已有技术中的铸造方法相比，改用单箱后可大大节省劳动力和成本，减少落砂造成的报废（单箱可以直观地发现落砂缺陷便于及时清理落砂），杜绝了上下箱偏箱造成的报废。取消了冒口补缩提高铁水利用率，使铁水利用率提高到85%以上。改用冷铁泥芯盖在瓶模腔上面后，模具内腔冷激效果好，改善了模具内腔表面和分型面的光洁度，提高了模具和产品接触面的材料致密度。

该方案和树脂砂单箱无冒口铸造玻璃模具（如CN101823121B）相比，树脂砂铸造投入设备及日生产成本高，而且树脂砂主要成份是酚醛树脂，聚异氰酸树脂及适量催化剂，在生产现场不仅产生粉尘，还会产生糠醇、游离的甲醛、苯酚等有机废气，同时在高温浇注过程中不但会释放出有强刺激性的酚醛气体，而且由于不完全燃烧和热解，易于释出二噁英、呋喃和苯并芘（二噁英和呋喃被称为“环境激素”，是被联合国2001斯德哥尔摩公约禁止或限止的12种持久性有机污染物中的2物，它们能严重损害人类和高级动作的内分泌和生殖系统，并具有致癌性），不仅会引引起工人头痛、头晕、失眠、记忆力下降和心悸等神经衰弱症状阳性率增加，肺通气功能降低（P＜0.05），对心理健康也有影响。改用了湿型砂后杜绝了树脂砂给环境造成的污染。

Claims

1.一种由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于该方法首先制作用于设置到冷铁泥芯(41)上的具有定位基准槽(21)的定位泥芯(2)；再按玻璃模具毛坯尺寸制作具有一对瓶模(5)、泥芯板模(4)、浇口模(6)和具有过滤网空隙(3)的木模型板(1)；然后将木模型板(1)固定在造型机上，并且将型框(7)罩置于所述的木模型板(1)上，在瓶模(5)两端的泥芯板模(4)上各放置一定位泥芯(2)，并且将过滤网(31)置入所述的过滤网空隙(3)内；接着向所述型框(7)内填入湿型砂(8)并且开启造型机，待湿型砂(8)振实后移至等浇铸区域，并且将木模型板(1)连同填入有湿型砂的型框(7)翻转180°，撤去木模型板(1)；而后向瓶模(5)的瓶模模腔(51)内喷酒脱模剂，并且将两端具有泥芯板定位键(42)的空铁泥芯(41)在对应于瓶模模腔(51)的位置盖置到瓶模(5)上；接着将熔融的铁水从浇口模(6)的浇口模腔(61)浇入，铁水经过滤网(31)进入由冷铁泥芯(41)封盖的瓶模模腔(51)内，待铁水充满瓶模模腔(51)，铁水液位到达浇口模腔(61)上平面高度并经冷铁泥芯(41)冷却后撤去型框(7)和冷铁泥芯(41)以及定位泥芯(2)，清除湿型砂(8)后得到带有浇口铁(91)的玻璃模具毛坯(9)；最后，去除浇口铁(91)，得到玻璃模具。

2.根据权利要求1所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的定位泥芯(2)的数量为所述冷铁泥芯(41)的数量的一倍。

3.根据权利要求2所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的冷铁泥芯(41)的数量为一对，所述的定位泥芯(2)的数量为四个。

4.根据权利要求1或2或3所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的定位泥芯(2)是由覆膜砂制作的。

5.根据权利要求4所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的覆膜砂由以下重量份数的原料构成：原砂98～98.5份，酚醛树脂1.5～2份，其中：在100重量份的酚醛树脂中加入有乌洛托品8-10份，硬脂酸钙2-4份。

6.根据权利要求5所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的原砂为铸造用硅砂，所述的铸造用硅砂为SiO ₂ 含量在80-90%的沉积砂。

7.根据权利要求1所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的湿型砂(8)由以下重量份数的原料构成：石英砂85～90份，膨润土9～11份，煤粉2～4份。

8.根据权利要求7所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的石英砂为过70-140目、SiO ₂ 的含量为90%以上并且含水率为3-4%的石英砂。

9.根据权利要求7所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的膨润土为钠基或钙基膨润土。

10.根据权利要求7所述的由湿型砂单箱无冒口铸造玻璃模具的方法，其特征在于所述的煤粉为符合中国机械行业标准JB/T9000-2008的湿型铸造用煤粉。