CN107414026A - 采用v法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法 - Google Patents

采用v法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，包括步骤：用树脂砂混合物将内芯分解制备成方便拼组的若干小单元；加热EVA铸造膜后对砂型下箱外模抽真空使之完整地贴附在外模表面上并喷涂料形成坚硬保护层，雨淋加砂填满整个砂型上下箱，在砂型上下箱顶部覆上PE背膜，使EVA铸造膜和PE背膜将砂型上下箱外模分别密封，然后抽真空使型砂紧实得到砂型上下箱；将内芯单元置入砂型下箱型腔内并拼装成完整内芯；砂型上下箱合箱、锁紧；浇注铁液形成铸件，拔掉砂型上下箱真空管，型砂自动溃散。本发明方法用于制备内芯结构复杂的大型铸件砂型，所生产铸件几何尺寸精确，外表光洁度高，质量可靠，后续清整工作量少。

Description

采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备 方法
技术领域
本发明涉及一种采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，用于制备内芯结构复杂的大型铸件砂型，比如大型变速箱体底座砂型。
背景技术
在制造大型铸件即内芯复杂的铸件时，本行业均遇到一个到现在为止未能解决的环保问题。通常制作大型铸件内芯复杂的砂芯时，一般是采用水玻璃对砂进行固型，在砂里加上水玻璃固化确实能解决造型问题，但后续的砂处理就遇到了麻烦，经过高温后的型砂很难溃散，前期成本较低，但型砂二次利用几乎难以实现。现行最经济的办法是向外排放，但在堆放区域及附近区域几乎是寸草不生。究其原因是排放的水玻璃砂有强碱性，渗透在土壤里，就构成了对地下水的污染，对生态环境的破坏在短期内难以修复，严重影响着人们的身体健康。时至今日又由于土地的紧张，现在已是无处可排，由此而制约着铸造行业的可持续发展。若全用树脂砂造型工艺完成，虽然型砂可回收利用，但生产成本高，劳动强度大。
以往制造大型铸件采用传统的摆地摊式方法，先将型砂配上粘土泥粉和水，在混砂机里搅拌均匀，上模、下模和芯模分多次造型，然后冲入二氧化碳使型砂固化，或装入烘房进行烘烤，再进行吊装合模、配模，耗用大量的人工和生产场地。在合箱过程中，全靠人工划线看墨线，合箱精度不高，造成铸件错箱、抬箱，到处都是飞边毛刺，且表面凹凸不平，给后续清整带来极大困难。更重要的是几何尺寸得不到保证，重量超重，质量差，大大增加了工厂成本。为了使铸件达到用户的要求，大量的使用人工打磨修整，且在此过程中大量消耗打磨器材，更造成清整区域内粉尘飞扬，给周边环境带来了极大污染，对操作工人的身体造成了很大的危害。每做一件铸件产品，往往要耗时几天时间，对操作工人的技术要求很高，稍有差错就容易造成产品报废，这既耗时、耗能、耗人工，又大大增加了工厂成本。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，是一种环境友好型大型铸件复合工艺造型制备方法，用于制备内芯结构复杂的大型铸件砂型，所生产出来的铸件几何尺寸精确，外表光洁度高，质量可靠，后续的清整工作量大为减少。
本发明采用的技术方案是这样的：
一种采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，包括以下步骤：
第一步，将几何形状较为复杂的内芯分解成若干个简单的小单元，且在各小单元相互连接处做成凹凸槽便于拼组定位；
第二步，搅拌好树脂砂混合物作为型砂；
第三步，将搅拌均匀的型砂传送到各个内芯单元制备砂型并固化成型；
第四步，将砂型下箱外模置放在带有振实功能的平板车上，平板车行走到覆膜框下及落砂口处，等待覆膜和雨淋加砂；
第五步，覆膜：开启加热装置，对覆膜框上的EVA铸造膜加热，使之产生极大的延伸性，对砂型下箱外模抽真空，同时，覆膜框下移使EVA铸造膜完整地贴附在砂型下箱外模表面，同时配置好底浇道系统并喷涂料，待涂料干燥凝固后，形成0.7-0.9mm厚的坚硬涂料保护层；
第六步，雨淋加砂：打开落砂口，型砂下落填满整个砂型下箱，在落砂阶段平板车开启振实功能以获得型砂的最大堆积密度，然后在砂型下箱顶部覆上PE背膜，使EVA铸造膜与PE背膜将砂型外模密封，对砂型下箱进行抽真空，从而将不含粘接剂的型砂紧实得到砂型下箱；
第七步，采用第四、五、六步的方式得到砂型上箱，同时配置好浇、冒口及浇注系统；
第八步，将内芯单元置入砂型下箱的型腔内，并拼装成一个完整的内芯整体；
第九步，将所有的浇冒口系统取出，然后将砂型上箱与砂型下箱合箱、锁紧；
第十步，浇注铁液形成铸件，拔掉砂型下箱和砂型上箱的真空管，型砂自动溃散。
作为优选，所述第一、二、三步与第四、五、六、七步进行组合。
作为优选，所述树脂砂混合物采用了100%的石英砂、1.1-1.3%的树脂、0.3-0.5%固化剂。
作为优选，所述涂料包括43%的主体骨料、4%的辅料、3%的粘接剂、50%的酒精，经过48小时的充分搅拌之后达到乳化状态，用320目的滤网过滤后，装入喷气枪的压力罐，喷气枪倾斜30°对EVA铸造膜成型面进行喷涂，喷涂过程中涂料充分雾化，待涂料干燥凝固后形成0.7-0.9mm厚的坚硬涂料保护层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、利用EVA铸造膜和涂料可以使得砂型表面光滑平整，尺寸精确，从而保证了铸出的产品质量可靠，表面光滑平整，大大减少了后期的人工打磨量，为中国铸造行业的近净化制造迈出了可喜的一步，产生了极大的社会效益和企业的盈利效益。
2、利用EVA铸造膜和PE背膜对可抽真空的砂型上箱、下箱进行密封，然后抽气使其成为亚真空状态，让不含任何粘结剂的干散砂紧实成所需的型腔，浇注铁液等待凝固后，拔掉真空管，则型砂自动溃散，提取铸件。型砂经过简单处理后又重新回到砂库，从而实现型砂的长期重复使用，对自然界不构成污染排放，保护了生态环境，还省去了购砂成本，又节约了排放的处理费用，且省工、省时，是一种新型的绿色环保制造铸件的方法。
3、结构复杂的大型铸件实现流水线生产后，大大加快了生产节奏，既解决了生产效率低的问题，又大大减轻了劳动强度，同时改变了生产环境脏、乱、差现象，工人的身体健康也有了充分的保障。
4、将复杂的内芯分解成若干个简单形状，进行单体的树脂砂造型，且相应的做好拼装凹凸槽，用于定位组合，使之像拼积木一样简单，很容易实现机械化造型，且脱模容易，从而避免重复制造大量的内芯造型，占用车间场地少。
附图说明
图1图2是本发明方法将内芯单元与砂型外模组合好之后的状态图。
图中标记：1为砂型上箱，2为1号冒口，3为2号冒口，4为直浇口，5为下直浇口，6为横浇口，7为内浇口，8为砂型下箱，9、10、11、12、13、14、15、16为各内芯单元。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
实施例：
一种采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，包括以下步骤：
第一步，将几何形状较为复杂的内芯分解成若干个简单的小单元，且在各小单元相互连接处做成凹凸槽便于拼组定位。
第二步，搅拌好的树脂砂混合物作为型砂。所述树脂砂混合物采用了100%的石英砂、1.1-1.3%的树脂、0.3-0.5%的固化剂。
第三步，将搅拌均匀的型砂传送到各个内芯单元制备砂型并固化成型。
第四步，将砂型下箱外模置放在带有振实功能的平板车上，平板车行走到覆膜框下及落砂口处，等待覆膜和雨淋加砂。
第五步，覆膜：开启加热装置，对覆膜框上的EVA铸造膜加热，使之产生极大的延伸性，对砂型下箱外模抽真空，同时，覆膜框下移使EVA铸造膜完整地贴附在砂型下箱外模表面并喷上涂料，待涂料干燥凝固后，形成0.7mm-0.9 mm厚的坚硬涂料保护层。具体地，所述涂料包括43%的主体骨料、4%的辅料、3%的粘接剂、50%的酒精，经过48小时的充分搅拌之后达到乳化状态，用320目的滤网过滤后，装入喷气枪的压力罐，喷气枪倾斜30°对EVA铸造膜成型面进行喷涂，喷涂过程中涂料充分雾化，待涂料干燥凝固后形成0.7mm-0.9 mm厚的坚硬涂料保护层。
第六步，雨淋加砂：打开落砂口，型砂下落填满整个砂型下箱，在落砂阶段平板车开启振实功能以获得型砂的最大堆积密度，然后在砂型下箱顶部覆上PE背膜，使EVA铸造膜与PE背膜将砂型下箱外模密封，对砂型下箱进行抽真空，从而将不含粘接剂的型砂紧实得到砂型下箱，同时配好底浇道系统。
第七步，采用第四、五、六步的方式得到砂型上箱，同时配置好浇、冒口及浇注系统。
第八步，将内芯单元（如图1、2中标记9、10、11、12、13、14、15、16）置入砂型下箱（如图1中标记8）的型腔内，并拼装成一个完整的内芯整体。
第九步，将所有的浇冒口系统（如图1中标记2、3、4、5、6、7）取出，然后将砂型上箱（如图1中标记1）与砂型下箱（如图1中标记8）合箱、锁紧，组合好之后的状态如图1、2所示。
第十步，浇注铁液形成铸件，拔掉砂型下箱和砂型上箱的真空管，型砂自动溃散。

Claims (4)

1.一种采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，将几何形状较为复杂的内芯分解成若干个简单的小单元，且在各小单元相互连接处做成凹凸槽便于拼组定位；
第二步，搅拌好树脂砂混合物作为型砂；
第三步，将搅拌均匀的型砂传送到各个内芯单元制备砂型并固化成型；
第四步，将砂型下箱外模置放在带有振实功能的平板车上，平板车行走到覆膜框下及落砂口处，等待覆膜和雨淋加砂；
第五步，覆膜：开启加热装置，对覆膜框上的EVA铸造膜加热，使之产生极大的延伸性，对砂型下箱外模抽真空，同时，覆膜框下移使EVA铸造膜完整地贴附在砂型下箱外模表面并喷上涂料，待涂料干燥凝固后，形成0.7-0.9mm厚的坚硬涂料保护层；
第六步，雨淋加砂：打开落砂口，型砂下落填满整个砂型下箱，同时配置好底浇道系统，在落砂阶段平板车开启振实功能以获得型砂的最大堆积密度，然后在砂型下箱顶部覆上PE背膜，使EVA铸造膜和PE背膜将砂型下箱外模密封，对砂型下箱进行抽真空，从而将不含粘接剂的型砂紧实得到砂型下箱；
第七步，采用第四、五、六步的方式得到砂型上箱，同时配置好浇、冒口及浇注系统；
第八步，将内芯单元置入砂型下箱的型腔内，并拼装成一个完整的内芯整体；
第九步，将已制备好的砂型上箱与砂型下箱合箱、锁紧；
第十步，浇注铁液形成铸件，拔掉砂型下箱和砂型上箱的真空管，型砂自动溃散。
2.根据权利要求1所述的采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，其特征在于：所述第一、二、三步与第四、五、六、七步进行组合。
3.根据权利要求1或2所述的采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，其特征在于：所述树脂砂混合物采用了100%石英砂、1.1-1.3%的树脂、0.3-0.5%的固化剂。
4.根据权利要求1或2所述的采用V法真空造型与树脂砂造型复合工艺的铸件砂型制备方法，其特征在于：所述涂料包括43%主体骨料、4%的辅料、3%的粘接剂、50%的酒精，经过48小时的充分搅拌之后达到乳化状态，用320目的滤网过滤后，装入喷气枪的压力罐，喷气枪倾斜30°对EVA铸造膜成型面进行喷涂，喷涂过程中涂料充分雾化，待涂料干燥凝固后形成0.7-0.9mm厚的坚硬涂料保护层。
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