專利名稱：優化的砂芯成型方法
技術領域：
本發明涉及鑄造行業的砂芯生產領域，尤其是涉及一種使用射芯機生產砂芯的砂芯成型方法。
背景技術：
在鑄造行業，會大量使用砂型鑄造的方法來生產鑄件，因為砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應。砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯即砂芯組合而成，目前砂芯的生產主要是使用射芯機將型砂射入砂芯的成型模具、型砂經固化后形成砂芯。型砂的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結齊U，型砂粘結劑將松散的砂粒粘結起來成為型芯，使制成的砂芯具有一定的強度，在搬運、合型及澆注液態金屬時不致變形或損壞。常用的型砂粘結劑有樹脂和水玻璃砂，采用樹脂型砂粘結劑的砂芯成型固化速度快，鑄造時砂芯與鑄件容易分量離，但是樹脂型砂粘結劑的價格貴、生產成本高。水玻璃砂型砂粘結劑的價格便宜、材料成本低，但是砂芯成型固化速度慢，吹入促固化氣體的時間長，一般吹氣時間需要120秒到240秒，水玻璃砂型砂粘結劑的重量百分比含量為4.5%到5.6%之間，需要促固化氣體的用量大，高溫鑄造后的鑄件與砂芯很難分離，鑄件取出困難，鑄件上殘存的芯砂不容易清理。如果采用水冷法，將高溫鑄造后的鑄件與砂芯放入水中來實現鑄件與砂芯的分離，則鑄件容易出現金相組織改變，對鑄件品質有影響。

發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種優化的砂芯成型方法，使用射芯機進行砂芯成型，使用水玻璃砂型砂粘結劑，在射芯機的成型模具合模射砂完成后，通過在真空條件下向合模的芯盒內吹入促固化氣體，可以縮短砂芯的固化時間，減少水玻璃砂型砂粘結劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:提供一種優化的砂芯成型方法，該方法使用射芯機進行砂芯成型，所述射芯機包括模具、模具工作臺、射砂裝置、吹氣裝置和開模機構，所述模具包括上芯盒與下芯盒，其特征在于，所述砂芯成型方法包括如下步驟:
模具工作臺移動到射砂工位，上芯盒與下芯盒合模；
射砂裝置移動到射砂工位并向合模的芯盒內射砂，所述的砂中加入有水玻璃砂粘結
劑；
射砂完畢，射砂裝置離開合模的芯盒；
吹氣裝置移動到射砂工位并壓住合模的芯盒；
在真空條件下，吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯； 吹氣固化完畢，吹氣裝置離開芯盒；
開模機構將成型模具的上芯盒與下芯盒分開；
模具工作臺移動到取芯工位；
將固化的成品砂芯取出。在本發明的一個較佳實施例中，所述的水玻璃砂粘結劑為鈉水玻璃砂。在本發明的一個較佳實施例中，所述的水玻璃砂粘結劑在所述砂中的重量百分比為 1.8% 4%O在本發明的一個較佳實施例中，所述的促固化氣體為二氧化碳氣體。在本發明的一個較佳實施例中，所述的射芯機的吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯步驟中，吹入促固化氣體這一過程的持續時間為15秒到80秒之間。在本發明的一個較佳實施例中，所述的真空條件是保持合模芯盒內的真空度為1900Pa 3500Pao本發明優選使用水玻璃砂型砂粘結劑，使用二氧化碳氣體為促固化氣體，通過在真空條件下向合模的芯盒內吹入促固化氣體，可以縮短芯盒內砂芯的固化時間，減少水玻璃砂型砂粘結劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。
具體實施例方式下面結合具體的較佳實施例對本發明進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，這些實施例僅僅是例示的目的，并不旨在對本發明的范圍進行限定。本發明使用射芯機進行砂芯成型，所述射芯機包括模具、模具工作臺、射砂裝置、吹氣裝置和開模機構，所述模具包括上芯盒與下芯盒，本發明優化的砂芯成型方法包括如下步驟:
射芯機的模具工作臺移動到射砂工位，模具的上芯盒與下芯盒合模；
射芯機的射砂裝置移動到射砂工位并向合模的芯盒內射砂，射芯機的射砂裝置一般包括砂斗、氣包和射砂頭等結構，射入芯盒內的芯砂中加入有芯砂粘結劑，優選使用水玻璃砂粘結劑，除了使用水玻璃砂粘結劑外，也可以使用樹脂粘結劑或氯化銨粘結劑來代替水玻璃砂粘結劑加入到芯砂中，促進芯盒內分散的芯砂砂粒相互結合固化形成砂芯；本步驟使用的水玻璃砂粘結劑在全部芯砂中的重量百分比為1.8% 4%之間；
另外，所述的水玻璃砂粘結劑的材料基礎為鈉水玻璃砂，除了鈉水玻璃砂外，水玻璃砂粘結劑的材料基礎還可以是鉀水玻璃砂、鉀鈉水玻璃砂、季氨鹽水玻璃砂等；
射砂完畢，射芯機的射砂裝置離開合模的芯盒；
射芯機的吹氣裝置移動到射砂工位并壓住合模的芯盒，射芯機的吹氣裝置一般為吹氣
框；
射芯機的吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯，這里使用的促固化氣體優選使用二氧化碳氣體，除此之外還可以使用三乙胺氣體或二氧化硫氣體；
另外，在射芯機的吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯步驟中，吹入促固化氣體這一過程的持續時間為15秒到80秒之間；
吹氣固化完畢，射芯機的吹氣裝置離開芯盒；
射芯機的開模機構將成型模具的上芯盒與下芯盒分開；
射芯機的模具工作臺移動到取芯工位；
將固化的成品砂芯取出。本發明優化的砂芯成型方法，所述的射芯機的吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯步驟是在真空條件下進行的，該步驟需要的真空條件是保持合模芯盒內的真空度范圍在1900Pa 3500Pa之間。區別于現有技術，本發明優選使用水玻璃砂型砂粘結劑，使用二氧化碳氣體為促固化氣體，通過在真空條件下向合模的芯盒內吹入促固化氣體，可以縮短芯盒內砂芯的固化時間，減少水玻璃砂型砂粘結劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接地運用在相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種優化的砂芯成型方法，該方法使用射芯機進行砂芯成型，所述射芯機包括模具、模具工作臺、射砂裝置、吹氣裝置和開模機構，所述模具包括上芯盒與下芯盒，其特征在于，所述砂芯成型方法包括如下步驟: 模具工作臺移動到射砂工位，上芯盒與下芯盒合模； 射砂裝置移動到射砂工位并向合模的芯盒內射砂，所述的砂中加入有水玻璃砂粘結劑； 射砂完畢，射砂裝置離開合模的芯盒； 吹氣裝置移動到射砂工位并壓住合模的芯盒； 在真空條件下，吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯； 吹氣固化完畢，吹氣裝置離開芯盒； 開模機構將成型模具的上芯盒與下芯盒分開； 模具工作臺移動到取芯工位； 將固化的成品砂芯取出。
2.根據權利要求1所述的優化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的水玻璃砂粘結劑為鈉水玻璃砂。
3.根據權利要求1或2所述的優化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的水玻璃砂粘結劑在所述砂中的重量百分比為1.8% 4%。
4.根據權利要求1所述的優化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的促固化氣體為二氧化碳氣體。
5.根據權利要求1所述的優化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的射芯機的吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯步驟中，吹入促固化氣體這一過程的持續時間為15秒到80秒之間。
6.根據權利要求1所述的優化的砂芯成型方法，其特征在于，所述的真空條件是保持合模芯盒內的真空度為1900Pa 3500Pa。
全文摘要
本發明公開了一種優化的砂芯成型方法，該方法使用射芯機進行砂芯成型，該方法包括的步驟有射芯機成型模具的上芯盒與下芯盒合模；射芯機的射砂裝置移動到射砂工位并向合模的芯盒內射砂，砂中加入水玻璃砂粘結劑；在真空條件下，射芯機的吹氣裝置向合模的芯盒內吹入促固化氣體以加速芯盒內的砂固化形成砂芯；射芯機的模具工作臺移動到取芯工位；將固化的成品砂芯取出。本發明通過在真空條件下向合模的芯盒內吹入促固化氣體，可以縮短芯盒內砂芯的固化時間，減少水玻璃砂粘結劑以及促固化氣體的用量，降低材料成本，提高生產效率，并且可以改善成型砂芯的潰散性，在鑄造時使鑄件容易與砂芯分離，便于取出鑄件，而且容易清理鑄件上殘存的芯砂。
文檔編號B22C9/10GK103192031SQ20131011464
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者王建華 申請人:蘇州蘇鑄成套裝備制造有限公司