[发明专利]单立柱水玻璃砂造型机及其造型工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及机械制造行业铸造领域，特别涉及一种单立柱水玻璃砂造型机及其造型工艺。

 

背景技术

    水玻璃砂铸造工艺是最常用的三大砂型铸造工艺之一而获得广泛应用。CO₂硬化水玻璃砂工艺是常用的水玻璃砂工艺之一，根据吹CO₂的方式不同可分为普通CO₂水玻璃砂工艺和真空吹CO₂硬化水玻璃砂工艺。普通CO₂水玻璃砂工艺通过向紧实后的铸型（芯）内插入管子或用吹气罩将紧实后的铸型（芯）罩起后吹CO₂气体使水玻璃砂型硬化。该工艺水玻璃加入量大，硬化过程不稳定，易出现“过吹”现象，旧砂溃散性差。真空吹CO₂硬化水玻璃砂工艺（VRH法）是将紧实后的水玻璃砂型连同模板一起送入一真空室内抽气，当达到一定的真空度后，向室内通入CO₂气体，使铸型硬化的一种铸造工艺。该工艺CO₂消耗量少，旧砂的溃散性好，但需要有专门设计的真空室，使投资增加，给生产的组织带来不便。

 

发明内容

为了满足水玻璃砂造型的要求，避免普通CO₂硬化水玻璃砂工艺及真空吹CO₂硬化水玻璃砂工艺存在的问题，本发明提供了一种应用于CO₂水玻璃砂硬化工艺的单立柱水玻璃砂造型机及其造型工艺。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种单立柱水玻璃砂造型机，包括底座和机架，所述底座上设置有起模机构、举升机构和振击机构，所述机架上端设置有回转臂，所述振击机构上设置有工作台，所述工作台上表面向内凹陷形成腔体，安装于所述工作台上端面的模板与所述工作台构成真空室，所述真空室与一真空系统连接，所述回转臂上设置有CO₂吹气装置。

所述回转臂的一端通过键与一轴联接，所述轴通过轴承支撑在所述机架上，所述回转臂的另一端设置有所述CO₂吹气装置，所述CO₂吹气装置包括与所述回转臂密封连接的吹气头，所述吹气头通过一吹气管与CO₂气源连接。

所述吹气头内设置有阻流板，所述阻流板上均匀分布有通气孔。

所述吹气头的下端面设置有一密封圈。

所述吹气头上设置有手柄。

所述振击机构包括振击缸和振击活塞，所述振击活塞与所述工作台连接。

所述举升机构包括举升缸和举升活塞，所述举升活塞为所述振击缸的缸体。

所述起模机构包括两个位于所述举升缸两侧的起模缸，两个所述起模缸的活塞杆上分别设置有一起模架，所述起模架上设置有能够顶起砂箱的顶杆，两个所述起模架之间设置有刚性同步架。

 

本发明还提供了一种单立柱水玻璃砂造型机的造型工艺，所述工艺包括以下步骤：

（1）将吹气头旋出工作台上方位置，将模板固定在工作台上，砂箱放到模板上，并将辅助框放在砂箱上，向砂箱内加入混制好的水玻璃砂，开启振击机构1-5min后关闭，取下辅助框，刮平砂箱的上表面，去除多余的水玻璃砂；

（2）将吹气头旋转至工作台的正上方，开启举升机构，将砂箱举升至与吹气头接触，使吹气头的密封圈与砂箱的上端面紧密接触；

（3）打开真空系统的真空阀，使真空室内形成负压，然后打开与吹气头连接的CO₂气源，保持0.5-5min，在负压的诱导下使CO₂气体从砂型的上表面向模板均匀渗透，在此过程中，CO₂和型砂充分接触，使砂型硬化；

（4）待型砂充分硬化后，关闭真空阀和CO₂气源，同时将真空室和大气相通，举升机构复位；

（5）将吹气头旋出工作台的上方位置；

（6）启动起模机构，起模机构上的顶杆顶住砂箱向上运动实现起模；

（7）采用人工或运输机械将造好的铸型搬走，起模机构复位，本次造型过程结束。

 

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明在砂箱的上方通入CO₂气体，在砂箱下方形成负压，促使CO₂能够均匀地渗透到水玻璃砂型内，促使水玻璃砂型均匀硬化；这样，将水玻璃砂造型过程中的型砂紧实、硬化、起模等工艺操作在一台造型机上完成，实现水玻璃砂造型的单机机械化，工艺操作简单，工作人员的劳动强度低，劳动生产率得以提高。