CN103192031A - 优化的砂芯成型方法 - Google Patents

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
    • B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles

Abstract

本发明公开了一种优化的砂芯成型方法，该方法使用射芯机进行砂芯成型，该方法包括的步骤有：射芯机成型模具的上芯盒与下芯盒合模；射芯机的射砂装置移动到射砂工位并向合模的芯盒内射砂，砂中加入水玻璃砂粘结剂；在真空条件下，射芯机的吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯；射芯机的模具工作台移动到取芯工位；将固化的成品砂芯取出。本发明通过在真空条件下向合模的芯盒内吹入促固化气体，可以缩短芯盒内砂芯的固化时间，减少水玻璃砂粘结剂以及促固化气体的用量，降低材料成本，提高生产效率，并且可以改善成型砂芯的溃散性，在铸造时使铸件容易与砂芯分离，便于取出铸件，而且容易清理铸件上残存的芯砂。

Description

优化的砂芯成型方法
技术领域
本发明涉及铸造行业的砂芯生产领域，尤其是涉及一种使用射芯机生产砂芯的砂芯成型方法。
背景技术
在铸造行业，会大量使用砂型铸造的方法来生产铸件，因为砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应。砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯即砂芯组合而成，目前砂芯的生产主要是使用射芯机将型砂射入砂芯的成型模具、型砂经固化后形成砂芯。型砂的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂，型砂粘结剂将松散的砂粒粘结起来成为型芯，使制成的砂芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏。常用的型砂粘结剂有树脂和水玻璃砂，采用树脂型砂粘结剂的砂芯成型固化速度快，铸造时砂芯与铸件容易分量离，但是树脂型砂粘结剂的价格贵、生产成本高。水玻璃砂型砂粘结剂的价格便宜、材料成本低，但是砂芯成型固化速度慢，吹入促固化气体的时间长，一般吹气时间需要120秒到240秒，水玻璃砂型砂粘结剂的重量百分比含量为4.5%到5.6%之间，需要促固化气体的用量大，高温铸造后的铸件与砂芯很难分离，铸件取出困难，铸件上残存的芯砂不容易清理。如果采用水冷法，将高温铸造后的铸件与砂芯放入水中来实现铸件与砂芯的分离，则铸件容易出现金相组织改变，对铸件品质有影响。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种优化的砂芯成型方法，使用射芯机进行砂芯成型，使用水玻璃砂型砂粘结剂，在射芯机的成型模具合模射砂完成后，通过在真空条件下向合模的芯盒内吹入促固化气体，可以缩短砂芯的固化时间，减少水玻璃砂型砂粘结剂以及促固化气体的用量，降低材料成本，提高生产效率，并且可以改善成型砂芯的溃散性，在铸造时使铸件容易与砂芯分离，便于取出铸件，而且容易清理铸件上残存的芯砂。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种优化的砂芯成型方法，该方法使用射芯机进行砂芯成型，所述射芯机包括模具、模具工作台、射砂装置、吹气装置和开模机构，所述模具包括上芯盒与下芯盒，其特征在于，所述砂芯成型方法包括如下步骤：
模具工作台移动到射砂工位，上芯盒与下芯盒合模；
射砂装置移动到射砂工位并向合模的芯盒内射砂，所述的砂中加入有水玻璃砂粘结剂；
射砂完毕，射砂装置离开合模的芯盒；
吹气装置移动到射砂工位并压住合模的芯盒；
在真空条件下，吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯；
吹气固化完毕，吹气装置离开芯盒；
开模机构将成型模具的上芯盒与下芯盒分开；
模具工作台移动到取芯工位；
将固化的成品砂芯取出。
在本发明的一个较佳实施例中，所述的水玻璃砂粘结剂为钠水玻璃砂。
在本发明的一个较佳实施例中，所述的水玻璃砂粘结剂在所述砂中的重量百分比为1.8%～4%。
在本发明的一个较佳实施例中，所述的促固化气体为二氧化碳气体。
在本发明的一个较佳实施例中，所述的射芯机的吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯步骤中，吹入促固化气体这一过程的持续时间为15秒到80秒之间。
在本发明的一个较佳实施例中，所述的真空条件是保持合模芯盒内的真空度为1900Pa～3500Pa。
本发明优选使用水玻璃砂型砂粘结剂，使用二氧化碳气体为促固化气体，通过在真空条件下向合模的芯盒内吹入促固化气体，可以缩短芯盒内砂芯的固化时间，减少水玻璃砂型砂粘结剂以及促固化气体的用量，降低材料成本，提高生产效率，并且可以改善成型砂芯的溃散性，在铸造时使铸件容易与砂芯分离，便于取出铸件，而且容易清理铸件上残存的芯砂。
具体实施方式
下面结合具体的较佳实施例对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，这些实施例仅仅是例示的目的，并不旨在对本发明的范围进行限定。
本发明使用射芯机进行砂芯成型，所述射芯机包括模具、模具工作台、射砂装置、吹气装置和开模机构，所述模具包括上芯盒与下芯盒，本发明优化的砂芯成型方法包括如下步骤：
射芯机的模具工作台移动到射砂工位，模具的上芯盒与下芯盒合模；
射芯机的射砂装置移动到射砂工位并向合模的芯盒内射砂，射芯机的射砂装置一般包括砂斗、气包和射砂头等结构，射入芯盒内的芯砂中加入有芯砂粘结剂，优选使用水玻璃砂粘结剂，除了使用水玻璃砂粘结剂外，也可以使用树脂粘结剂或氯化铵粘结剂来代替水玻璃砂粘结剂加入到芯砂中，促进芯盒内分散的芯砂砂粒相互结合固化形成砂芯；本步骤使用的水玻璃砂粘结剂在全部芯砂中的重量百分比为1.8%～4%之间；
另外，所述的水玻璃砂粘结剂的材料基础为钠水玻璃砂，除了钠水玻璃砂外，水玻璃砂粘结剂的材料基础还可以是钾水玻璃砂、钾钠水玻璃砂、季氨盐水玻璃砂等；
射砂完毕，射芯机的射砂装置离开合模的芯盒；
射芯机的吹气装置移动到射砂工位并压住合模的芯盒，射芯机的吹气装置一般为吹气框；
射芯机的吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯，这里使用的促固化气体优选使用二氧化碳气体，除此之外还可以使用三乙胺气体或二氧化硫气体；
另外，在射芯机的吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯步骤中，吹入促固化气体这一过程的持续时间为15秒到80秒之间；
吹气固化完毕，射芯机的吹气装置离开芯盒；
射芯机的开模机构将成型模具的上芯盒与下芯盒分开；
射芯机的模具工作台移动到取芯工位；
将固化的成品砂芯取出。
本发明优化的砂芯成型方法，所述的射芯机的吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯步骤是在真空条件下进行的，该步骤需要的真空条件是保持合模芯盒内的真空度范围在1900Pa～3500Pa之间。
区别于现有技术，本发明优选使用水玻璃砂型砂粘结剂，使用二氧化碳气体为促固化气体，通过在真空条件下向合模的芯盒内吹入促固化气体，可以缩短芯盒内砂芯的固化时间，减少水玻璃砂型砂粘结剂以及促固化气体的用量，降低材料成本，提高生产效率，并且可以改善成型砂芯的溃散性，在铸造时使铸件容易与砂芯分离，便于取出铸件，而且容易清理铸件上残存的芯砂。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接地运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种优化的砂芯成型方法，该方法使用射芯机进行砂芯成型，所述射芯机包括模具、模具工作台、射砂装置、吹气装置和开模机构，所述模具包括上芯盒与下芯盒，其特征在于，所述砂芯成型方法包括如下步骤：
模具工作台移动到射砂工位，上芯盒与下芯盒合模；
射砂装置移动到射砂工位并向合模的芯盒内射砂，所述的砂中加入有水玻璃砂粘结剂；
射砂完毕，射砂装置离开合模的芯盒；
吹气装置移动到射砂工位并压住合模的芯盒；
在真空条件下，吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯；
吹气固化完毕，吹气装置离开芯盒；
开模机构将成型模具的上芯盒与下芯盒分开；
模具工作台移动到取芯工位；
将固化的成品砂芯取出。
2.根据权利要求1所述的优化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的水玻璃砂粘结剂为钠水玻璃砂。
3.根据权利要求1或2所述的优化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的水玻璃砂粘结剂在所述砂中的重量百分比为1.8%～4%。
4.根据权利要求1所述的优化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的促固化气体为二氧化碳气体。
5.根据权利要求1所述的优化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的射芯机的吹气装置向合模的芯盒内吹入促固化气体以加速芯盒内的砂固化形成砂芯步骤中，吹入促固化气体这一过程的持续时间为15秒到80秒之间。
6.根据权利要求1所述的优化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的真空条件是保持合模芯盒内的真空度为1900Pa～3500Pa。
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