CN207222873U - 浇铸工艺中的壳模加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精密铸造工艺技术领域，特指一种浇铸工艺中的壳模加热装置。一种浇铸工艺中的壳模加热装置包括：箱体，所述的箱体内放置有钢珠，于砂箱外设置有电磁感应加热装置，浇铸时壳模放置于箱体内，通过钢珠将壳模外表面压紧，利用电磁感应加热装置对钢珠加热，从而对壳模进行加热保温。本实用新型采用钢珠取代现有砂箱中的沙土砂粒，钢珠不仅具有原有砂粒的功效，可以对壳模进行外围的压紧支撑，防止厚度较薄的壳模可以抵抗浇铸时冲击力，同时钢珠可以通过电磁感应装置加热，从而对壳模进行加热，确保浇铸铸件的品质。

Description

浇铸工艺中的壳模加热装置

技术领域：

本实用新型涉及精密铸造工艺技术领域，特指一种浇铸工艺中的壳模加热装置。

背景技术：

目前的精密铸造工艺多采用脱蜡铸造，其制作工艺为：

第一，制作出蜡模，并对蜡模进行修正。

第二，将若干的蜡模组装形成蜡树，以实现一次浇铸成型多个产品的目的，提高工作效率。

第三，将蜡树进行浸浆处理，令蜡树表面附着一层浆料，待浆料干燥后，再次经过多次浸浆，为了确保浸浆壳模的厚度，通常需要重复5-6次浸浆工艺，壳模的厚度达到5-7毫米。

第四，完成浸浆工艺后，采用蒸汽脱蜡的方式，将壳模内的蜡模流出，实现蜡模与壳模的分离。

第五，脱蜡完成后，需要对壳模进行烧结处理，令形成壳模的浆料烧结固化，并且将残留的蜡模材料完全燃烧掉。

第六，烧结完成后的壳模作为铸造的型腔，将熔融的原料(例如金属熔液、玻璃溶液等)注入，在壳模中成型，最后将整个壳模取出，敲破壳模即可取出成型的产品。

上述工艺中，当壳模烧结完成后，通常会立即进行浇铸，这样可以令壳模在温度很高状态下完成浇铸作业。这是因为，如果待壳模冷却后进行浇铸，熔融的原料浇入壳模时，壳模突然收到熔融原料的剧烈加热，可能会出现破裂的情况，同时熔融的原料(如钢水)刚进入冷却壳模内时，可能会受冷凝固，将壳模内的通道堵塞。

在目前的浇铸工艺中，通常是通过作业员使用拨叉将烧结完成的壳模取出，然后将正处于高温状态下的壳模移送到浇铸区，完成浇铸，这种方式存在以下缺点：

1、每次只能完成对一个壳模的浇铸，同时作业员直接对高温的壳模进行作业存在一定的风险；

2、熔炉无法一次完成所有的浇铸，所以必须一致处于加热状态，热能损耗大；

3、无法实现自动化作业。

另一个方面，本发明人经过不断研究实验，将3D打印技术引入脱蜡铸造领域，曾提出过一种采用3D打印制作壳模的铸造方法，即通过3D打印机一次性将整个壳模打印出来。由于这种方案是用于精密铸造，所以3D打印壳模的方案主要是采用陶瓷等耐火粉末材料的胶水喷射粘结方式或者激光烧结方式。这种3D打印的的壳模较目前使用浸浆脱蜡烧结的壳模而言，其具有厚度薄，加工方便的优点。但是其也存在一定的不足：由于3D打印的壳模厚度较薄，在浇铸过程中为了防止浇铸的熔融原料对壳模的冲击，需要将3D打印的壳模进行埋砂处理后，再进行浇铸。即将若干的壳模埋入砂箱中，将砂箱经过震动压紧，通过砂箱中的砂粒对壳模外部形成有效的支撑，这样就可以防止壳模在浇铸时破裂。这种埋砂处理的方式虽然可以具有防止壳模破裂，并且可一次性完成对多个壳模的浇铸，但是其也存在一个不足：就是难以对壳模进行加热，即便对壳模进行加热后再进行埋砂处理，由于壳模温度很高，作业员很难对其进行埋砂处理。所以对浇铸一些精密工件，不良率就会升高。同时，目前所用的埋砂铸造用的砂粒多为沙土材质，其很难加热。

基于以上问题，本发明人经过不断改进，在上述技术方案基础上提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种浇铸工艺中的壳模加热装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：一种浇铸工艺中的壳模加热装置包括：箱体，所述的箱体内放置有钢珠，于砂箱外设置有电磁感应加热装置，浇铸时壳模放置于箱体内，通过钢珠将壳模外表面压紧，利用电磁感应加热装置对钢珠加热，从而对壳模进行加热保温。

进一步而言，上述技术方案中，所述的箱体安装在一震动装置上，通过震动装置将钢珠紧实。

进一步而言，上述技术方案中，所述钢珠的直径在5-20毫米。

本实用新型采用的是埋砂铸造的原理，但是所使用的不是砂粒，而是用钢珠取代砂粒，再通过电磁感应加热装置对钢珠进行加热，从而对壳模进行加热、保温。使用时，首先将通过3D打印获得壳模烧结成型后，然后将壳模埋入箱体内，并利用钢珠对壳模外埋入，预留浇口；接着，可以通过晃动或者利用震动装置对箱体进行震动，通过震动钢珠将对壳模进行压紧，开启电磁感应加热装置，通过电磁感应装置产生的交变磁场对钢珠进行加热，钢珠会快速升温，从而对壳模进行加热。最后，停止加热，并开始浇铸。

本实用新型采用上述技术方案后，其采用钢珠取代现有砂箱中的沙土砂粒，钢珠不仅具有原有砂粒的功效，可以对壳模进行外围的压紧支撑，防止厚度较薄的壳模可以抵抗浇铸时冲击力，同时钢珠可以通过电磁感应装置加热，从而对壳模进行加热，加热后的壳模更利于浇铸作业的完成，避免出现温差过大造成的壳模破裂或者流道堵塞。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图；

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1所示，本实用新型为一种浇铸工艺中的壳模加热装置，其包括：箱体1。所述的箱体1内放置有钢珠2，于砂箱外1设置有电磁感应加热装置3，浇铸时壳模4放置于箱体1内，通过钢珠2将壳模4外表面压紧，利用电磁感应加热装置3对钢珠2加热，从而对壳模4进行加热保温。

所述的箱体1安装在一震动装置5上，通过震动装置5将钢珠2紧实。

所述钢珠2的直径在5-20毫米。对于体积较大的壳模而言，可以采用直径较大的钢珠，对于体积较小的壳模而言可以采用直径较小的钢珠。钢珠2的直径应当与壳模体积匹配，否则钢珠太大可能造成无法对壳模形成有效的支撑。钢珠直径太小，则可能受热变形。

本实用新型中的电磁感应加热装置3采用中频加热，通过输入中频交流电产生交变磁场，从而令钢珠2的表面迅速加热。通常保持钢珠2的加热温度在400℃-600℃即可。这样浇铸的熔融原料注入壳模4时，壳模不会因突然受热导致破裂，并且，浇铸的原料也不会突然受冷凝固，造成流道的堵塞。另一个方面，箱体1内的钢珠2会对壳模4形成有效的支撑，对抗浇铸原料的冲击，确保壳模4不会破裂。

本实用新型适用于厚度较薄的壳模铸造，尤其适用于3D打印壳模材料的浇铸。由于3D打印的壳模材料较薄，所以通常需要进行埋砂浇铸，而现有的埋砂用砂箱很难实现对壳模的加热保温，而使用本实用新型后，就可以解决这一问题，进一步提升铸件的品质。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (3)

1.一种浇铸工艺中的壳模加热装置，包括：箱体(1)，其特征在于：所述的箱体(1)内放置有钢珠(2)，于箱体外(1)设置有电磁感应加热装置(3)，浇铸时壳模(4)放置于箱体(1)内，通过钢珠(2)将壳模(4)外表面压紧，利用电磁感应加热装置(3)对钢珠(2)加热，从而对壳模(4)进行加热保温。

2.根据权利要求1所述的一种浇铸工艺中的壳模加热装置，其特征在于：所述的箱体(1)安装在一震动装置(5)上，通过震动装置(5)将钢珠(2)紧实。

3.根据权利要求1所述的一种浇铸工艺中的壳模加热装置，其特征在于：所述钢珠(2)的直径为5-20毫米。