CN114570881A - 一种覆膜砂壳型精密铸造生产线及铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种覆膜砂壳型精密铸造生产线及铸造工艺，属于铸造技术领域，该覆膜砂壳型精密铸造生产线包括下芯工位、埋芯工位、浇注工位以及分离工位。其中，下芯工位用于完成壳型和壳芯组合后放入砂箱的操作，埋芯工位用于完成在壳型和砂箱之间加入钢砂的操作，浇注工位用于完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作，分离工位能够实现钢砂和铸件的分离，并通过离心分离机高效分离、收集可用钢砂，通过本结构的设置，使得铸件生产过程中具有污染少、钢砂回用率高以及生产效率高的特点，适合推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种覆膜砂壳型精密铸造生产线及铸造工艺。
背景技术
覆膜砂是通过特殊工艺配方生产出的具有优异高温性能(高温下强度高、耐热时间长，热膨胀量小、发气量低)和高综合铸造性能新型覆膜砂。覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密以及高要求的铸件的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。能使铸件表面更加光洁，尺寸更加准确，减少或不需要机械加工，可缩短生产周期，节约金属材料，降低生产成本。尤其适用于各种中小型铸件的成品大量生产。相对于失蜡法及消失模铸造，覆膜砂壳型的成本更低，工序更简单，回用率更高，污染更小，已经成为未来铸造生产的主要方向。
但进行覆膜砂铸造时，铸件过程污染较重，容易损害操作工人的身体健康，并且不能快速有效的对钢砂和铸件分离，实现可用钢砂的回收，生产效率低。
发明内容
本发明的实施例提供了一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，旨在解决现有覆膜砂铸件过程污染较重，并且生产效率低的问题。
本发明实施例提供了一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，包括下芯工位、埋芯工位、浇注工位以及分离工位。
其中，下芯工位用于完成壳型和壳芯组合后放入砂箱的操作；埋芯工位用于完成在壳型和砂箱之间加入钢砂的操作；浇注工位用于完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作；分离工位能够实现钢砂和铸件的分离，并通过离心分离机高效分离、收集可用钢砂。
在本实施例中，下芯工位用于完成壳型和壳芯组合后放入砂箱的操作，埋芯工位用于完成在壳型和砂箱之间加入钢砂的操作，浇注工位用于完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作，分离工位能够实现钢砂和铸件的分离，并通过离心分离机高效分离、收集可用钢砂，通过分离工位的设置，使得铸件生产过程中具有污染少、钢砂回用率高以及固废量少的特点。
本发明的一种实施方案中，分离工位通过翻箱机实现钢砂和铸件的分离。
在本实施例中，分离工位上通过翻箱机能够实现钢砂和铸件的快速分离，操作效率高。
本发明的一种实施方案中，砂箱压送过程中采用脉冲除尘器进行除尘。
在本实施例中，砂箱压送过程中采用脉冲除尘器进行除尘，使得压送过程的净化效率高，性能稳定。
本发明的一种实施方案中，砂处理过程中采用分室脉冲袋式除尘器进行除尘。
在本实施例中，砂处理过程采用分室脉冲袋式除尘器进行除尘，同样可以达到高效的除尘效果，减少环境污染。
本发明实施例还提供了一种覆膜砂壳型精密铸造工艺，需要采用上述提到的覆膜砂壳型精密铸造生产线，及以下步骤：
S1、模具制作；
S2、型砂制备，配置覆膜砂，再将覆膜砂加入金属模板内，加热金属模板至180-280℃，制得上壳型和下壳型，将上壳型和下壳型粘结在一起，形成完整的壳型；
S3、芯型制作，使用射芯机制作壳型和壳芯；
S4、涂料喷刷，在壳型及壳芯表面均匀的喷涂专用涂料；
S5、芯型组合：于下芯工位完成壳型和壳芯组合后放入砂箱的操作，引出浇注系统并使用胶粘剂粘合浇口和冒口；
S6、埋芯操作，于埋芯工位完成在壳型和砂箱之间加入钢砂的操作，逐层加上钢砂并在振实台振实，同时使用固定卡保证壳型的稳定；
S7、浇注成型：于浇注工位上完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作，之后冷却，铸件成型；
S8、钢砂和铸件分离：于分离工位利用倾倒装置实现钢砂和铸件的分离，后经振动筛筛分，通过离心分离机将落砂吹起分离，回收再利用；
S9、获得成品铸件。
在本实施例中，通过上述方式制得的成品铸件具有表面光洁度高(可达到Ra6.3-12.5μm)，尺寸精度高(可达到CT9-CT10级)的优点，并且生产过程污染少、效率高，钢砂回用率高。
本发明的一种实施方案中，S1采用球墨铸铁进行模具的制作。
在本实施例中，采用球墨铸铁进行模具的制作，能够有效地提高铸铁的机械性能。
本发明的一种实施方案中，S4中涂料喷刷采用的涂料为锆英粉。
在本实施例中，涂料喷刷采用锆英粉，能够更好的实现熔模铸造，提高成品质量。
本发明的一种实施方案中，S6中固定卡为卡紧钢架，卡紧钢架能够包围于壳型外部并卡紧。
在本实施例中，将固定卡设置为卡紧钢架，卡紧钢架就能够包围于壳型外部并卡紧，保证壳型的稳定。
本发明的一种实施方案中，S7的冷却方式为常温下放置6小时。
在本实施例中，常温下放置6小时的冷却方式，能够实现生产成本的降低。
本发明的一种实施方案中，S8中离心风机连接有活性炭光氧一体机。
在本实施例中，离心风机连接有活性炭光氧一体机，能够有效处理有害气体，使工作环境更加洁净、环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施方式提供的一种覆膜砂壳型精密铸造生产线的俯视图；
图2为本发明实施方式提供的埋芯工位的部分结构示意图；
图3为本发明实施方式提供的埋芯工位的另一部分结构示意图；
图4为本发明实施方式提供的分离工位的结构示意图；
图5为本发明实施方式提供的覆膜砂壳型精密铸造工艺流程图。
图标：10-一种覆膜砂壳型精密铸造生产线；100-下芯工位；300-埋芯工位；301-振动输送落砂机；302-第一提升机；303-滚筒筛；304-冷却滚筒；305-第二提升机；306-皮带机；307-料位计；308-储砂斗；309-气动闸板；310-振实台；311-砂箱；312-小车；500-浇注工位；700-分离工位；701-翻箱机；702-离心风机。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
请参阅图1，本发明提供一种覆膜砂壳型精密铸造生产线10，包括下芯工位100、埋芯工位300、浇注工位500以及分离工位700。
下芯工位100用于完成壳型和壳芯组合后放入砂箱311的操作，具体的，将制备好的壳型和壳芯通过预先设计的图纸组合完成后，放入砂箱311。
埋芯工位300用于完成在壳型和砂箱311之间加入钢砂的操作，具体的实施例中，请参阅图2，埋芯工位300具有振动输送落砂机301，用于保证砂体的顺利输送，同时，第一提升机302、滚筒筛303、冷却滚筒304以及第二提升机305能够完成砂体的前期加工，其中，为了减少环境污染，第一提升机302和第二提升机305均可以设置为密封性好板链式提升机。
请参阅图3，具体的，埋芯工位300还设置有皮带机306、料位计307、储砂斗308、气动闸板309以及振实台310，通过皮带机306的运送，砂体落入储砂斗308中，经过料位计307对储料斗中砂体的实时检测，保证储砂斗308中砂量的恒定，控制气动闸板309的开启和关闭，同时，砂箱311底部设置有匀速行驶的小车312，使砂体恰好定量流入每个砂箱311内，再通过间隔设置的振实台310，能够对砂箱311内砂体进行振实，保证成品铸件的尺寸均匀、稳定。
浇注工位500用于完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作，具体的，需要通过浇口将熔融钢液浇入壳型内腔，同时，为避免铸件出现缺陷，在铸件上方或侧面的补充部分开设有冒口。
分离工位700能够实现钢砂和铸件的分离，并通过离心分离机高效分离、收集可用钢砂。请参阅图4，分离工位700上设置有翻箱机701和离心风机702，砂箱311内成型的铸件到达分离工位700后，在一种具体的实施例中，通过翻箱机701的操作，能够将铸件及砂体倾倒于筛分机上，通过筛分后，砂体经离心分离机吹起分离，并将可再利用的砂体回收，同时，筛分机上便能够获得成品铸件。
在一种具体的实施例中，砂箱311压送过程采用脉冲除尘器进行除尘，使得压送过程的净化效率高，性能稳定。
另一种具体的实施例中，砂处理过程中采用分室脉冲袋式除尘器进行除尘，同样可以达到高效的除尘效果，减少环境污染。
请参阅图5，本发明实施例还提供了一种覆膜砂壳型精密铸造工艺，需要采用上述的覆膜砂壳型精密铸造生产线，及以下步骤：
S1、模具制作；
S2、型砂制备，配置覆膜砂，再将覆膜砂加入金属模板内，加热金属模板至180-280℃，制得上壳型和下壳型，将上壳型和下壳型粘结在一起，形成完整的壳型；
S3、芯型制作，使用射芯机制作壳型和壳芯；
S4、涂料喷刷，在壳型及壳芯表面均匀的喷涂专用涂料；
S5、芯型组合，于下芯工位100完成壳型和壳芯组合后放入砂箱311的操作，引出浇注系统并使用胶粘剂粘合浇口和冒口；
S6、埋芯操作，于埋芯工位300完成在壳型和砂箱311之间加入钢砂的操作，逐层加上钢砂并在振实台310振实，同时使用固定卡保证壳型的稳定；
S7、浇注成型：于浇注工位500上完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作，之后冷却，铸件成型；
S8、钢砂和铸件分离：于分离工位700利用倾倒装置实现钢砂和铸件的分离，后经振动筛筛分，通过离心分离机将落砂吹起分离，回收再利用；
S9、获得成品铸件。
在一种具体的实施例中，S1可以采用球墨铸铁进行模具的制作，能够有效地提高铸铁的机械性能。
另一个具体的实施例为，S4中涂料喷刷采用的涂料选择为锆英粉，就能够更好的实现熔模铸造，提高成品质量。
一个具体的实施例为，将S6中的固定卡设为卡紧钢架，这样卡紧钢架就能够直接的包围并卡紧于壳型外部，保证壳型的稳定。
可以理解，在铸件形成之前需要对砂箱311及内容物进行冷却，在一种具体的实施例中，S7的冷却方式可以为常温下放置6小时，经车间多次试验，只需将浇注后的砂箱311及内容物在常温下放置6小时，就能够在保证铸件有效成型的情况下，轻松的实现脱模处理，这样，在陆续生产的过程中，就能够有效的节约生产成本。当然，在浇注后急需进行脱膜处理获得成品铸件的情况下，也可以采用人工冷却的方式，包括风扇带走热量或制冷器制造冷气进行冷却等。
具体的一种实施例中，S8离心风机702连接有活性炭光氧一体机，能够有效处理有害气体，使工作环境更加洁净、环保。
本发明实施例提供的覆膜砂壳型精密铸造工艺，具体生产流程为：首先采用球墨铸铁进行模具制作，模具制作完成后，进行型砂制备，配置覆膜砂，将配置好的覆膜砂加入制作好的金属模板内，加热金属模板至180-280℃，就能制得上壳型和下壳型，再将上壳型和下壳型粘结在一起，就形成了完整的壳型；使用射芯机制作壳型和壳芯，并在制作好的壳型及壳芯表面均匀的喷涂锆英粉，再将壳型和壳芯按图纸组合后放入砂箱311，并引出浇注系统，使用胶粘剂粘合浇口和冒口；再在壳型和砂箱311之间逐层加上钢砂并在振实台310振实，期间使用卡紧钢架保证壳型的稳定；随后将熔融钢液通过浇口浇入壳型内腔，当铸件出现缺陷时，通过冒口处加注熔融钢液进行补充；待自然冷却6小时之后，铸件成型，将砂箱311倾倒，筛掉钢砂并通过离心分离机吹起，回收可用钢砂，即获得成品铸件。
需要说明的是，覆膜砂壳型精密铸造生产线上采用各设备具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，其特征在于，包括
下芯工位，所述下芯工位用于完成壳型和壳芯组合后放入砂箱的操作；
埋芯工位，所述埋芯工位用于完成在壳型和砂箱之间加入钢砂的操作；
浇注工位，所述浇注工位用于完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作；
分离工位，所述分离工位能够实现钢砂和铸件的分离，并通过离心分离机高效分离、收集可用钢砂。
2.一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，其特征在于，所述分离工位通过翻箱机实现钢砂和铸件的分离。
3.一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，其特征在于，砂箱压送过程中采用脉冲除尘器进行除尘。
4.一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，其特征在于，砂处理过程中采用分室脉冲袋式除尘器进行除尘。
5.一种覆膜砂壳型精密铸造工艺，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的覆膜砂壳型精密铸造生产线，及以下步骤：
S1、模具制作；
S2、型砂制备，配置覆膜砂，再将覆膜砂加入金属模板内，加热金属模板至180-280℃，制得上壳型和下壳型，将上壳型和下壳型粘结在一起，形成完整的壳型；
S3、芯型制作，使用射芯机制作壳型和壳芯；
S4、涂料喷刷，在壳型及壳芯表面均匀的喷涂专用涂料；
S5、芯型组合，于所述下芯工位完成壳型和壳芯组合后放入砂箱的操作，引出浇注系统并使用胶粘剂粘合浇口和冒口；
S6、埋芯操作，于所述埋芯工位完成在壳型和砂箱之间加入钢砂的操作，逐层加上钢砂并在振实台振实，同时使用固定卡保证壳型的稳定；
S7、浇注成型：于浇注工位上完成熔融钢液浇入壳型内腔的操作，之后冷却，铸件成型；
S8、钢砂和铸件分离：于分离工位利用倾倒装置实现钢砂和铸件的分离，后经振动筛筛分，通过离心分离机将落砂吹起分离，回收再利用；
S9、获得成品铸件。
6.一种覆膜砂壳型精密铸造工艺，其特征在于，S1中采用球墨铸铁进行模具的制作。
7.一种覆膜砂壳型精密铸造工艺，其特征在于，S4中涂料喷刷采用的涂料为锆英粉。
8.一种覆膜砂壳型精密铸造工艺，其特征在于，S6中所述固定卡为卡紧钢架，所述卡紧钢架能够包围于所述壳型外部并卡紧。
9.一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，其特征在于，S7中冷却方式为常温下放置6小时。
10.一种覆膜砂壳型精密铸造生产线，其特征在于，S8中所述离心风机连接有活性炭光氧一体机。
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