CN110280719A - 一种高压升温砂型铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铸造技术领域，具体的说是一种高压升温砂型铸造方法；其铸造方法所采用的砂箱包括壳体、一号横板、二号横板、竖板和加压单元；一号横板横向固定在壳体内侧壁上；壳体内侧壁在一号横板上方开有滑槽；二号横板滑动连接在滑槽内；竖板一端固定在一号横板上，另一端穿过二号横板且与二号横板的侧壁通过齿条滑动连接；加压单元固定在壳体顶端；使用时，砂箱的大小可以根据模具的大小进行调整，只需使二号横板相对于一号横板向下运动，即可控制砂箱的大小；砂箱的大小可调节功能避免了在铸造过程中，因为模具不同时而必须更换砂箱的麻烦，节约了铸造过程中加工成本，减小工作人员另外制作砂箱所需的时间。

Description

一种高压升温砂型铸造方法
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体的说是一种高压升温砂型铸造方法。
背景技术
砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法，钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得，制造砂型的材料称为造型材料，用于制造砂型的材料习惯上称为型砂，用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、粘土和水按一定比例混合而成，其中粘土约为9％，水约为6％，其余为原砂；有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能；由于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，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺；但现有的砂型铸造装置，其铸造过程中温度压力无法提升，使在铸造一些特殊金属材料时，无法达到铸造要求，使铸造的产品性能不够完善，从而影响铸造出的产品的精度达不到客户要求；并且现有铸造的模具无法更换，当人们需要更换铸造品时，就得更换整个铸造器，浪费铸造器，提高了加工成本，降低工作效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决铸造过程中温度压力无法提升，使得产品无法达到铸造要求，并且现有铸造的模具无法更换，当人们需要更换铸造品时，就得更换整个铸造器的问题，本发明提出的一种高压升温砂型铸造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压升温砂型铸造方法，其铸造方法包括以下步骤：
S1：根据客户的要求，制造出与客户精度和形状要求一致的模具，将砂箱内放入高度为砂箱三分之一的型砂，再将制作好的模具放入砂箱内，最好继续往砂箱内放入型砂，直至型砂将模具完全盖住，从而形成铸型所用的型腔；
S2：将通过S1所得到的已经形成铸型型腔的砂箱内设置有加热装置，从而对砂箱内的型砂和模具在使用前进行加热，防止金属液体粘在模具表面，影响铸件质量；并且在加工过程中对砂箱进行加热，从而加速金属液体在型腔内流动；
S3：将通过S2所得到的砂箱上设置有浇注口、冒口后进行合箱，随后通过浇注口往砂箱内浇注液体金属，浇注完成后，砂箱再经过冷却、落砂及其他后处理，从而完成铸造工艺过程；
其中，S3所述砂箱包括壳体、一号横板、二号横板、竖板和加压单元；所述一号横板横向固定在壳体内侧壁上；所述壳体内侧壁在一号横板上方开有滑槽；所述二号横板滑动连接在滑槽内；所述竖板一端固定在一号横板上，另一端穿过二号横板且与二号横板的侧壁通过齿条滑动连接；所述加压单元固定在壳体顶端；通过一号横板、二号横板、竖板和加压单元的配合实现对砂型的加压；使用时，砂箱的大小可以根据模具的大小进行调整，只需使二号横板相对于一号横板向下运动，即可控制砂箱的大小；其中二号横板与竖板内表面接触的两侧设有齿条，且分别与竖板内侧壁两边的齿条相啮合，砂箱的大小可调节功能避免了在铸造过程中，因为模具不同时而必须更换砂箱的麻烦，节约了铸造过程中加工成本，减小工作人员另外制作砂箱所需的时间，提高工作人员的工作效率。
优选的，所述加压单元包括加压器和指示盘；所述指示盘内开有空腔；所述空腔内设有指示杆，且指示杆将空腔分为相互不通的两部分，其中一部分空腔通过气管与砂型连接，使得这部分空腔气压与砂型内气压相同；所述指示杆侧壁上设有U形金属棒；所述加压器固定在壳体顶端，加压器输出端与砂型连接，加压器电源线两端插入空腔中与砂型气压相同的部分内，且当砂型气压低于所需气压时，指示杆转动后能使得U形金属棒同时与加压器的电源线两端同时接触，使得加压器通电；通过加压器和指示盘的配合实现对砂型的自动加压；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆摆动，从而带动U形金属棒随之转动，使得U形金属棒的两端分别与加压器的电源线两端相接触，从而使得加压器通电，对砂箱内进行加压，实现了在铸造过程中，当砂箱内气压不足时，对砂箱自动加压的效果，避免了人工控制加压，提高对砂箱加压的精确程度，节省了劳动力，提高工作人员的工作效率，增强铸造成品的质量。
优选的，所述二号横板在与竖板接触处的表面设有一号齿轮和二号齿轮；所述一号齿轮包括转动轮和啮合轮；所述转动轮内设有风扇，风扇轴端与啮合轮固定，且转动轮内腔通过气管与加压器输出端连接，使得在加压过程中风扇能够往对砂型进行加压的方向转动；所述啮合轮与竖板表面的齿条啮合；所述二号齿轮在与一号齿轮相对处与竖板表面的齿条啮合，且二号齿轮与一号齿轮间通过传动带连接；通过加压器、一号齿轮和二号齿轮的配合实现对砂型的自动加压；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆带动U形金属棒摆动，从而使得加压器通电实现加压作用，在加压器的加压过程中，产生的一部分气体会通过气管吹动转动轮内的风扇转动，风扇转动带动啮合轮转动，啮合轮的转动带动二号横板向一号横板靠近的方向移动，从而增加砂箱内的压力，增强了砂箱内的铸造条件，从而提高铸件的加工质量。
优选的，所述竖板外表面设有加压板；所述加压板表面对称铰接有铰接杆，且铰接杆端部分别铰接在一号横板和二号横板表面；通过一号横板、二号横板和加压板的配合实现对砂型的自动加压；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆带动U形金属棒摆动，从而使得加压器通电实现加压作用，加压器工作后又带动二号横板向一号横板靠近的方向移动，在二号横板的移动过程中，通过铰接杆推动加压板，从而缩小砂箱的体积，对砂箱内部实现加压效果，增强了砂箱内的铸造条件，从而提高铸件的加工质量。
优选的，所述一号横板、二号横板和竖板的内表面均设有珍珠岩保温层，减小砂型温度降低速度；使用时，由于砂箱内的型砂温度高于砂箱外部的空气温度，由温度传递的规律可知，砂箱内的热量会向砂箱外传递，而珍珠岩保温层则可以起到对砂箱内部温度保温的效果，减小砂箱内热量流失的速率，从而增强砂箱内的铸造条件，提高铸件的加工质量。
优选的，所述U形金属棒较短的一端中间设有弹簧连接，能够保证在指示杆的转动过程中，U形金属棒可以同时与加压器的两根电线相连接；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆摆动，从而带动U形金属棒随之转动，使得U形金属棒的两端分别与加压器的电源线两端相接触，从而使得加压器通电；在U形金属棒的工作过程中，U形金属棒的端部会产生磨损，从而造成U形金属棒在转动到极限位置时，无法同时接触加压器的电源线的两端，而在U形金属棒较短的一端中间设有弹簧连接则可以避免这种情况，使得U形金属棒在随指示杆摆动至极限位置时，一定能够同时与加压器的电源线的两端接触。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种高压升温砂型铸造方法，通过一号横板、二号横板、竖板和加压单元的配合实现对砂型的加压；节约了铸造过程中加工成本，减小工作人员另外制作砂箱所需的时间，提高工作人员的工作效率。
2.本发明所述的一种高压升温砂型铸造方法，通过加压器和指示盘的配合实现对砂型的自动加压；实现了在铸造过程中，当砂箱内气压不足时，对砂箱自动加压的效果，避免了人工控制加压，提高工作人员的工作效率，增强铸造成品的质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明所采用的砂箱的立体图；
图3是本发明所采用的砂箱的剖视图；
图4是本发明所采用的砂箱中一号齿轮的结构图；
图5是本发明所采用的砂箱中二号齿轮的结构图；
图6是图3中A处局部放大图；
图中：壳体1、滑槽11、一号横板2、二号横板3、一号齿轮31、转动轮311、啮合轮312、风扇313、二号齿轮32、竖板4、加压板41、铰接杆42、加压单元5、加压器51、指示盘52、空腔521、指示杆522、U形金属棒523、弹簧524、珍珠岩保温层6。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，本发明所述的一种高压升温砂型铸造方法，其铸造方法包括以下步骤：
S1：根据客户的要求，制造出与客户精度和形状要求一致的模具，将砂箱内放入高度为砂箱三分之一的型砂，再将制作好的模具放入砂箱内，最好继续往砂箱内放入型砂，直至型砂将模具完全盖住，从而形成铸型所用的型腔；
S2：将通过S1所得到的已经形成铸型型腔的砂箱内设置有加热装置，从而对砂箱内的型砂和模具在使用前进行加热，防止金属液体粘在模具表面，影响铸件质量；并且在加工过程中对砂箱进行加热，从而加速金属液体在型腔内流动；
S3：将通过S2所得到的砂箱上设置有浇注口、冒口后进行合箱，随后通过浇注口往砂箱内浇注液体金属，浇注完成后，砂箱再经过冷却、落砂及其他后处理，从而完成铸造工艺过程；
其中，S3所述砂箱包括壳体1、一号横板2、二号横板3、竖板4和加压单元5；所述一号横板2横向固定在壳体1内侧壁上；所述壳体1内侧壁在一号横板2上方开有滑槽11；所述二号横板3滑动连接在滑槽11内；所述竖板4一端固定在一号横板2上，另一端穿过二号横板3且与二号横板3的侧壁通过齿条滑动连接；所述加压单元5固定在壳体1顶端；通过一号横板2、二号横板3、竖板4和加压单元5的配合实现对砂型的加压；使用时，砂箱的大小可以根据模具的大小进行调整，只需使二号横板3相对于一号横板2向下运动，即可控制砂箱的大小；其中二号横板3与竖板4内表面接触的两侧设有齿条，且分别与竖板4内侧壁两边的齿条相啮合，砂箱的大小可调节功能避免了在铸造过程中，因为模具不同时而必须更换砂箱的麻烦，节约了铸造过程中加工成本，减小工作人员另外制作砂箱所需的时间，提高工作人员的工作效率。
作为本发明的一种实施方式，所述加压单元5包括加压器51和指示盘52；所述指示盘52内开有空腔521；所述空腔521内设有指示杆522，且指示杆522将空腔521分为相互不通的两部分，其中一部分空腔521通过气管与砂型连接，使得这部分空腔521气压与砂型内气压相同；所述指示杆522侧壁上设有U形金属棒523；所述加压器51固定在壳体1顶端，加压器51输出端与砂型连接，加压器51电源线两端插入空腔521中与砂型气压相同的部分内，且当砂型气压低于所需气压时，指示杆522转动后能使得U形金属棒523同时与加压器51的电源线两端同时接触，使得加压器51通电；通过加压器51和指示盘52的配合实现对砂型的自动加压；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522摆动，从而带动U形金属棒523随之转动，使得U形金属棒523的两端分别与加压器51的电源线两端相接触，从而使得加压器51通电，对砂箱内进行加压，实现了在铸造过程中，当砂箱内气压不足时，对砂箱自动加压的效果，避免了人工控制加压，提高对砂箱加压的精确程度，节省了劳动力，提高工作人员的工作效率，增强铸造成品的质量。
作为本发明的一种实施方式，所述二号横板3在与竖板4接触处的表面设有一号齿轮31和二号齿轮32；所述一号齿轮31包括转动轮311和啮合轮312；所述转动轮311内设有风扇313，风扇313轴端与啮合轮312固定，且转动轮311内腔通过气管与加压器51输出端连接，使得在加压过程中风扇313能够往对砂型进行加压的方向转动；所述啮合轮312与竖板4表面的齿条啮合；所述二号齿轮32在与一号齿轮31相对处与竖板4表面的齿条啮合，且二号齿轮32与一号齿轮31间通过传动带连接；通过加压器51、一号齿轮31和二号齿轮32的配合实现对砂型的自动加压；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522带动U形金属棒523摆动，从而使得加压器51通电实现加压作用，在加压器51的加压过程中，产生的一部分气体会通过气管吹动转动轮311内的风扇313转动，风扇313转动带动啮合轮312转动，啮合轮312的转动带动二号横板3向一号横板2靠近的方向移动，从而增加砂箱内的压力，增强了砂箱内的铸造条件，从而提高铸件的加工质量。
作为本发明的一种实施方式，所述竖板4外表面设有加压板41；所述加压板41表面对称铰接有铰接杆42，且铰接杆42端部分别铰接在一号横板2和二号横板3表面；通过一号横板2、二号横板3和加压板41的配合实现对砂型的自动加压；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522带动U形金属棒523摆动，从而使得加压器51通电实现加压作用，加压器51工作后又带动二号横板3向一号横板2靠近的方向移动，在二号横板3的移动过程中，通过铰接杆42推动加压板41，从而缩小砂箱的体积，对砂箱内部实现加压效果，增强了砂箱内的铸造条件，从而提高铸件的加工质量。
作为本发明的一种实施方式，所述一号横板2、二号横板3和竖板4的内表面均设有珍珠岩保温层6，减小砂型温度降低速度；使用时，由于砂箱内的型砂温度高于砂箱外部的空气温度，由温度传递的规律可知，砂箱内的热量会向砂箱外传递，而珍珠岩保温层6则可以起到对砂箱内部温度保温的效果，减小砂箱内热量流失的速率，从而增强砂箱内的铸造条件，提高铸件的加工质量。
作为本发明的一种实施方式，所述U形金属棒523较短的一端中间设有弹簧524连接，能够保证在指示杆522的转动过程中，U形金属棒523可以同时与加压器51的两根电线相连接；使用时，当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522摆动，从而带动U形金属棒523随之转动，使得U形金属棒523的两端分别与加压器51的电源线两端相接触，从而使得加压器51通电；在U形金属棒523的工作过程中，U形金属棒523的端部会产生磨损，从而造成U形金属棒523在转动到极限位置时，无法同时接触加压器51的电源线的两端，而在U形金属棒523较短的一端中间设有弹簧524连接则可以避免这种情况，使得U形金属棒523在随指示杆522摆动至极限位置时，一定能够同时与加压器51的电源线的两端接触。
使用时，砂箱的大小可以根据模具的大小进行调整，只需使二号横板3相对于一号横板2向下运动，即可控制砂箱的大小；其中二号横板3与竖板4内表面接触的两侧设有齿条，且分别与竖板4内侧壁两边的齿条相啮合，砂箱的大小可调节功能避免了在铸造过程中，因为模具不同时而必须更换砂箱的麻烦，节约了铸造过程中加工成本，减小工作人员另外制作砂箱所需的时间，提高工作人员的工作效率；当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522摆动，从而带动U形金属棒523随之转动，使得U形金属棒523的两端分别与加压器51的电源线两端相接触，从而使得加压器51通电，对砂箱内进行加压，实现了在铸造过程中，当砂箱内气压不足时，对砂箱自动加压的效果，避免了人工控制加压，提高对砂箱加压的精确程度，节省了劳动力，提高工作人员的工作效率，增强铸造成品的质量；当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522带动U形金属棒523摆动，从而使得加压器51通电实现加压作用，在加压器51的加压过程中，产生的一部分气体会通过气管吹动转动轮311内的风扇313转动，风扇313转动带动啮合轮312转动，啮合轮312的转动带动二号横板3向一号横板2靠近的方向移动，从而增加砂箱内的压力，增强了砂箱内的铸造条件，从而提高铸件的加工质量；当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522带动U形金属棒523摆动，从而使得加压器51通电实现加压作用，加压器51工作后又带动二号横板3向一号横板2靠近的方向移动，在二号横板3的移动过程中，通过铰接杆42推动加压板41，从而缩小砂箱的体积，对砂箱内部实现加压效果，增强了砂箱内的铸造条件，从而提高铸件的加工质量；由于砂箱内的型砂温度高于砂箱外部的空气温度，由温度传递的规律可知，砂箱内的热量会向砂箱外传递，而珍珠岩保温层6则可以起到对砂箱内部温度保温的效果，减小砂箱内热量流失的速率，从而增强砂箱内的铸造条件，提高铸件的加工质量；当砂箱内的气压低于铸造时的所需气压值时，由于气压平衡作用，使得指示杆522摆动，从而带动U形金属棒523随之转动，使得U形金属棒523的两端分别与加压器51的电源线两端相接触，从而使得加压器51通电；在U形金属棒523的工作过程中，U形金属棒523的端部会产生磨损，从而造成U形金属棒523在转动到极限位置时，无法同时接触加压器51的电源线的两端，而在U形金属棒523较短的一端中间设有弹簧524连接则可以避免这种情况，使得U形金属棒523在随指示杆522摆动至极限位置时，一定能够同时与加压器51的电源线的两端接触。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高压升温砂型铸造方法，其特征在于：其铸造方法包括以下步骤：
S1：根据客户的要求，制造出与客户精度和形状要求一致的模具，将砂箱内放入高度为砂箱三分之一的型砂，再将制作好的模具放入砂箱内，最好继续往砂箱内放入型砂，直至型砂将模具完全盖住，从而形成铸型所用的型腔；
S2：将通过S1所得到的已经形成铸型型腔的砂箱内设置有加热装置，从而对砂箱内的型砂和模具在使用前进行加热，防止金属液体粘在模具表面，影响铸件质量；并且在加工过程中对砂箱进行加热，从而加速金属液体在型腔内流动；
S3：将通过S2所得到的砂箱上设置有浇注口、冒口后进行合箱，随后通过浇注口往砂箱内浇注液体金属，浇注完成后，砂箱再经过冷却、落砂及其他后处理，从而完成铸造工艺过程；
其中，S3所述砂箱包括壳体(1)、一号横板(2)、二号横板(3)、竖板(4)和加压单元(5)；所述一号横板(2)横向固定在壳体(1)内侧壁上；所述壳体(1)内侧壁在一号横板(2)上方开有滑槽(11)；所述二号横板(3)滑动连接在滑槽(11)内；所述竖板(4)一端固定在一号横板(2)上，另一端穿过二号横板(3)且与二号横板(3)的侧壁通过齿条滑动连接；所述加压单元(5)固定在壳体(1)顶端；通过一号横板(2)、二号横板(3)、竖板(4)和加压单元(5)的配合实现对砂型的加压。
2.根据权利要求1所述的一种高压升温砂型铸造方法，其特征在于：所述加压单元(5)包括加压器(51)和指示盘(52)；所述指示盘(52)内开有空腔(521)；所述空腔(521)内设有指示杆(522)，且指示杆(522)将空腔(521)分为相互不通的两部分，其中一部分空腔(521)通过气管与砂型连接，使得这部分空腔(521)气压与砂型内气压相同；所述指示杆(522)侧壁上设有U形金属棒(523)；所述加压器(51)固定在壳体(1)顶端，加压器(51)输出端与砂型连接，加压器(51)电源线两端插入空腔(521)中与砂型气压相同的部分内，且当砂型气压低于所需气压时，指示杆(522)转动后能使得U形金属棒(523)同时与加压器(51)的电源线两端同时接触，使得加压器(51)通电；通过加压器(51)和指示盘(52)的配合实现对砂型的自动加压。
3.根据权利要求1所述的一种高压升温砂型铸造方法，其特征在于：所述二号横板(3)在与竖板(4)接触处的表面设有一号齿轮(31)和二号齿轮(32)；所述一号齿轮(31)包括转动轮(311)和啮合轮(312)；所述转动轮(311)内设有风扇(313)，风扇(313)轴端与啮合轮(312)固定，且转动轮(311)内腔通过气管与加压器(51)输出端连接，使得在加压过程中风扇(313)能够往对砂型进行加压的方向转动；所述啮合轮(312)与竖板(4)表面的齿条啮合；所述二号齿轮(32)在与一号齿轮(31)相对处与竖板(4)表面的齿条啮合，且二号齿轮(32)与一号齿轮(31)间通过传动带连接；通过加压器(51)、一号齿轮(31)和二号齿轮(32)的配合实现对砂型的自动加压。
4.根据权利要求3所述的一种高压升温砂型铸造方法，其特征在于：所述竖板(4)外表面设有加压板(41)；所述加压板(41)表面对称铰接有铰接杆(42)，且铰接杆(42)端部分别铰接在一号横板(2)和二号横板(3)表面；通过一号横板(2)、二号横板(3)和加压板(41)的配合实现对砂型的自动加压。
5.根据权利要求4所述的一种高压升温砂型铸造方法，其特征在于：所述一号横板(2)、二号横板(3)和竖板(4)的内表面均设有珍珠岩保温层(6)，减小砂型温度降低速度。
6.根据权利要求2所述的一种高压升温砂型铸造方法，其特征在于：所述U形金属棒(523)较短的一端中间设有弹簧(524)连接，能够保证在指示杆(522)的转动过程中，U形金属棒(523)可以同时与加压器(51)的两根电线相连接。
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