CN103464680A - 螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构及其制造使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构，其包括下砂型、上砂型、第二砂芯以及第一砂芯，所述的上砂型上开设有多个联通型腔和砂型结构外界的出气孔和一个用于注入铁水的直浇道。本发明还提供了一种上述砂型结构的制造使用方法，其包括以下步骤：造型、制芯、铣浇口杯和气眼、合箱、浇注、清理。本发明使轴承座与机壳主体一体成型，使机壳结构长度短，所需高强度螺栓数量少，节约成本；依靠铸件的铸造性保证强度及密封性，更加安全可靠；只需要吸气端采用定位销来保证转子装配精度，排气端轴承孔与转子孔为一次加工保证，精度更高。

Description

螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构及其制造使用方法

 

技术领域

本发明涉及一种铸造领域，特别涉及一种螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构及其制造使用方法。

 

背景技术

目前，国内空压螺杆市场上绝大多数都采用了分体式的螺杆主机结构，主要特点为排气轴承座与机壳采用分体结构。采用分体式结构有以下三方面的缺点：1、外形尺寸方面：由于排气法兰口开设必须在排气轴承座，整体长度尺寸大，造成材料浪费；2、结构强度方面：空压螺杆主机排气侧为最终压缩气体，压力最大；在该位置上采用螺栓连接，如面的密封性不好，容易产生泄漏，且对连接螺栓的强度要求比较高；3、加工及装配方面：分体式结构，吸气端、排气端均需要高精度的定位销来保证转子的装配精度，相对于每个产品的加工精度要求高，加工存在一定难度。因此制作一种一体式的螺杆主机结构成了当务之急。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构，所述的机壳包括轴承座与机壳主体，所述的机壳主体呈柱状，其内部开设有沿其轴线延伸的大型空腔、与所述的大型空腔相连通且轴线与所述的大型空腔轴线相平行的两个柱形小型空腔，其侧壁上设置有两个凸起，两个凸起分布于大型空腔的两侧且分别开设有中型空腔，当大型空腔水平放置时，其中一个中型空腔位于以大型空腔轴线为分界线的机壳的上半部，称为第一中型空腔，其与所述的大型空腔以及小型空腔通过连通孔相连通，第一中型空腔、大型空腔以及小型空腔形成第一空腔，另一个中型空腔位于以大型空腔轴线为分界线的机壳的下半部，称为第二中型空腔，其具有蝶形口部，能够使轴承座与机壳主体一体成型的砂型结构包括上端面上至少开设一个与所述的机壳的下半部外侧面相匹配的型腔的下砂型、开设有与所述的机壳的上半部外侧面相匹配的型腔的上砂型、设置在下砂型上的第二砂芯以及设置在上、下砂型之间的第一砂芯，第一砂芯的表面轮廓与第一空腔的轮廓相同，第二砂芯的表面轮廓与第二中型空腔的轮廓相同，所述的上砂型上开设有多个联通型腔和砂型结构外界的出气孔和一个用于注入铁水的直浇道。

优化的，所述的下砂型和上砂型上分别有四个型腔，上砂型上的型腔与下砂型上的型腔一一对应且拼合成四个以直浇道轴心为圆心呈环形整列分布的完整的型腔。

本发明还提供了一种上述砂型结构的制造使用方法，其包括以下步骤：

a、造型：将需要生产的机壳的模具固定在造型台上，在模具表面喷涂脱模剂，将所述的模具加热，在模具上指定位置放置冒口、冷铁，摆放好上砂箱，套上加砂框，砂斗进行放砂，放砂完毕后，通压缩空气进行吹气预紧实，空气通过模具上相应的排气塞排出；接下来多点压力触头通过机械压实，1-2S后开模，砂箱表面的多余砂通过刮刀刮平砂箱表面，上砂型制作完成，通过移箱设备将上砂型移至上箱工位；按上述步骤制作下砂型；

b、制芯：

制作第一砂芯，其顺序如下，把芯盒安装在相应的射芯机上、开模清理芯盒表面、喷涂脱模剂、合模射砂4～5s、加热、吹入三乙胺气体20～40ml、固化，其中射砂压力为4～5bar，最后对得到的砂芯割去射砂口，修去飞边，砂芯表面浸涂醇基石墨涂料，烘干后得到第一砂芯；

制作第二砂芯，首先选取颗粒较细较圆整、粒度均匀，透气性好、紧实度高的覆膜砂作为制芯的砂材料，为保证砂芯的强度和精度，采用的热芯盒制芯；将芯盒安装在射芯机，其中射砂压力为5～6.5bar，加热至250～270℃，烧结时间200～250S，保证烧结层厚度大于6mm，烧结完成后，开模取出砂芯，去除表面的披锋毛刺，必须观察蝴蝶口处砂芯颜色，如出现棕褐色，必须做报废处理，以免后续铁水浇注后，蝴蝶口处砂芯无足够的表面强度，造成变形，无法保证尺寸精度；

c、铣浇口杯和气眼：上箱工位通过铣刀把上砂型的浇口及气眼全部铣出来，吹去表面的浮砂及碎砂；

d、合箱：把制作好的第一、二砂芯放置在下砂型的相应位置，通过翻箱机构，铸件上砂箱翻转180°，合到下砂箱上，得到完整的砂型；

e、浇注：对浇包内1400~1450°的铁水进行球化、孕育处理，得到合格的铁液；浇注前浇包内须放入除渣剂进行0～1分钟的除渣；铁液由砂型的直浇道位置浇入，直至浇口满为止；铸件在型腔内冷却超过75分钟后进行开箱、清理、取出铸件；

f、清理：去除铸件的浇冒***，出气结构，进行抛丸，打磨处理，得到所述的机壳。

本发明的有益效果在于：本发明使轴承座与机壳主体一体成型，使机壳结构长度短，所需高强度螺栓数量，少节约成本；依靠铸件的铸造性保证强度及密封性，更加安全可靠；只需要吸气端采用定位销来保证转子装配精度，排气端轴承孔与转子孔为一次加工保证，精度更高。

 

附图说明

附图1为机壳的主视图；

附图2为机壳的右视图；

附图3为附图2的剖视图A-A；

附图4为第二砂芯的主视图；

附图5为附图4的剖视图B-B；

附图6为砂型结构的示意图；

附图中：1、机壳；11、大型空腔；12、小型空腔；21、上砂型；22、下砂型；23、第一砂芯；24、第二砂芯；25、出气孔；26、直浇道；131、第一中型空腔；132、第二中型空腔。

 

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：

如图1、2、3所示，机壳1的主体呈柱状，其内部开设有沿其轴线延伸的大型空腔11、与大型空腔11相连通且轴线与大型空腔11轴线相平行的两个柱形小型空腔12，其侧壁上设置有两个凸起，两个凸起分布于大型空腔的两侧且分别开设有中型空腔，分别为第一中型空腔131和第二中型空腔132。以大型空腔11的轴线为分界线，当大型空腔11水平放置时，第一中型空腔131位于的机壳1的上半部，其与大型空腔11以及小型空腔12之间通过连通孔相连通，第一中型空腔131、大型空腔11以及小型空腔12形成第一空腔，第二中型空腔132位于以大型空腔11轴线为分界线的机壳1的下半部。

如图6所示，砂型结构包括上端面上至少开设一个与机壳的下半部外侧面相匹配的型腔的下砂型22、开设有与机壳1的上半部外侧面相匹配的型腔的上砂型21、设置在下砂型22上的第二砂芯24以及设置在上砂型21和下砂型22之间的第一砂芯23。上砂型21上开设有多个联通型腔和砂型结构外界的出气孔25和一个用于注入铁水的直浇道26。第一砂芯23与第一空腔相对应，且其两者轮廓相同；第二砂芯24与第二中型空腔132相对应，且两者轮廓相同。

在本实施例中，下砂型22和上砂型21上分别有四个型腔，上砂型21上的型腔与下砂型22上的型腔一一对应且拼合成四个完整的型腔，四个完整的型腔以直浇道轴心为圆心呈环形整列分布的。

第二中型空腔132的蝴蝶口部的形状成型以及位置，主要靠第二砂芯24来保证。而蝴蝶口部形状复杂，尺寸小，传统的制芯工艺无法保证砂芯的成型及尺寸精度，且第二砂芯24颈部位置，相对其他位置，厚度较小，容易折断，大大提高了砂芯的废品率，提高了铸造工艺的难度，因此需要利用下述制作方法进行制作。

上述砂型结构的制造使用方法，其包括以下步骤：

a、造型：将需要生产的机壳的模具固定在造型台上，在模具表面喷涂脱模剂，将模具加热，在模具上指定位置放置冒口、冷铁，摆放好上砂箱，套上加砂框，砂斗进行放砂，放砂完毕后，通压缩空气进行吹气预紧实，空气通过模具上相应的排气塞排出；接下来多点压力触头通过机械压实，1-2S后开模，砂箱表面的多余砂通过刮刀刮平砂箱表面，上砂型制作完成，通过移箱设备将上砂型移至上箱工位；按上述步骤制作下砂型；

b、制芯：

制作第一砂芯，其顺序如下，把芯盒安装在相应的射芯机上、开模清理芯盒表面、喷涂脱模剂、合模射砂4～5s、加热、吹入三乙胺气体20～40ml、固化，其中射砂压力为4～5bar，最后对得到的砂芯割去射砂口，修去飞边，砂芯表面浸涂醇基石墨涂料，烘干后得到第一砂芯；

制作第二砂芯，首先选取颗粒较细较圆整、粒度均匀，透气性好、紧实度高的覆膜砂作为制芯的砂材料，为保证砂芯的强度和精度，采用的热芯盒制芯；将芯盒安装在射芯机，其中射砂压力为5～6.5bar，加热至250～270℃，烧结时间200～250S，保证烧结层厚度大于6mm，烧结完成后，开模取出砂芯，去除表面的披锋毛刺，必须观察蝴蝶口处砂芯颜色，如出现棕褐色，必须做报废处理，以免后续铁水浇注后，蝴蝶口处砂芯无足够的表面强度，造成变形，无法保证尺寸精度；

c、铣浇口杯和气眼：上箱工位通过铣刀把上砂型的浇口及气眼全部铣出来，吹去表面的浮砂及碎砂；

d、合箱：把制作好的第一、二砂芯放置在下砂型的相应位置，通过翻箱机构，铸件上砂箱翻转180°，合到下砂箱上，得到完整的砂型；

e、浇注：对浇包内1400~1450°的铁水进行球化、孕育处理，得到合格的铁液；浇注前浇包内须放入除渣剂进行0～1分钟的除渣；铁液由砂型的直浇道位置浇入，直至浇口满为止；铸件在型腔内冷却超过75分钟后进行开箱、清理、取出铸件；

f、清理：去除铸件的浇冒***，出气结构，进行抛丸，打磨处理，得到所述的机壳。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构，所述的机壳包括轴承座与机壳主体，所述的机壳主体呈柱状，其内部开设有沿其轴线延伸的大型空腔、与所述的大型空腔相连通且轴线与所述的大型空腔轴线相平行的两个柱形小型空腔，其侧壁上设置有两个凸起，两个凸起分布于大型空腔的两侧且分别开设有中型空腔，当大型空腔水平放置时，其中一个中型空腔位于以大型空腔轴线为分界线的机壳的上半部，称为第一中型空腔，其与所述的大型空腔以及小型空腔通过连通孔相连通，第一中型空腔、大型空腔以及小型空腔形成第一空腔，另一个中型空腔位于以大型空腔轴线为分界线的机壳的下半部，称为第二中型空腔，其具有蝶形口部，其特征在于：能够使轴承座与机壳主体一体成型的砂型结构包括上端面上至少开设一个与所述的机壳的下半部外侧面相匹配的型腔的下砂型、开设有与所述的机壳的上半部外侧面相匹配的型腔的上砂型、设置在下砂型上的第二砂芯以及设置在上、下砂型之间的第一砂芯，第一砂芯的表面轮廓与第一空腔的轮廓相同，第二砂芯的表面轮廓与第二中型空腔的轮廓相同，所述的上砂型上开设有多个联通型腔和砂型结构外界的出气孔和一个用于注入铁水的直浇道。

2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构，其特征在于：所述的下砂型和上砂型上分别有四个型腔，上砂型上的型腔与下砂型上的型腔一一对应且拼合成四个以直浇道轴心为圆心呈环形整列分布的完整的型腔。

3.一种使用权利要求1或2中所述的螺杆压缩机机壳一体成型的砂型结构铸造机壳的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

a、造型：将需要生产的机壳的模具固定在造型台上，在模具表面喷涂脱模剂，将所述的模具加热，在模具上指定位置放置冒口、冷铁，摆放好上砂箱，套上加砂框，砂斗进行放砂，放砂完毕后，通压缩空气进行吹气预紧实，空气通过模具上相应的排气塞排出；接下来多点压力触头通过机械压实，1-2S后开模，砂箱表面的多余砂通过刮刀刮平砂箱表面，上砂型制作完成，将上砂型移至上箱工位；按上述步骤制作下砂型；

b、制芯：

制作第一砂芯，其顺序如下，把芯盒安装在相应的射芯机上、开模清理芯盒表面、喷涂脱模剂、合模射砂4～5s、加热、吹入三乙胺气体20～40ml、固化，其中射砂压力为4～5bar，最后对得到的砂芯割去射砂口，修去飞边，砂芯表面浸涂醇基石墨涂料，烘干后得到第一砂芯；

制作第二砂芯，首先选取颗粒较细较圆整、粒度均匀，透气性好、紧实度高的覆膜砂作为制芯的砂材料，为保证砂芯的强度和精度，采用的热芯盒制芯；将芯盒安装在射芯机，其中射砂压力为5～6.5bar，加热至250～270℃，烧结时间200～250S，保证烧结层厚度大于6mm，烧结完成后，开模取出砂芯，去除表面的披锋毛刺，必须观察蝴蝶口处砂芯颜色，如出现棕褐色，必须做报废处理，以免后续铁水浇注后，蝴蝶口处砂芯无足够的表面强度，造成变形，无法保证尺寸精度；

c、铣浇口杯和气眼：上箱工位通过铣刀把上砂型的浇口及气眼全部铣出来，吹去表面的浮砂及碎砂；

d、合箱：把制作好的第一、二砂芯放置在下砂型的相应位置，通过翻箱机构，铸件上砂箱翻转180°，合到下砂箱上，得到完整的砂型；

e、浇注：对浇包内1400~1450°的铁水进行孕育处理，得到合格的铁液；浇注前浇包内须放入除渣剂进行0～1分钟的除渣；铁液由砂型的直浇道位置浇入，直至浇口满为止；铸件在型腔内冷却超过75分钟后进行开箱、清理、取出铸件；

f、清理：去除铸件的浇冒***，出气结构，进行抛丸，打磨处理，得到所述的铸件。

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