CN110640082A - 一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铸造成形技术领域，具体的说是一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱，浇铸砂箱包括箱体；箱体侧面四周开设有一组散热孔，箱体左右两侧设有一对起吊挂柱；箱体中装有砂型上模和砂型下模，砂型上模和砂型下模内设有型腔；砂型上模顶部设有一对与型腔连通的浇铸孔，砂型上模顶部均匀设有一组透气孔；砂型下模顶部与型腔边缘对应位置设有环形的密封圈，密封圈采用耐高温的微膨胀材料制成；本发明通过密封圈受热后略微膨胀，进而减小了砂型上模连同砂型下模之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件的表面质量，在铸造表面质量要求不高的铸件时可以减少打磨工序，提高铸件生产效率。

Description

一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱
技术领域
本发明属于铸造成形技术领域，具体的说是一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱。
背景技术
浇铸是把熔融态的金属、混凝土等注入模具，进行金属部件的铸造或水泥板及混凝土建筑的成型工艺。
浇铸成形过程中，浇铸液体在浇铸腔内流动，从而将浇铸腔进行填充，然后进行冷却，形成铸坯。浇铸成形过程中，某些浇铸液体的流动性较差、环境温度较低、模具的保温效果差或浇铸腔具有尖锐的部位时，浇铸液体不能填满浇铸腔，从而经浇铸成形的铸坯表面局部有凹坑，甚至成形后形状与浇铸腔形状不一致的情况。同时铸件由于浇铸腔的缝隙会在浇铸完成之后需要处理大量的飞边，降低铸件的表面质量和生产效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决某些浇铸液体的流动性较差、环境温度较低、模具的保温效果差或浇铸腔具有尖锐的部位时，浇铸液体不能填满浇铸腔，从而经浇铸成形的铸坯表面局部有凹坑，甚至成形后形状与浇铸腔形状不一致的情况，同时铸件由于浇铸腔的缝隙会在浇铸完成之后需要处理大量的飞边，降低铸件的表面质量和生产效率的问题，本发明提出的一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种砂箱浇铸方法，包括以下步骤：
S1、浇铸：将液态金属原料倒入到浇铸装置的中间包中，中间包中的液态金属原料从中间包的出料口流出，再经浇铸管流入到处于浇铸管的出料端下方的凝固成型装置中；凝固成型装置包括砂型，砂型内设有型腔，浇铸管出料端流出的液态金属原料进入到砂型内的型腔中；
S2、凝固成型：液态金属原料在型腔中逐渐冷却；待型腔中的液态金属原料凝固成型后，使凝固成型的浇铸成型产品脱离型腔，脱离型腔的浇铸成型产品掉落入处在型腔下方的接料输送装置中；
S3、接料筛选：接料输送装置接纳浇铸成型产品并筛除夹杂在其中的碎屑和粉末；
一种浇铸砂箱，该浇铸砂箱适用于上述浇铸方法，所述浇铸砂箱包括箱体；所述箱体侧面四周开设有一组散热孔，箱体左右两侧设有一对起吊挂柱；所述箱体中装有砂型上模和砂型下模，砂型上模和砂型下模内设有型腔；所述砂型上模顶部设有一对与型腔连通的浇铸孔，砂型上模顶部均匀设有一组透气孔；所述砂型下模顶部与型腔边缘对应位置设有环形的密封圈，密封圈采用耐高温的微膨胀材料制成；通过密封圈减小砂型上模与砂型下模之间的缝隙，进而减少浇铸成型产品的飞边；通过制作砂型上模和砂型下模过程中，将密封圈连通模型一同放置好之后再铺上型砂并压实，之后取出模型形成型腔，此时密封圈嵌入到型腔边缘的型砂中，之后在浇铸铸件时，将砂型上模连同砂型下模进行合模并锁紧，之后对型腔进行预热后浇铸液态金属，此时由于密封圈受热后略微膨胀，进而减小了砂型上模连同砂型下模之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件的表面质量，在铸造表面质量要求不高的铸件时可以减少打磨工序，提高铸件生产效率。
优选的，所述密封圈外周设有防护层，防护层与密封圈之间的环形腔中填充有热塑胶；所述防护层上圆周均布一组溢出孔；通过预热型腔时热塑胶进入砂型中，减少浇铸成型产品的夹砂；当型腔进行预热时，型腔温度升高，使得环形腔中的热塑胶受热后熔化，融化后的热塑胶从溢出孔中流出后渗透进密封圈附近的型砂中，之后型腔温度继续升高后使得热塑胶连同型砂烧结固化，进而增加型腔接缝处的砂型的强度，进而减少砂型的沙砾松脱后掉落到型腔中，造成铸件夹砂，降低铸件表面质量，影响铸件合格率。
优选的，所述防护层外周圆周均布一组固定杆，固定杆用于增强砂型的强度，进而增加型上模与砂型下模之间的密封性，进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过固定杆形成的骨架配合密实捣振的型砂，进一步增加型腔边缘的砂型的密实度和强度，减少型腔制作完成后取出模型过程中对型腔边缘的损坏，同时减少箱体在搬运或者合模过程中产生的振动对型腔的影响，进一步减少铸件的夹砂，同时保证砂型上模连同砂型下模之间接触紧密度，进一步减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件生产效率。
优选的，所述固定杆远离防护层的一端设有蛇形弯曲，进一步增加对砂型的固定作用；所述固定杆为空心且与环形腔连通管，进而增加热塑胶在砂型中的渗透深度，进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过蛇形弯曲的固定杆末端，进一步增加固定杆与型砂的摩擦力，进而增加型腔边缘的砂型的强度，同时由于固定杆为空心且与环形腔连通管，一部分受热熔化后通过热塑胶空心的固定杆流向砂型内部，进一步增加热塑胶在砂型中的渗透深度，进而进一步减少浇铸成型产品的飞边。
优选的，位于所述砂型下模的型腔底部边缘开设有一组溢流孔，溢流孔远离型腔的一端连通有球形腔；所述球形腔中部设有导热系数较高的导热板；所述密封圈中开设有膨胀孔，膨胀孔通过一组通气孔与环形腔连通；所述球形腔位于导热板上方的空腔通过连通孔与膨胀孔连通；通过球形腔受热产生压缩空气加速热塑胶渗入砂型，进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过溢流孔配合球形腔，使得流入型腔的液态金属头部携带的杂质流入球形腔中，进一步减少铸件中的杂质含量，增加铸件的合格率，同时球形腔受热后，使得导热板上方的空腔中的空气受热后膨胀，膨胀的空气通过连通孔进入膨胀孔中，使得密封圈继续膨胀，进一步减小砂型上模连同砂型下模之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，同时多余的空气经环形腔从固定杆的空心中喷出，进而增加了环形腔中热塑胶在砂型中的渗透速度，进一步增加砂型的强度，进而提高铸件生产效率。
优选的，靠近所述型腔边缘一侧的固定杆末端设有顶帽，通过顶帽配合固定杆控制密封圈与型腔边缘的距离，进而进一步减少浇铸成型产品的飞边；在制作型腔过程中，通过顶帽紧贴模具边缘，配合固定杆控制密封圈与型腔边缘的距离均等，进而增加密封圈的密封性能，减少铸件飞边的高度，进一步增加铸件的表面质量，提高铸件生产效率。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱，通过制作砂型上模和砂型下模过程中，将密封圈连通模型一同放置好之后再铺上型砂并压实，之后取出模型形成型腔，此时密封圈嵌入到型腔边缘的型砂中，之后在浇铸铸件时，将砂型上模连同砂型下模进行合模并锁紧，之后对型腔进行预热后浇铸液态金属，此时由于密封圈受热后略微膨胀，进而减小了砂型上模连同砂型下模之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件的表面质量，在铸造表面质量要求不高的铸件时可以减少打磨工序，提高铸件生产效率。
2.本发明所述的一种砂箱浇铸方法及浇铸砂箱，通过在型腔进行预热时，型腔温度升高，使得环形腔中的热塑胶受热后熔化，融化后的热塑胶从溢出孔中流出后渗透进密封圈附近的型砂中，之后型腔温度继续升高后使得热塑胶连同型砂烧结固化，进而增加型腔接缝处的砂型的强度，进而减少砂型的沙砾松脱后掉落到型腔中，造成铸件夹砂，降低铸件表面质量，影响铸件合格率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明中浇铸砂箱的立体图；
图3是本发明中浇铸砂箱的局部剖视图；
图4是图3中A处局部放大图；
图5是本发明中密封圈的结构示意图；
图中：箱体1、散热孔11、起吊挂柱12、砂型上模13、砂型下模14、型腔15、浇铸孔16、透气孔17、密封圈2、防护层21、环形腔22、溢出孔23、固定杆24、溢流孔3、球形腔31、导热板32、膨胀孔25、通气孔26、顶帽27。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述的一种砂箱浇铸方法，包括以下步骤：
S1、浇铸：将液态金属原料倒入到浇铸装置的中间包中，中间包中的液态金属原料从中间包的出料口流出，再经浇铸管流入到处于浇铸管的出料端下方的凝固成型装置中；凝固成型装置包括砂型，砂型内设有型腔，浇铸管出料端流出的液态金属原料进入到砂型内的型腔中；
S2、凝固成型：液态金属原料在型腔中逐渐冷却；待型腔中的液态金属原料凝固成型后，使凝固成型的浇铸成型产品脱离型腔，脱离型腔的浇铸成型产品掉落入处在型腔下方的接料输送装置中；
S3、接料筛选：接料输送装置接纳浇铸成型产品并筛除夹杂在其中的碎屑和粉末；
一种浇铸砂箱，该浇铸砂箱适用于上述浇铸方法，所述浇铸砂箱包括箱体1；所述箱体1侧面四周开设有一组散热孔11，箱体1左右两侧设有一对起吊挂柱12；所述箱体1中装有砂型上模13和砂型下模14，砂型上模13和砂型下模14内设有型腔15；所述砂型上模13顶部设有一对与型腔15连通的浇铸孔16，砂型上模13顶部均匀设有一组透气孔17；所述砂型下模14顶部与型腔15边缘对应位置设有环形的密封圈2，密封圈2采用耐高温的微膨胀材料制成；通过密封圈2减小砂型上模13与砂型下模14之间的缝隙，进而减少浇铸成型产品的飞边；通过制作砂型上模13和砂型下模14过程中，将密封圈2连通模型一同放置好之后再铺上型砂并压实，之后取出模型形成型腔15，此时密封圈2嵌入到型腔15边缘的型砂中，之后在浇铸铸件时，将砂型上模13连同砂型下模14进行合模并锁紧，之后对型腔15进行预热后浇铸液态金属，此时由于密封圈2受热后略微膨胀，进而减小了砂型上模13连同砂型下模14之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件的表面质量，在铸造表面质量要求不高的铸件时可以减少打磨工序，提高铸件生产效率。
作为本发明的一种实施方式，所述密封圈2外周设有防护层21，防护层21与密封圈2之间的环形腔22中填充有热塑胶；所述防护层21上圆周均布一组溢出孔23；通过预热型腔15时热塑胶进入砂型中，减少浇铸成型产品的夹砂；当型腔15进行预热时，型腔15温度升高，使得环形腔22中的热塑胶受热后熔化，融化后的热塑胶从溢出孔23中流出后渗透进密封圈2附近的型砂中，之后型腔15温度继续升高后使得热塑胶连同型砂烧结固化，进而增加型腔15接缝处的砂型的强度，进而减少砂型的沙砾松脱后掉落到型腔15中，造成铸件夹砂，降低铸件表面质量，影响铸件合格率。
作为本发明的一种实施方式，所述防护层21外周圆周均布一组固定杆24，固定杆24用于增强砂型的强度，进而增加型上模与砂型下模14之间的密封性，进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过固定杆24形成的骨架配合密实捣振的型砂，进一步增加型腔15边缘的砂型的密实度和强度，减少型腔15制作完成后取出模型过程中对型腔15边缘的损坏，同时减少箱体1在搬运或者合模过程中产生的振动对型腔15的影响，进一步减少铸件的夹砂，同时保证砂型上模13连同砂型下模14之间接触紧密度，进一步减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件生产效率。
作为本发明的一种实施方式，所述固定杆24远离防护层21的一端设有蛇形弯曲，进一步增加对砂型的固定作用；所述固定杆24为空心且与环形腔22连通管，进而增加热塑胶在砂型中的渗透深度，进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过蛇形弯曲的固定杆24末端，进一步增加固定杆24与型砂的摩擦力，进而增加型腔15边缘的砂型的强度，同时由于固定杆24为空心且与环形腔22连通管，一部分受热熔化后通过热塑胶空心的固定杆24流向砂型内部，进一步增加热塑胶在砂型中的渗透深度，进而进一步减少浇铸成型产品的飞边。
作为本发明的一种实施方式，位于所述砂型下模14的型腔15底部边缘开设有一组溢流孔3，溢流孔3远离型腔15的一端连通有球形腔31；所述球形腔31中部设有导热系数较高的导热板32；所述密封圈2中开设有膨胀孔25，膨胀孔25通过一组通气孔26与环形腔22连通；所述球形腔31位于导热板32上方的空腔通过连通孔33与膨胀孔25连通；通过球形腔31受热产生压缩空气加速热塑胶渗入砂型，进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过溢流孔3配合球形腔31，使得流入型腔15的液态金属头部携带的杂质流入球形腔31中，进一步减少铸件中的杂质含量，增加铸件的合格率，同时球形腔31受热后，使得导热板32上方的空腔中的空气受热后膨胀，膨胀的空气通过连通孔33进入膨胀孔25中，使得密封圈2继续膨胀，进一步减小砂型上模13连同砂型下模14之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，同时多余的空气经环形腔22从固定杆24的空心中喷出，进而增加了环形腔22中热塑胶在砂型中的渗透速度，进一步增加砂型的强度，进而提高铸件生产效率。
作为本发明的一种实施方式，靠近所述型腔15边缘一侧的固定杆24末端设有顶帽27，通过顶帽27配合固定杆24控制密封圈2与型腔15边缘的距离，进而进一步减少浇铸成型产品的飞边；在制作型腔15过程中，通过顶帽27紧贴模具边缘，配合固定杆24控制密封圈2与型腔15边缘的距离均等，进而增加密封圈2的密封性能，减少铸件飞边的高度，进一步增加铸件的表面质量，提高铸件生产效率。
工作时，通过制作砂型上模13和砂型下模14过程中，将密封圈2连通模型一同放置好之后再铺上型砂并压实，之后取出模型形成型腔15，此时密封圈2嵌入到型腔15边缘的型砂中，之后在浇铸铸件时，将砂型上模13连同砂型下模14进行合模并锁紧，之后对型腔15进行预热后浇铸液态金属，此时由于密封圈2受热后略微膨胀，进而减小了砂型上模13连同砂型下模14之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件的表面质量，在铸造表面质量要求不高的铸件时可以减少打磨工序，提高铸件生产效率；当型腔15进行预热时，型腔15温度升高，使得环形腔22中的热塑胶受热后熔化，融化后的热塑胶从溢出孔23中流出后渗透进密封圈2附近的型砂中，之后型腔15温度继续升高后使得热塑胶连同型砂烧结固化，进而增加型腔15接缝处的砂型的强度，进而减少砂型的沙砾松脱后掉落到型腔15中，造成铸件夹砂，降低铸件表面质量，影响铸件合格率；通过固定杆24形成的骨架配合密实捣振的型砂，进一步增加型腔15边缘的砂型的密实度和强度，减少型腔15制作完成后取出模型过程中对型腔15边缘的损坏，同时减少箱体1在搬运或者合模过程中产生的振动对型腔15的影响，进一步减少铸件的夹砂，同时保证砂型上模13连同砂型下模14之间接触紧密度，进一步减小浇铸完成的铸件的飞边，提高铸件生产效率；通过蛇形弯曲的固定杆24末端，进一步增加固定杆24与型砂的摩擦力，进而增加型腔15边缘的砂型的强度，同时由于固定杆24为空心且与环形腔22连通管，一部分受热熔化后通过热塑胶空心的固定杆24流向砂型内部，进一步增加热塑胶在砂型中的渗透深度，进而进一步减少浇铸成型产品的飞边；通过溢流孔3配合球形腔31，使得流入型腔15的液态金属头部携带的杂质流入球形腔31中，进一步减少铸件中的杂质含量，增加铸件的合格率，同时球形腔31受热后，使得导热板32上方的空腔中的空气受热后膨胀，膨胀的空气通过连通孔33进入膨胀孔25中，使得密封圈2继续膨胀，进一步减小砂型上模13连同砂型下模14之间的间隙，进而减小浇铸完成的铸件的飞边，同时多余的空气经环形腔22从固定杆24的空心中喷出，进而增加了环形腔22中热塑胶在砂型中的渗透速度，进一步增加砂型的强度，进而提高铸件生产效率；在制作型腔15过程中，通过顶帽27紧贴模具边缘，配合固定杆24控制密封圈2与型腔15边缘的距离均等，进而增加密封圈2的密封性能，减少铸件飞边的高度，进一步增加铸件的表面质量，提高铸件生产效率。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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装置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保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种砂箱浇铸方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、浇铸：将液态金属原料倒入到浇铸装置的中间包中，中间包中的液态金属原料从中间包的出料口流出，再经浇铸管流入到处于浇铸管的出料端下方的凝固成型装置中；凝固成型装置包括砂型，砂型内设有型腔，浇铸管出料端流出的液态金属原料进入到砂型内的型腔中；
S2、凝固成型：液态金属原料在型腔中逐渐冷却；待型腔中的液态金属原料凝固成型后，使凝固成型的浇铸成型产品脱离型腔，脱离型腔的浇铸成型产品掉落入处在型腔下方的接料输送装置中；
S3、接料筛选：接料输送装置接纳浇铸成型产品并筛除夹杂在其中的碎屑和粉末。
2.一种浇铸砂箱，其特征在于：该浇铸沙箱适用于权利要求1中所述浇铸方法，所述浇铸沙箱包括箱体(1)；所述箱体(1)侧面四周开设有一组散热孔(11)，箱体(1)左右两侧设有一对起吊挂柱(12)；所述箱体(1)中装有砂型上模(13)和砂型下模(14)，砂型上模(13)和砂型下模(14)内设有型腔(15)；所述砂型上模(13)顶部设有一对与型腔(15)连通的浇铸孔(16)，砂型上模(13)顶部均匀设有一组透气孔(17)；所述砂型下模(14)顶部与型腔(15)边缘对应位置设有环形的密封圈(2)，密封圈(2)采用耐高温的微膨胀材料制成；通过密封圈(2)减小砂型上模(13)与砂型下模(14)之间的缝隙，进而减少浇铸成型产品的飞边。
3.根据权利要求2所述的一种浇铸砂箱，其特征在于：所述密封圈(2)外周设有防护层(21)，防护层(21)与密封圈(2)之间的环形腔(22)中填充有热塑胶；所述防护层(21)上圆周均布一组溢出孔(23)；通过预热型腔(15)时热塑胶进入砂型中，减少浇铸成型产品的夹砂。
4.根据权利要求3所述的一种浇铸砂箱，其特征在于：所述防护层(21)外周圆周均布一组固定杆(24)，固定杆(24)用于增强砂型的强度，进而增加型上模与砂型下模(14)之间的密封性，进一步减少浇铸成型产品的飞边。
5.根据权利要求4所述的一种浇铸砂箱，其特征在于：所述固定杆(24)远离防护层(21)的一端设有蛇形弯曲，进一步增加对砂型的固定作用；所述固定杆(24)为空心且与环形腔(22)连通管，进而增加热塑胶在砂型中的渗透深度，进一步减少浇铸成型产品的飞边。
6.根据权利要求4所述的一种浇铸砂箱，其特征在于：位于所述砂型下模(14)的型腔(15)底部边缘开设有一组溢流孔(3)，溢流孔(3)远离型腔(15)的一端连通有球形腔(31)；所述球形腔(31)中部设有导热系数较高的导热板(32)；所述密封圈(2)中开设有膨胀孔(25)，膨胀孔(25)通过一组通气孔(26)与环形腔(22)连通；所述球形腔(31)位于导热板(32)上方的空腔通过连通孔(33)与膨胀孔(25)连通；通过球形腔(31)受热产生压缩空气加速热塑胶渗入砂型，进一步减少浇铸成型产品的飞边。
7.根据权利要求6所述的一种浇铸砂箱，其特征在于：靠近所述型腔(15)边缘一侧的固定杆(24)末端设有顶帽(27)，通过顶帽(27)配合固定杆(24)控制密封圈(2)与型腔(15)边缘的距离，进而进一步减少浇铸成型产品的飞边。
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