CN210877444U - 一种应用于v法垂直造型工艺的砂箱及v法垂直造型系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱，包括至少两个首尾相连的砂箱，任一砂箱包括框架本体和设于框架本体的支撑骨架，框架本体因支撑骨架的支撑而使抗弯曲强度有所提升，框架本体抗变形能力强，使用寿命较长。经支撑骨架分隔后框架本体的两端形成相互独立的左模腔和右模腔，支撑骨架具有若干与框架本体所设的抽气孔相连通以对左模腔和右模腔进行负压抽气的抽气室，模腔体积变小，且负压气体能够从支撑骨架的两侧分别对左模腔和右模腔施加负压，负压施加面积增大，有利于均匀抽气，使砂型的外形准确可靠，铸造质量较高。因此，砂箱铸造质量及使用寿命均有所提高。本实用新型提供一种包含上述砂箱的V法垂直造型系统。

Description

一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱及V法垂直造型系统

技术领域

本实用新型涉及铸造工艺技术领域，特别涉及一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱。本实用新型还涉及一种包括应用于V法垂直造型工艺的砂箱的V法垂直造型系统。

背景技术

V法造型是用塑料薄膜把砂箱中不含粘结剂的干砂与外界隔开，再用真空泵把砂型中的空气抽出，使砂型在负压作用下保持特定形状。V法造型目前主要包括V法水平造型和V法垂直造型两种。

其中，V法水平造型包含负压覆膜、砂箱充砂、翻箱起模、合型浇注及停止抽气等步骤，而V法垂直造型的砂箱通常垂直放置以使干砂能够从砂箱顶部垂直地射入砂箱内，起模可避免翻箱砂箱。相较于V法垂直造型，V法水平造型所涉及的工序较多且需频繁翻转砂箱，使V法水平造型的生产效率偏低，为 V法垂直造型的广泛应用奠定基础。

现有的应用于V法垂直造型工艺的砂箱包括具有左半模样的正压板、具有右半模样的反压板及设于正压板与反压板之间且具有中空模腔的砂箱，左半模样右侧面、中空模腔和右半模板的左侧面在覆膜合模后能够形成与预制备铸件的外轮廓形状一致的封闭造型腔，通过对封闭造型腔进行充砂和抽气处理以形成具有理想形状的砂型。

通常情况下，砂箱的侧面设有与中空模腔相连通的抽气孔，使真空泵通过抽气孔对中空模腔进行抽气。然而，由于中空模腔的体积过大，有限数量的抽气孔仅能够从中空模腔的外围对中空模腔进行抽气，而难以对中空模腔的整体进行均匀抽气，意味着砂型所受的负压分布不均匀，严重影响砂型的形状，从而影响预制备铸件的铸造质量；进一步地，过大体积的中空模腔还使砂箱的抗弯曲强度减弱，导致砂箱在长期使用过程中极易发生变形或破损，使用寿命相对较短。

因此，如何提升现有应用于V法垂直造型工艺的砂箱中砂箱的铸造质量及使用寿命是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱，支撑骨架支撑框架本体，且负压气体能够从支撑骨架的两侧分别对左模腔和右模腔施加负压，故砂箱的使用寿命及铸造质量均有所提升。本实用新型还提供一种包括应用于V法垂直造型工艺的砂箱的V法垂直造型，生产效率较高。

其具体方案如下：

本实用新型提供一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱，包括至少两个首尾相连的砂箱，任一砂箱包括框架本体和设于框架本体的支撑骨架，经支撑骨架分隔后框架本体的两端形成相互独立的左模腔和右模腔，支撑骨架具有若干与框架本体所设的抽气孔相连通以对左模腔和右模腔进行负压抽气的抽气室。

优选地，任意相邻两个砂箱合模后其中一个砂箱的左模腔与另一个砂箱的右模腔相配合以形成轮廓形状与预制备铸件轮廓形状一致的成型模腔。

优选地，支撑骨架包括若干块纵横相交以形成若干抽气室的纵向支板和横向支板，全部抽气室相互连通且体积相等。

优选地，支撑骨架与左模腔之间及支撑骨架与右模腔之间均设有用于阻隔砂粒钻入抽气室的砂粒隔板，砂粒隔板具有用于使负压气体仅由抽气室流入左模腔或右模腔的负压气孔。

优选地，每个砂粒隔板的左右两侧对应设有用于支撑砂粒隔板的左侧支板和右侧支板，左侧支板和右侧支板均设有与负压气孔相连通的通气孔。

优选地，砂箱顶部设有若干分别与左模腔和右模腔对应连通以实现垂直射砂的左射砂孔和右射砂孔。

优选地，全部左射砂孔和全部右射砂孔均沿直线均匀分布。

优选地，还包括设于支撑骨架与框架本体之间以密封二者之间缝隙的密封件。

优选地，抽气孔设有常闭开关。

本实用新型还提供一种V法垂直造型系统，包括具有左半模样的正压板、具有右半模样的反压板和上述应用于V法垂直造型工艺的砂箱，左半模样与左模腔配合形成左砂型，右半模样与右模腔配合形成右砂型，相邻左砂型与右砂型配合后形成外轮廓形状与预制备铸件轮廓形状一致的砂型。

相对于背景技术，本实用新型所提供的应用于V法垂直造型工艺的砂箱的关键改进点在于优化砂箱的结构。一方面，在砂箱的框架本体内增设支撑骨架，使支撑骨架实现支撑框架本体，框架本体的抗弯曲强度有所提高，从而降低框架本体变形的风险，框架本体的使用寿命自然有所提升；另一方面，支撑骨架与框架本体所设的抽气孔相连通，且经支撑骨架分隔后框架本体的两端形成相互独立的左模腔和右模腔，相当于利用支撑骨架将现有砂箱的中空模腔分隔成两个独立的模腔，模腔体积变小，有利于左模腔和右模腔实现均匀抽气；进一步地，当利用真空泵从抽气孔抽气时，负压气体能够从支撑骨架的两侧对左模腔和右模腔施加负压，负压施加面积增大，有利于更进一步实现均匀抽气，保证砂型的外形准确可靠，从而提升铸造质量。

因此，本实用新型所提供的应用于V法垂直造型工艺的砂箱能够有效提升砂箱的铸造质量及使用寿命。

本实用新型所提供的包括应用于V法垂直造型工艺的砂箱的V法垂直造型，因砂箱的优化使良品率提高，生产效率自然较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供应用于V法垂直造型工艺的砂箱的结构图；

图2为应用图1中的砂箱的合模状态图；

图3为应用图1中的砂箱的拆模状态图；

图4为应用图3中形成的砂型的拼装状态图。

附图标记如下：

砂箱1、正压板2和反压板3；

框架本体11和支撑骨架12；

抽气孔111、左射砂孔112和右射砂孔113；

右模腔121、抽气室122、纵向支板123、横向支板124、砂粒隔板125、左侧支板126和右侧支板127；

通气孔1261。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供应用于V法垂直造型工艺的砂箱的结构图。

本实用新型实施例公开了一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其关键实用新型点在于优化砂箱1的结构，以提升铸造质量和使用寿命。

本实用新型包括至少两个首尾相连的砂箱1，两个砂箱1配合形成一个完整的砂型，砂箱1的数量具体依据所需的砂型数量确定，方便实现批量生产，生产效率较高。

任一砂箱1包括框架本体11和支撑骨架12。在该具体实施例中，框架本体 11呈立方体状，包括顶侧板、底侧板、左侧板和右侧板，从而围成两端敞开的中空模腔。

支撑骨架12设于框架本体11，为实现V法垂直造型提供条件。优选地，框架本体11垂直设于支撑骨架12内。进一步地，支撑骨架12实现支撑框架本体 11，有效提升框架本体11的抗弯曲强度，从而降低框架本体11变形的风险，框架本体11的使用寿命自然有所提升。在该具体实施例中，支撑骨架12可以通过焊接或螺栓连接等方式固定于框架本体11内。

本实用新型还包括设于支撑骨架12与框架本体11之间的密封件，以便密封件密封支撑骨架12与框架本体11之间缝隙，保证左模腔和右模腔121完全独立，防止砂型变形，有利于提升铸造质量。在该具体实施例中，密封件可以是橡胶密封圈，但不限于此。

更进一步地，经支撑骨架12分隔后，框架本体11的两端分别形成相互独立的左模腔和右模腔121，相当于支撑骨架12将框架本体11的中空模腔分隔成两个独立的模腔，也即左模腔和右模腔121的干砂相互独立，且左模腔和右模腔121的充砂量均小于现有中空模腔的体积，从而实现减小模腔的体积，负压的抽气阻力减小，有利于左模腔和右模腔121实现均匀抽气。在该具体实施例中，左模腔和右模腔121的体积依据预制备铸件的结构设定，在此不作具体限定。

框架本体11设有抽气孔111，抽气孔111用于与真空泵相连，方便为左模腔和右模腔121提供负压。在该具体实施例中，框架本体11的左右两侧各对称设有一个抽气孔111，抽气孔111具体为穿过框架本体11的圆形通孔。

在该具体实施例中，抽气孔111设有常闭开关，自然状态下，常闭开关处于关闭状态，抽气孔111被堵塞，隔开抽气室122与外界，防止外界灰尘等异物落入抽气室122；当常闭开关处于开启状态时，抽气孔111与真空泵相连，对抽气室122进行抽气。常闭开关可以是手动球阀，但不限于此。

关键的是，支撑骨架12具有若干与抽气孔111相连通的抽气室122，也即抽气室122的左右两端分别与左模腔和右模腔121对应连通，当利用真空泵从抽气孔111抽气时，负压气体能够从支撑骨架12的两侧分别对左模腔和右模腔 121施加负压，负压施加面积增大，有利于更进一步实现均匀抽气，保证砂型的外形准确可靠，从而提升铸造质量。

综上所述，本实用新型所提供的应用于V法垂直造型工艺的砂箱能够有效提升砂箱1的铸造质量及使用寿命。

为快速形成砂型，任意相邻两个砂箱1合模后，一个砂箱1的左模腔与另一个砂箱1的右模腔121恰好配合，从而形成轮廓形状与预制备铸件轮廓形状一致的成型模腔，单个砂型的体积减小，有利于减小成型铸件的体积及质量，从而降低起模难度，操作方便，适合批量生产，有利于提升铸造效率。

支撑骨架12包括若干块纵向支板123和横向支板124，各纵向支板123和各横向支板124纵横相交，从而形成若干抽气室122，各个抽气室122相互连通，且全部抽气室122的体积相等，有利于负压均匀分布于各抽气室122，避免负压分布不均匀，从而保证向左模腔和右模腔121均匀施加负压，进一步保证左模腔和右模腔121能够实现均匀抽气，进行提升砂型质量，有利于进一步提升铸造质量。

在该具体实施例中，纵向支板123与横向支板124交错垂直设置，形成若干个正方体状抽气室，任意相邻的抽气室122通过导气孔实现连接，导气孔为设于抽气室122侧壁的圆形通孔。当然，抽气室122结构及分布方式不限于此。

支撑骨架12与左模腔之间及支撑骨架12与右模腔121之间均设有砂粒隔板125，砂粒隔板125能够阻止砂粒钻入抽气室122，但为顺利实现抽气，砂粒隔板125具有若干负压气孔，负压气孔能够连通抽气室122与左模腔，或连通抽气室122与右模腔121，使负压气体仅能够由抽气室122流入左模腔或右模腔 121。需特别指明的是，负压气孔的孔径优选小于砂粒的最小宽度，防止砂粒钻入抽气室122，同时不影响负压气体的流通，保证抽气顺利可靠，故障率地，抽气均匀，铸造质量自然有所提升。

为延长砂粒隔板125的使用寿命，每个砂粒隔板125的左右两侧对应设有左侧支板126和右侧支板127，砂粒隔板125夹于左侧支板126与右侧支板127之间，防止砂粒隔板125在负压作用下变形或破损，同时防止砂粒隔板125免受砂粒冲击，进一步降低砂粒隔板125破裂的风险。在该具体实施例中，支撑骨架12的左右两侧各设有一个砂粒隔板125，且每个砂粒隔板125的两侧均设有左侧支板126和右侧支板127。左侧支板126为靠近抽气室122一侧的侧板，右侧支板127为靠近左模腔或右模腔121一侧的侧板。

另外，左侧支板126和右侧支板127均设有若干通气孔1261，通气孔1261 与负压气孔相连通，为负压气体在抽气室122与左模腔之间及抽气室122与右模腔121之间顺利流通。若干通气孔1261均匀分布于左侧支板126和右侧支板 127上。通气孔1261的内径略大于负压气孔的内径，以便降低通气孔1261的加工难度，降低生产成本。

砂箱1顶部设有若干与左模腔相连通的左射砂孔112，和若干与右模腔121 相连通的右射砂孔113，保证干砂由左射砂孔112垂直射入左模腔，并使干砂由右射砂孔113垂直射入右模腔121中，使干砂能够借助自身重力实现快速降落，同时分区射砂还能够有效缩短射砂时间，提升射砂效率，从而提升铸造效率。

进一步地，全部左射砂孔112和全部右射砂孔113均沿直线均匀分布，保证干砂均匀落入左模腔或右模腔121中，提升砂型质量，从而提升铸造质量。在该具体实施例中，左射砂孔112和右射砂孔113均为穿过框架本体11的圆形通孔，且二者均沿框架本体11的长度方向错开分布。当然，射砂孔的结构及分布方式均不限于此。

请参考图2至图4，图2为应用图1中的砂箱的合模状态图；图3为应用图1 中的砂箱的拆模状态图；图4为应用图3中形成的砂型的拼装状态图。

本实用新型还提供一种V法垂直造型系统，包括具有左半模样的正压板2、具有右半模样的反压板3和上述应用于V法垂直造型工艺的砂箱。

正压板2和反压板3分别位于砂箱1的两侧，以便正压板2和反压板3能够依靠液压动力相互靠近或远离。如附图2所示，正压板2和反压板3相互靠近对应封堵左模腔及右模腔121，形成封闭的充砂空间，为充砂提供条件；接着，如附图3所示，正压板2和反压板3相互分离，左半模样与左模腔配合形成左砂型，右半模样与右模腔121配合形成右砂型；最后，相邻左砂型与右砂型配合后形成外轮廓形状与预制备铸件轮廓形状一致的砂型。因砂箱的铸造质量的提升使砂型的良品率有所提升，生产效率自然较高。

在该具体实施例中，左半模样具体为具有倒圆角的圆柱状凸起，右半模样具体为具有倒圆角的圆柱状凹槽，在此不作具体限定，可依据预制备铸件进行设定。

以上对本实用新型所提供的应用于V法垂直造型工艺的砂箱进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，包括至少两个首尾相连的砂箱(1)，任一所述砂箱(1)包括框架本体(11)和设于所述框架本体(11)的支撑骨架(12)，经所述支撑骨架(12)分隔后所述框架本体(11)的两端分别形成左模腔和右模腔(121)，所述支撑骨架(12)具有若干与所述框架本体(11)所设的抽气孔(111)相连通以对所述左模腔和所述右模腔(121)进行负压抽气的抽气室(122)。

2.根据权利要求1所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，任意相邻两个所述砂箱(1)合模后其中一个所述砂箱(1)的所述左模腔与另一个所述砂箱(1)的所述右模腔(121)相配合以形成轮廓形状与预制备铸件轮廓形状一致的成型模腔。

3.根据权利要求2所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，所述支撑骨架(12)包括若干块纵横相交以形成若干所述抽气室(122)的纵向支板(123)和横向支板(124)，全部所述抽气室(122)相互连通且体积相等。

4.根据权利要求3所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，所述支撑骨架(12)与所述左模腔之间及所述支撑骨架(12)与所述右模腔(121)之间均设有用于阻隔砂粒钻入所述抽气室(122)的砂粒隔板(125)，所述砂粒隔板(125)具有用于使负压气体仅由所述抽气室(122)流入所述左模腔或所述右模腔(121)的负压气孔。

5.根据权利要求4所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，每个所述砂粒隔板(125)的左右两侧对应设有用于支撑所述砂粒隔板(125)的左侧支板(126)和右侧支板(127)，所述左侧支板(126)和所述右侧支板(127)均设有与所述负压气孔相连通的通气孔(1261)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，所述砂箱(1)顶部设有若干分别与所述左模腔和所述右模腔(121)对应连通以实现垂直射砂的左射砂孔(112)和右射砂孔(113)。

7.根据权利要求6所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，全部所述左射砂孔(112)和全部所述右射砂孔(113)均沿直线均匀分布。

8.根据权利要求1至6任一项所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，还包括设于所述支撑骨架(12)与所述框架本体(11)之间以密封二者之间缝隙的密封件。

9.根据权利要求1至6任一项所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，其特征在于，所述抽气孔(111)设有常闭开关。

10.一种V法垂直造型系统，其特征在于，还包括具有左半模样的正压板(2)和具有右半模样的反压板(3)，还包括如权利要求1至9任一项所述的应用于V法垂直造型工艺的砂箱，所述左半模样与所述左模腔配合形成左砂型，所述右半模样与所述右模腔(121)配合形成右砂型，相邻所述左砂型与所述右砂型配合后形成外轮廓形状与预制备铸件轮廓形状一致的砂型。

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