環形工裝及使用環形工裝降低用砂量的造型方法與流程

2023-05-19 19:23:56 1

本發明涉及砂型鑄造技術領域，尤其涉及一種環形工裝及使用環形工裝降低用砂量的造型方法。

背景技術：

在傳統的鑄件砂型鑄造領域，一般使用樹脂砂+木模在砂箱內造型，砂箱形狀為直角四邊形，大小依據鑄件規格確定。

也有企業為了控制成本，降低用砂量，對這種四邊形砂箱的箱角進行隔離，不填充型砂，這樣也起到了一定的作用，實施難度也較小。

但是，對於水電環類鑄件80來說，環類鑄件的主體輪廓4600mm×1100mm，三維輪廓如圖1所示，此類鑄件均具有輪廓大、壁厚小等特點，傳統此類鑄件砂型鑄造為適應鑄件大輪廓外形，採用內外部整體流砂造型，以得到鑄件澆注前所需半成品型腔，如圖2所示，相比鑄件模具70所佔的空間的重量，鑄件內部樹脂砂加上鑄件外部樹脂砂的使用重量是鑄件重量的13倍以上，而每件鑄件使用後的型砂屬於一次性半成品，無法循環使用，樹脂砂成本佔整個鑄件生產成本的20%，導致鑄件利潤降低，同時，由於樹脂砂厚度過大，澆注時內部樹脂燃燒後氣體排出困難，容易使鑄件產生氣孔、夾渣等外觀缺陷。

技術實現要素：

有必要提出一種減少環類鑄件內部流砂用量的環形工裝。

有必要提出一種使用環形工裝降低用砂量的造型方法。

一種環形工裝，包括若干上下正對設置的單層環形工裝，所述單層環形工裝包括若干隔離板和若干連接件，在隔離板的兩個側邊上設置固定孔，連接件插入相鄰的兩個隔離板的固定孔內，以通過連接件將相鄰的兩個隔離板可拆卸連接，若干隔離板和若干連接件依次間隔設置，以形成單層環形工裝。

一種使用環形工裝降低用砂量的造型方法，包括以下步驟：

造型下砂型：將環類鑄件實心模具扣放在下砂箱內，在環類鑄件實心模具的外側與下砂箱之間流樹脂砂，形成下砂型；

翻轉砂型：翻轉下砂型，取出環類鑄件實心模具的活塊實心，留下環類鑄件空心模具；

造型鑄件內腔砂型：在環類鑄件空心模具的內腔的中心位置放置若干層環形工裝，若干層環形工裝的高度不低於環類鑄件空心模具的高度，在若干層環形工裝的內側填充幹砂，在若干層環形工裝的外側與環類鑄件空心模具的內腔之間流樹脂砂，至若干層環形工裝內側的幹砂的高度和底層環形工裝外側的樹脂砂的高度與底層環形工裝的高度平齊，且最上層環形工裝內側的幹砂的高度和最上層環形工裝外側的樹脂砂的高度與環類鑄件空心模具的高度平齊，以形成鑄件內腔砂型；

造型上砂型：將上砂箱放置在下砂箱的上方，向上砂箱內流樹脂砂，至上砂箱內的樹脂砂與環類鑄件空心模具內腔中的樹脂砂粘接為一體，形成上砂型；

分型：將上砂型和下砂型分開，取出環類鑄件空心模具，形成具有環類鑄件外側形狀的上鑄型和具有環類鑄件內腔形狀的下鑄型；

合箱：將上鑄型和下鑄型合箱，形成具有環類鑄件型腔的鑄型。

本發明中，造型時，預先將環形工裝置放在環類鑄件的內腔的中心位置，進而將內腔分割為兩部分，即環形工裝內部空間和環形工裝外側空間，在環形工裝外側空間內流樹脂砂，以形成鑄件型腔，而環形工裝內部空間並不形成鑄件型腔，所以可以採用成本較低的幹砂填充，這樣大幅度降低樹脂砂的使用量，降低成本，而且還不影響鑄件型腔的造型。

附圖說明

圖1為環類鑄件的結構示意圖。

圖2為現有技術中環類鑄件的鑄造示意圖。

圖3為單層環形工裝的結構示意圖。

圖4為隔離板的結構示意圖。

圖5為連接件的結構示意圖。

圖6為下砂型的結構示意圖。

圖7為將若干層單層環形工裝置放在下砂型中的示意圖。

圖8為將環形工裝內部和環形工裝外側與環類鑄件空心模具之間流砂完畢後的示意圖。

圖9為上砂型的截面示意圖。

圖中：單層環形工裝10、隔離板11、固定孔111、拉筋112、吊裝孔113、連接件12、支擋鋼筋13、若干層環形工裝20、下砂型30、上砂型40、樹脂砂50、幹砂60、環類鑄件空心模具70、環類鑄件80。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

參見圖3至圖5，本發明實施例提供了一種環形工裝，包括若干上下正對設置的單層環形工裝10，所述單層環形工裝10包括若干隔離板11和若干連接件12，在隔離板11的兩個側邊上設置固定孔111，連接件12插入相鄰的兩個隔離板11的固定孔111內，以通過連接件12將相鄰的兩個隔離板11可拆卸連接，若干隔離板11和若干連接件12依次間隔設置，以形成單層環形工裝10。

進一步，所述隔離板11為方形鋼板，隔離板11的一個外側側面為光面，隔離板11的內側側面設置交叉連接的拉筋112，交叉連接的拉筋112之間形成支擋件定位拐角，在隔離板11的側壁上開設吊裝孔113。所述連接件12為連接銷。

進一步，所述單層環形工裝10還包括若干支擋鋼筋13，支擋鋼筋13的兩端分別支擋在相對的兩個隔離板11的定位拐角之間，以將單層環形工裝10支撐定型。

參見圖6至圖9，本發明還提出一種使用環形工裝降低用砂量的造型方法，包括以下步驟：

造型下砂型：將環類鑄件實心模具扣放在下砂箱內，在環類鑄件實心模具的外側與下砂箱之間流樹脂砂50，形成下砂型30；

翻轉砂型：翻轉下砂型30，取出環類鑄件實心模具的活塊實心，留下環類鑄件空心模具70；

造型鑄件內腔砂型：在環類鑄件空心模具70的內腔的中心位置放置若干層環形工裝20，若干層環形工裝20的高度不低於環類鑄件空心模具70的高度，在若干層環形工裝20的內側填充幹砂60，在若干層環形工裝20的外側與環類鑄件空心模具70的內腔之間流樹脂砂50，至若干層環形工裝20內側的幹砂60的高度和底層環形工裝外側的樹脂砂50的高度與底層環形工裝的高度平齊，且最上層環形工裝內側的幹砂60的高度和最上層環形工裝外側的樹脂砂50的高度與環類鑄件空心模具70的高度平齊，以形成鑄件內腔砂型；

造型上砂型：將上砂箱放置在下砂箱的上方，向上砂箱內流樹脂砂50，至上砂箱內的樹脂砂50與環類鑄件空心模具70內腔中的樹脂砂50粘接為一體，形成上砂型40；

分型：將上砂型40和下砂型30分開，取出環類鑄件空心模具70，形成具有環類鑄件80外側形狀的上鑄型和具有環類鑄件80內腔形狀的下鑄型；

合箱：將上鑄型和下鑄型合箱，形成具有環類鑄件80型腔的鑄型。

其中，環類鑄件實心模具是在環類鑄件空心模具70的內腔內放置活塊實心，該活塊實心的外側壁為與環類鑄件空心模具70內腔相同的結構，而環類鑄件空心模具70即為與環類鑄件80相同結構的模具。

進一步，所述造型鑄件內腔砂型的步驟中，所述若干層環形工裝20是由底層環形工裝、第二層環形工裝、第三層環形工裝組成，該步驟還包括以下分布流沙的步驟：

在環類鑄件空心模具70的內腔的中心位置放置底層環形工裝，在底層環形工裝的內側填充幹砂60，在底層環形工裝的外側與環類鑄件空心模具70的內腔之間流樹脂砂50，至底層環形工裝內側的幹砂60的高度和底層環形工裝外側的樹脂砂50的高度與底層環形工裝的高度平齊；

在底層環形工裝的上方放置第二層環形工裝，在第二層環形工裝的內側填充幹砂60，在第二層環形工裝的外側與環類鑄件空心模具70的內腔之間流樹脂砂50，至第二層環形工裝內側的幹砂60的高度和第二層環形工裝外側的樹脂砂50的高度與第二層環形工裝的高度平齊；

繼續放置第三層環形工裝，以此類推，至最上層環形工裝的高度不低於環類鑄件空心模具70的高度，且最上層環形工裝內側的幹砂60的高度和最上層環形工裝外側的樹脂砂50的高度與環類鑄件空心模具70的高度平齊，以形成鑄件內腔砂型。

由於若干層環形工裝20的上下層之間無相對固定措施，所以在流幹砂60和流樹脂砂50時，存在上下層環形工裝相對錯位跑位的缺陷，所以，將該步驟細化為每一層單層環形工裝10分步流砂，分步流砂時，下層環形工裝的頂部與內部的幹砂60層及外側的樹脂砂50層形成一個平面平臺，上層環形工裝只需放置在下層環形工裝或平臺上即可，不存在錯位跑位的問題。

進一步，在造型鑄件內腔砂型步驟之前還有裝配單層環形工裝10的步驟，所述裝配單層環形工裝10的過程為：

將若干隔離板11首尾連接，形成單層環狀工裝；

再將若干連接件12分別插入相鄰的隔離板11的固定孔111內，進而將相鄰隔離板11之間固定；

將支擋鋼筋13的兩端分別支擋在相對的兩個隔離板11的定位拐角之間，進而定型單層環形工裝10。

進一步，所述造型鑄件內腔砂型步驟中所述的底層環形工裝、第二層環形工裝、第三層環形工裝、第四層環形工裝為上述的單層環形工裝10。

本發明實施例方法中的步驟可以根據實際需要進行順序調整、合併和刪減。

本發明實施例裝置中的模塊或單元可以根據實際需要進行合併、劃分和刪減。

以上所揭露的僅為本發明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，並依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬於發明所涵蓋的範圍。