CN104439093B - 水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱 - Google Patents

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Abstract

一种水玻璃砂型的硬化工艺，将水玻璃砂制成的砂型放入真空箱中，密封真空箱；真空箱内的温度保持在35℃～45℃，缓慢持续对真空箱进行抽空，保持真空箱在0.8～0.9Pa的气压1～2min；在防止水玻璃砂融化的情况尽量保持较高温度和较小的气压，使砂型表面的水分子气化并排出真空箱外，由于防止砂型变形，时间控制在1～2min，将大部分水蒸汽排出即可。真空箱的温度降低至25℃，对真空箱进行抽空至0.5Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.7Pa，保持10～15min；该步骤首先是降低温度，保持砂型较好的硬度，然后对真空箱内部抽取空气并达到降压的效果，然后充入CO2，使真空箱内仍然保持较低的气压。

Description

水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱
技术领域
本发明涉及砂型铸造技术领域，尤其涉及一种水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱。
背景技术
目前，普通水玻璃砂进行CO2气体硬化时，一般是直接将CO2气瓶的吹气管插进水玻璃砂型内，采的用吹气管直接接触砂型进行硬化，但是这种方式存在许多问题，例如：1、水玻璃砂刚放入真空箱时，存在水珠或水汽覆盖在水玻璃砂的表面，阻碍其与CO2的接触，导致水玻璃砂表面硬化不均匀，使其表面平整；2、吹气管吹出的气体压力随CO2气瓶内气体压力的减少而减弱，压力不稳定，从而无法保证硬化质量；3、随CO2气瓶内气体排入和真空箱内部抽空会提高真空箱内的温度，水玻璃砂在45℃以上会出现溶化，导致砂型变形；4、CO2气瓶内气体排入真空箱对水玻璃砂表面产生冲力，导致其表面不平整或变形。因此受诸多因素影响，现有技术中的水玻璃砂的硬化过程中产生表面不平整的现象，主要是现有技术中的硬化工艺不完善，真空箱的结构设计不合理。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱，更加完善水玻璃砂型硬化工艺和真空箱结构，提高砂型硬化质量。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种水玻璃砂型的硬化工艺，其步骤如下：
(1)将水玻璃砂制成的砂型放入真空箱中，密封真空箱；
(2)真空箱内的温度保持在35℃～45℃，缓慢持续对真空箱进行抽空，保持真空箱在0.8～0.9Pa的气压1～2min；在防止水玻璃砂融化的情况尽量保持较高温度和较小的气压，使砂型表面的水分子气化并排出真空箱外，由于防止砂型变形，时间控制在1～2min，将大部分水蒸汽排出即可。
(3)真空箱的温度降低至25℃，对真空箱进行抽空至0.5Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.7Pa，保持10～15min；该步骤首先是降低温度，保持砂型较好的硬度，然后对真空箱内部抽取空气并达到降压的效果，然后充入CO2，使真空箱内仍然保持较低的气压，保持CO2，与水玻璃充分接触并达到更好的硬化效果。
(4)真空箱的温度降低至20℃，对真空箱进行抽空至0.3Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.5Pa，保持8～10min。在步骤3中初步硬化后，砂型具有良好硬度，因此在降低温度和气压，再次充入足够的CO2，，在更低的气压环境下，达到更好的硬化质量。
这种用于上述工艺中的真空箱，包括外箱体，外箱体内设有密封配合的密封箱体和密封盖，密封箱体外壁上设有水箱和真空腔体，水箱紧密贴合在密封箱体外壁上，水箱连接有进水管和出水管，真空腔体与密封箱体之间相互连通并安装有气阀，真空腔体连接有抽空机，密封箱体的内壁设有与其间隔设置的内板，内板与密封箱体之间密封配合并形成空腔，内板上间隔分布有气孔，空腔连接有储存有二氧化碳的储气罐。该真空箱使用上述工艺使用，不仅可以抽空、充入CO2，，同时在抽空和充入CO2，的过程中，经过气腔的缓冲和内板上气孔的分散作用，密封箱体内部的气体流动均匀分散，不对砂型产生较大的冲力，避免砂型变形。同时在气流与密封箱体、内板之间产生摩擦，导致温度增高，因此在密封箱体外设置降温的水箱。
为了进一步完善，密封盖上安装有试镜。这样可以便于观看密封箱体内部的情况。
进一步完善，密封箱体上安装有气压表。这样可以便于观看密封箱体内部的气压值。
进一步完善，储气罐设于外箱体内的后部分，并在外箱体后端面上安装有门板。这样结构分布合理，便于更换储气罐。
进一步完善，密封箱体为圆筒状结构固定于外箱体内，水箱和真空腔体分布在密封箱体的四个方向上。这样的结构设计合理，与外箱体的形状匹配，整体结构紧凑。
进一步完善，密封箱体内安装有导轨，导轨上安装有滑动板。这样便于将砂型放入密封箱体内。
本发明有益的效果是：本发明采用合理的工艺，使砂型硬化质量更好，配合用于砂型硬化的真空箱，真空箱控制气压升降稳定，气流流动分散，避免对砂型产生较大冲力，同时整体结构设计合理，操作合理，有利于广泛推广。
附图说明
图1为本发明整体结构的主视图；
图2为本发明整体结构的左视图；
图3为本发明整体结构的俯视图；
图4为本发明整体结构的右视图；
图5为本发明中密封箱体正面的内部结构示意图；
图6为本发明中密封箱体右侧的内部结构示意图；
图7为本发明中密封箱体与内板之间的结构示意图；
图8为图7的右视图；
图9为本发明中内板的结构示意图。
附图标记说明：外箱体1，密封箱体2，密封盖3，水箱4，进水管4-1，出水管4-2，真空腔体5，气阀6，抽空机7，内板8，气孔8-1，空腔9，储气罐10，试镜11，门板13，导轨14，滑动板15。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照附图：本实施例中水玻璃砂型的硬化工艺，其步骤如下：
(1)将水玻璃砂制成的砂型放入真空箱中，密封真空箱；
(2)真空箱内的温度保持在35℃～45℃，缓慢持续对真空箱进行抽空，保持真空箱在0.8～0.9Pa的气压1～2min；
(3)真空箱的温度降低至25℃，对真空箱进行抽空至0.5Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.7Pa，保持10～15min；
(4)真空箱的温度降低至20℃，对真空箱进行抽空至0.3Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.5Pa，保持8～10min。
这种真空箱，包括外箱体1，外箱体1内设有密封配合的密封箱体2和密封盖3，密封箱体2外壁上设有水箱4和真空腔体5，水箱4紧密贴合在密封箱体2外壁上，水箱4连接有进水管4-1和出水管4-2，真空腔体5与密封箱体2之间相互连通并安装有气阀6，真空腔体5连接有抽空机7，密封箱体2的内壁设有与其间隔设置的内板8，内板8与密封箱体2之间密封配合并形成空腔9，内板8上间隔分布有气孔8-1，空腔9连接有储存有二氧化碳的储气罐10。密封盖3上安装有试镜11。密封箱体2上安装有气压表。
储气罐10设于外箱体1内的后部分，并在外箱体1后端面上安装有门板13。密封箱体2为圆筒状结构固定于外箱体1内，水箱4和真空腔体5分布在密封箱体2的四个方向上。密封箱体2内安装有导轨14，导轨14上安装有滑动板15。
本发明采用良好的硬化工艺配合先进的设备，首先将砂型在滑动板15并送入密封箱体2内，盖上密封盖3保持密封状态，抽空机7首先对真空腔体5进行抽空，然后打开气阀6，抽取气腔9内部的气体，气腔9通孔内板8上的气孔8-1对密封箱体2的气体进行分散抽取，避免对砂型产生冲力而导致其变形。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (7)

1.一种水玻璃砂型的硬化工艺，其步骤如下：
(1)将水玻璃砂制成的砂型放入真空箱中，密封真空箱；
(2)真空箱内的温度保持在35℃～45℃，缓慢持续对真空箱进行抽空，保持真空箱在0.8～0.9Pa的气压1～2min；
(3)真空箱的温度降低至25℃，对真空箱进行抽空至0.5Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.7Pa，保持10～15min；
(4)真空箱的温度降低至20℃，对真空箱进行抽空至0.3Pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO2至真空箱气压为0.5Pa，保持8～10min。
2.一种用于权利要求1所述水玻璃砂型的硬化工艺中的真空箱，包括外箱体(1)，其特征是：所述外箱体(1)内设有密封配合的密封箱体(2)和密封盖(3)，密封箱体(2)外壁上设有水箱(4)和真空腔体(5)，水箱(4)紧密贴合在密封箱体(2)外壁上，所述水箱(4)连接有进水管(4-1)和出水管(4-2)，真空腔体(5)与密封箱体(2)之间相互连通并安装有气阀(6)，真空腔体(5)连接有抽空机(7)，密封箱体(2)的内壁设有与其间隔设置的内板(8)，内板(8)与密封箱体(2)之间密封配合并形成空腔(9)，内板(8)上间隔分布有气孔(8-1)，空腔(9)连接有储存有二氧化碳的储气罐(10)。
3.根据权利要求2所述的真空箱，其特征是：所述密封盖(3)上安装有试镜(11)。
4.根据权利要求2所述的真空箱，其特征是：所述密封箱体(2)上安装有气压表。
5.根据权利要求2所述的真空箱，其特征是：所述储气罐(10)设于外箱体(1)内的后部分，并在外箱体(1)后端面上安装有门板(13)。
6.根据权利要求2所述的真空箱，其特征是：所述密封箱体(2)为圆筒状结构，固定于外箱体(1)内，水箱(4)和真空腔体(5)分布在密封箱体(2)的四个方向上。
7.根据权利要求2所述的真空箱，其特征是：所述密封箱体(2)内安装有导轨(14)，导轨(14)上安装有滑动板(15)。
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