CN1156068A - 制造气体硬化模的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于增大气体硬化铸造模之型砂的充填密度及强度的方法及装置。该方法的特征是，它包括以下步骤，即，向由模板1和模架构成的空间里注入气体硬化铸造型砂，将被注入型砂的组件被移到已密闭容器中时，使容器内压力降低，将空气导入容器3，向铸造型砂的表面施加压力以增大型砂充填密度，通过硬化气体将铸造型砂硬化。

Description

制造气体硬化模的方法和设备

本发明涉及一种用于制造气体硬化铸模的方法和设备。

到目前为止，已有很多通过气体硬化铸造型砂来制造铸模的方法被广泛应用。为了减少使用气体量及增加铸模抗断裂的能力，已有一种制造一类气体硬化铸模的方法(VRH法)为众人所知。这种方法包括以下步骤：将一由气体硬化型砂模制的铸模置于一密闭容器中；在该容器中形成真空；在铸模的型砂的砂粒之间的空间填充硬化气体以将铸模硬化到一定的强度水平。

但是，现有技术方法存在下述的问题。由于气体硬化铸造型砂的流动性较弱，所以，在模制时其充填密度相对较低。为解决该问题以增大充填密度的方法都不令人满意，除非加长充填、压紧模具的时间。其中，在二氧化碳制模方法中，要求减少充填模具的时间，因为由作为粘结剂的水玻璃的高粘度系数引起铸造型砂的流动性差，还因为在大多数情况下充填是由人工完成的。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种方法和装置，以容易地使形成气体硬化铸模的型砂得到较高充填密度并增加铸模强度。

为达到上述目的，本发明的气体硬化铸模的制造方法和特征是，包括下述步骤：向一个空间中注入气体硬化型砂，该空间由一个带有模型P的模板和一个模架构成；将包括模板、模架和型砂的组件置于一可密闭容器中；闭合该容器；降低密闭容器内的压力到2～100托；将气体以流速50～600kg/cm²/sec的速度导入已降压的容器中；从型砂上面施加压力以增大其充填密度；由硬化气体硬化铸造型砂。

此外，为达到上述目的，本发明的用于制造气体硬化铸模的装置的特征是，包括：一可密闭容器，一个由一带有模型P的模板和一模架的组件可被置于其中或从中取出，由模板和模架所形成的空间填充气体硬化铸造型砂；一降压装置，用于在容器闭合后利用一真空泵从容器中排出气体；气体引导装置，设在位于容器中的模架的上方，具有一用于引导气体的阀；用于将硬化气体引导到可密闭容器中的装置。

下面结合图说明本发明的实施例。

图1是本发明一实施例的简图。

在图1中，模架2置于一带有模型P的模板1的上部，以形成一组件。在该组件位于一可密闭容器3的外面时，由模板1、模型P、和模架2形成的空间中注入了气体硬化铸造型砂4，从而形成了一组件。之后，该组件被置于容器3中，然后闭合容器3。该容器可包括一顶面和密闭的侧面，但其底部是开放的。

在容器3上方设置一框架F，在框架F上安装有一升降油缸5。该油缸5和容器3相连以便使该容器3可被油缸5驱动而从底台6上升起分离及按压于其上。在底台6的上部设有辊子传输装置R，以便当容器被升起时，组件可以在辊子上被传输到容器3中的预定位置。

该容器3还具有降压装置7，其一端与容器3的上部相连，其另一端通过一真空阀8和真空泵9相连。密闭的容器3通过真空泵9经真空阀的操作可降压到2-100托。

用于引导空气的装置10整体地设置于容器3的上部。空气引导装置10带有阀11，可以在密闭容器3被密闭时将空气引导到其中。用于引导硬化气体的装置12也装于容器3的上部以与之连通。

下面描述具有这种结构的装置的工作状况。图1中，由带有模型P的模板1和模架2界定出的空间中由人工将型砂注入其中，此时，该空间位于容器3的外部(未图示)。在容器3处于升起的位置时，注入型砂的组件作为一个整体通过在辊子传输装置R的移动被传输到由容器3密闭的空间内。通过操作油缸5，容器3通过其自身降下而被密闭，当被按压在底台6上。在气密条件通过操作真空阀8，容器被降压到2-100托。

接下来，通过操作设于容器3上部的空气引导装置10的阀11而使空气瞬间被引入密闭的容器3中。瞬间作用在铸造型砂4上表面的空气可形成一脉冲压力，从而使型砂4被压紧。

当型砂在一次操作中没有被空气压实时，上述的降压和空气引导步骤可以再重复一次。这样充填密度经脉冲压作用可被进一步增大。

然后，密闭的容器3可以与上述相类似的方式再次被降压。接下来，通过硬化气体引导装置将硬化气体导入密闭的容器3。通过导入其内部的硬化气体的穿透作用而使型砂被硬化。由于充填密度因脉冲压作用而被增大，和传统的铸模相比，可以得到具有高强度的铸模。硬化气体可以被引导到密闭容器3中而不必使之降压。此外，铸模的由硬化气体的硬化可以在任何地方进行而不一定非要在密闭的容器中完成。

本发明中的气体硬化型砂4包括粘结剂，最好该粘结剂采用水玻璃、酚醛树脂、尿烷树脂、或呋喃树脂。根据型砂4的类型，硬化气体可以选用二氧化碳、TEA气体、二氧化硫、和甲酸甲酯。

在上述实施例中，降压装置7在密闭容器3上部与之相连，但该降压装置可以在任何部位与该密闭容器相连。

空气增加的速率最好是50～600kg/cm²/sec，或更佳的是200～400kg/cm²/sec。被导入的空气可以是压缩空气，这种情况下，最好其最大压力是10kg/cm²。空气压力可根据空气引导阀11的形状和尺寸来优化。

在本发明的上述实施例中，引导装置10设于容器的上部。但是，引导装置10可以设置在在位于模架2上方的任何位置，其设置也可以为数个。

此外，上述本发明的实施例中，容器3由升降油缸5升起，但是上述的容器3也可以是这样的结构，即它可以向左或向右移动或转动，或在上述方向和上下方向的合成方向上移动，只要该容器可以被密封即可。

还有，在上述本发明的实施例中，容器3由升降油缸5相对于模架2等向下移动，以便气密地压在底台6上。但是，也可以是模架2等被升起并被置于提升台上，而容器被固定于确定位置以便密闭该容器。

从上面的描述即可以清楚地看出，本发明在工业有显著的效果，它可以容易且迅速地使形成具有高强度气体硬化模的型砂具有高的充填密度，特别是通过向置于降压容器里的注入于模具组件的型砂表面供给气体以形成脉冲压力以瞬时地将型砂压实。

Claims (6)

1.一种制造气体硬化模的方法，包括以下步骤，

向由带有模型P的模板(1)和模架(2)形成的空间里注入气体硬化铸造型砂：

将包括模板(1)和模架(2)以及型砂(4)的组件置于一可密闭的容器(3)中，密闭该容器(3)，将已密闭的容器降压使其中的压力降低到2-100托；

以50～600kg/cm²/sec的速度将空气导入已降压的容器(3)中，并向型砂4的表面施加压力以增大充填密度；以及

由硬化气体将型砂硬化。

2.如权利要求1的方法，其中，引入的空气是大气压的空气。

3.如权利要求1的方法，其中，引入的空气是压力空气。

4.如权利要求1～3任一项记载的方法，其中，下述步骤被重复地进行，即，使密闭的容器(3)降压到2～100托，将空气导入已降压的容器(3)中，向型砂表面施加压力。

5.一种制造气体硬化模的装置，包括：

一可密闭容器(3)，一包括带有模型P的模板(1)和模架(2)的组件可以移到其内部或从中移出，由该组件形成的空间里注入型砂(4)；

一降压装置，用于在该容器被密闭后通过真空泵(9)将其中的空气排出；

空气导入装置(10)，安装于模架(2)之上方，带有一用于引导空气的阀11，上述的模架(2)被置于容器(3)；以及

用于将硬化气体导入的装置(12)。

6.一种用于制造气体硬化模的装置，包括：

一可密闭容器(3)，已可以由升降油缸(5)带动上下移动，油缸5安装于框架F上，上述的框架F由多个位于底台(6)上的柱子支承，通过这样的结构可以使容器压于底台(6)上，当容器(3)被升起时，可以使一个组件被传输到上述容器之中或从中移出，上述的组件包括一带有模型P的模板(1)，一模架(2)，以及一由上组件形成的注入了气体硬化铸造型砂的空间；

降压装置(7)，和容器(3)相连，通过由真空泵(9)从容器(3)排出空气以使容器(3)降压；以及

一导入装置(12)，和容器(3)相连，用于将硬化气体导入容器(3)。

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