CN104959543A - 一种三乙胺冷芯盒制芯工艺及制芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三乙胺冷芯盒制芯工艺及制芯装置，其中制芯工艺包括依次设置的初次射砂、初次吹气、初次回收尾气、初次顶芯取芯、后续射砂、后续吹气、后续收集压缩尾气、后续顶芯取芯、制芯结束或循环回后续射砂的几个步骤，由于通入芯盒中的三乙胺混合气体只是起到催化的作用，并不参与反应，因此，排出的三乙胺尾气的成分与通入时的成分相同，因此，可直接参与后续催化反应，不但节省了后续制芯过程中三乙胺的使用量，节省的磷酸的使用，而且不向大气中排入任何气体，因此具有节约环保的优点。

Description

一种三乙胺冷芯盒制芯工艺及制芯装置

技术领域

本发明涉及铸造造型领域，具体涉及铸造造型领域的一种造型工艺和造型机。

背景技术

在室温下，通过吹气使砂芯在芯盒内快速硬化的制芯方法叫冷芯盒法， 三乙胺冷芯盒是一种常用的冷芯盒法，将型砂与树脂的混合物射砂进入芯盒后，向芯盒中通入三乙胺气体，催化加速树脂之间进行搭桥，进而使型砂与树脂的混合物固化成型，之后，芯盒中的三乙胺尾气排出，然后将芯盒中的砂型顶出并取砂，完成一个制芯过程。

三乙胺作为冷芯盒制芯催化剂，不参与芯砂硬化过程的化学反应， 制芯过程中吹入的三乙胺和载体气体在完成催化功能后， 将如数从芯砂中排出，三乙胺是一种有腐蚀性、有毒、易燃易爆的碱性液体，腐蚀口腔、 食道及皮肤可引起化学性灼伤、 肺水肿甚至死亡，如果对冷芯盒制芯过程产生的尾气不加处理而直接排入大气， 将严重污染环境并危害人身健康。

现有的处理方法为，将从芯盒中排出的三乙胺尾气与磷酸进行中和反应，这种处理方法中，不但需要添加磷酸，而且增加了处理工艺，且处理后的尾气还是存在一定的污染性，因此上述方法浪费材料、生产效率低且不环保。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种三乙胺冷芯盒制芯工艺，实现三乙胺气体的循环利用，具有环保和节约材料和能源的优点。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种三乙胺冷芯盒制芯工艺，包括如下步骤：

S1、初次射砂，将设定量的型砂混合物射入芯盒中；

S2、初次吹气，将设定量的三乙胺混合气体吹入所述芯盒中并且与所述芯盒中的型砂混合物充分接触，使所述芯盒中的型砂混合物固化成型；

S3、初次回收尾气，将从所述芯盒中排出的三乙胺混合气体收集并进行压缩处理；

S4、初次顶芯取芯，将固化成型的砂型从所述芯盒中顶出并取走；

S5、后续射砂，将设定量的型砂混合物射入芯盒中；

S6、后续吹气，将收集压缩的三乙胺混合气体吹入所述芯盒中并且与所述芯盒中的型砂混合物充分接触，使所述芯盒中的型砂混合物固化成型；

S7、后续回收尾气，将从所述芯盒中排出的三乙胺混合气体收集压缩；

S8、后续顶芯取芯，将固化成型的砂型从所述芯盒中顶出并取走；

S9、制芯结束或回到S5。

上述技术方案中，由于通入芯盒中的三乙胺混合气体只是起到催化的作

用，并不参与反应，因此，排出的三乙胺尾气的成分与通入时的成分相同，因此，可直接参与后续催化反应。

进一步的技术方案，S6中还包括将补充的三乙胺混合气体吹入所述芯盒中并且与所述芯盒中的型砂混合物充分接触，使得补充的三乙胺混合气体与收集回收的三乙胺混合气体的总量达到设定量。

进一步的技术方案，S3中还包括对收集回收的三乙胺混合气体进行保温。

上述技术方案中，所述三乙胺冷芯盒制芯工艺还包括设在S1之前的混砂步骤，混砂步骤中将设定量的型砂与树脂充分混合，制得型砂混合物。

上述技术方案中，所述三乙胺冷芯盒制芯工艺还包括设在S2之前的混气步骤，混气步骤中将设定量的三乙胺与空气进行充分混合，制得三乙胺混合气体。

上述技术方案中，所述三乙胺冷芯盒制芯工艺还包括设在S2和S6之前的加热步骤，加热后的三乙胺混合气体的温度为90°～120°。

本发明还提供另外一个技术方案：一种三乙胺冷芯盒制芯装置，包括底部支架、设在所述底部支架上的下芯盒、设在所述底部支架的上方的顶部支架、安装在所述顶部支架上的上芯盒、分别安装在所述顶部支架上并且位于所述上芯盒的上方的射砂机构和吹气/顶芯机构、以及与所述吹气/顶芯机构连通的三乙胺气体发生装置，所述三乙胺冷芯盒制芯装置还包括三乙胺混合气体收集压缩装置，所述三乙胺混合气体收集压缩装置的入口与所述下芯盒或所述上芯盒连通，所述三乙胺混合气体收集压缩装置的出口与所述吹气/顶芯机构连通。

上述技术方案中，所述三乙胺冷芯盒制芯装置还包括混砂机构和混气机构，所述混砂机构与所述射砂机构连通，所述混气机构的入口连通所述三乙胺气体发生装置和所述三乙胺混合气体回收装置，所述混气机构的出口连通所述吹气/顶芯机构。

进一步的技术方案，所述混气机构设有加热装置。

进一步的技术方案，所述三乙胺混合气体回收装置的外壳设有保温层。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、       由于通入芯盒中的三乙胺混合气体只是起到催化的作用，并不参

与反应，因此，排出的三乙胺尾气的成分与通入时的成分相同，因此，可直接参与后续催化反应，不但节省了后续制芯过程中三乙胺的使用量，节省的磷酸的使用，而且不向大气中排入任何气体，因此具有节约环保的优点；

2、       从芯盒排出的三乙胺尾气还有余热，因此，后续吹气时，只需要

对三乙胺混合气体进行稍微的加热，即可达到三乙胺催化气体需要的温度，节省能源；

3、       收集回收的三乙胺尾气进行保温处理，减少了热量的散失，进一

步节省了能源。

附图说明

图1是本发明公开的三乙胺冷芯盒制芯装置的结构示意图。

其中：101、下部支架；102、下芯盒；103、上部支架；104、上芯盒；105、射砂机构；106、吹气/顶芯机构；107、混气机构；108、三乙胺气体发生装置；109、三乙胺混合气体收集压缩装置。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1，如其中的图例所示，一种三乙胺冷芯盒制芯装置，为一种举升式制芯装置，包括底部支架101、设在底部支架101上的下芯盒102、设在底部支架101的上方的顶部支架103、安装在顶部支架103上的上芯盒104、分别安装在顶部支架103上并且位于上芯盒104的上方的射砂机构105和吹气/顶芯机构106、与吹气/顶芯机构106连通的混气机构107、分别与混气机构107连通的三乙胺气体发生装置108和三乙胺混合气体收集压缩装置109，三乙胺混合气体收集压缩装置109的入口与下芯盒102连通，射砂机构105与混砂机构（图中未视出）连通。

下芯盒102可进行升降运动，上芯盒104可进行升降运动，射砂机构105和吹气/顶芯机构106可进行水平运动。

混气机构107用于将空气与三乙胺气体混合在一起，制得三乙胺混合气体。

混砂机构用于将型砂与树脂充分混合均匀，制得型砂混合物。

以下为三乙胺冷芯盒制芯工艺，包括如下步骤：

S1、初次射砂，射砂机构105水平运动至射砂工位，下芯盒102与上芯盒104分别上升运动至第一上部合模位置，射砂机构105将设定量的型砂混合物射入下芯盒102与上芯盒104合模后形成的芯盒中；

S2、初次吹气，下芯盒102与上芯盒104分别同步运动至下部合模位置，吹气/顶芯机构106水平运动至吹气/顶芯工位，下芯盒102与上芯盒104分别同步上升运动至第二上部合模位置，三乙胺气体发生装置108中的三乙胺进入混气机构107中，吹气/顶芯机构106将混气机构107中设定量的三乙胺混合气体吹入下芯盒102与上芯盒104合模后形成的芯盒中，三乙胺混合气体与芯盒中的型砂混合物充分接触，使芯盒中的型砂混合物固化成型；

S3、初次回收尾气，从芯盒中排出的三乙胺混合气体被收集回收至三乙胺混合气体收集压缩装置109中；

S4、初次顶芯取芯，吹气/顶芯机构106进行顶芯，下芯盒102同步下降运动至开模位置，将固化成型的砂型从芯盒中取走；

S5、后续射砂，射砂机构105水平运动至射砂工位，下芯盒102与上芯盒104分别上升运动至第一上部合模位置，射砂机构105将设定量的型砂混合物射入下芯盒102与上芯盒104合模后形成的芯盒中；

S6、后续吹气，下芯盒102与上芯盒104分别同步运动至下部合模位置，吹气/顶芯机构106水平运动至吹气/顶芯工位，下芯盒102与上芯盒104分别同步上升运动至第二上部合模位置，将三乙胺混合气体收集压缩装置109中收集回收的三乙胺混合气体进入混气机构107中，吹气/顶芯机构106将三乙胺混合气体吹入芯盒中并且与芯盒中的型砂混合物充分接触，使芯盒中的型砂混合物固化成型；

S7、后续回收尾气，从芯盒中排出的三乙胺混合气体被收集回收至三乙胺混合气体收集压缩装置109中；

S8、后续顶芯取芯，吹气/顶芯机构106进行顶芯，下芯盒102同步下降运动至开模位置，将固化成型的砂型从芯盒中取走；

S9、制芯结束或回到S5。

由于芯盒可能会泄露一部分三乙胺气体，因此S6中还包括将三乙胺气体发生装置108中的部分三乙胺混合气体通入混气机构107中，使得补充的三乙胺混合气体与收集回收的三乙胺混合气体的总量达到设定量。

为了减少收集回收的三乙胺混合气体的预热的散失，三乙胺混合气体收集压缩装置109还设有保温层，S3中还包括对收集回收的三乙胺混合气体进行保温。。

为了使三乙胺缓和气体达到设定温度，混气机构107设有加热装置，加

热后的混气机构中的三乙胺混合气体的温度为90°～120°。

Claims (10)

1.一种三乙胺冷芯盒制芯工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、初次射砂，将设定量的型砂混合物射入芯盒中；

S2、初次吹气，将设定量的三乙胺混合气体吹入所述芯盒中并且与所述芯盒中的型砂混合物充分接触，使所述芯盒中的型砂混合物固化成型；

S3、初次回收尾气，将从所述芯盒中排出的三乙胺混合气体收集并进行压缩处理；

S4、初次顶芯取芯，将固化成型的砂型从所述芯盒中顶出并取走；

S5、后续射砂，将设定量的型砂混合物射入芯盒中；

S6、后续吹气，将收集压缩的三乙胺混合气体吹入所述芯盒中并且与所述芯盒中的型砂混合物充分接触，使所述芯盒中的型砂混合物固化成型；

S7、后续回收尾气，将从所述芯盒中排出的三乙胺混合气体收集压缩；

S8、后续顶芯取芯，将固化成型的砂型从所述芯盒中顶出并取走；

S9、制芯结束或回到S5。

2.根据权利要求1所述的三乙胺冷芯盒制芯工艺，其特征在于，S6中还包括将补充的三乙胺混合气体吹入所述芯盒中并且与所述芯盒中的型砂混合物充分接触，使得补充的三乙胺混合气体与收集回收的三乙胺混合气体的总量达到设定量。

3.根据权利要求1所述的三乙胺冷芯盒制芯工艺，其特征在于，S3中还包括对收集回收的三乙胺混合气体进行保温。

4.根据权利要求1所述的三乙胺冷芯盒制芯工艺，其特征在于，所述三乙胺冷芯盒制芯工艺还包括设在S1之前的混砂步骤，混砂步骤中将设定量的型砂与树脂充分混合，制得型砂混合物。

5.根据权利要求1所述的三乙胺冷芯盒制芯工艺，其特征在于，所述三乙胺冷芯盒制芯工艺还包括设在S2之前的混气步骤，混气步骤中将设定量的三乙胺与空气进行充分混合，制得三乙胺混合气体。

6.根据权利要求1所述的三乙胺冷芯盒制芯工艺，其特征在于，所述三乙胺冷芯盒制芯工艺还包括设在S2之前和S6之前的加热步骤，加热后的三乙胺混合气体的温度为90°～120°。

7.一种三乙胺冷芯盒制芯装置，包括底部支架、设在所述底部支架上的下芯盒、设在所述底部支架的上方的顶部支架、安装在所述顶部支架上的上芯盒、分别安装在所述顶部支架上并且位于所述上芯盒的上方的射砂机构和吹气/顶芯机构、以及与所述吹气/顶芯机构连通的三乙胺气体发生装置，其特征在于，所述三乙胺冷芯盒制芯装置还包括三乙胺混合气体收集压缩装置，所述三乙胺混合气体收集压缩装置的入口与所述下芯盒或所述上芯盒连通，所述三乙胺混合气体收集压缩装置的出口与所述吹气/顶芯机构连通。

8.根据权利要求7所述的三乙胺冷芯盒制芯装置，其特征在于，所述三乙胺冷芯盒制芯装置还包括混砂机构和混气机构，所述混砂机构与所述射砂机构连通，所述混气机构的入口连通所述三乙胺气体发生装置和所述三乙胺混合气体回收装置，所述混气机构的出口连通所述吹气/顶芯机构。

9.根据权利要求8所述的三乙胺冷芯盒制芯装置，其特征在于，所述混气机构设有加热装置。

10.根据权利要求7所述的三乙胺冷芯盒制芯装置，其特征在于，所述三乙胺混合气体回收装置的外壳设有保温层。