專利名稱：砂型低壓鑄造封堵澆口裝置及砂型低壓鑄造的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造裝置及其工藝方法，該裝置及方法主要應(yīng)用于鋁合金潮模砂型低壓鑄造上。
背景技術(shù)：
由于砂型低壓鑄造是 在反重力狀態(tài)下自下而上充滿鑄型，充型平穩(wěn)、易控，便于鑄型排氣，鑄件質(zhì)量好。該工藝方法在鑄造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，在公知的砂型低壓鑄造技術(shù)方面，進行砂型低壓鑄造時，通常是在完成加壓澆注和保壓凝固后將鑄型(連同鑄件)移離澆注位置的。但由于砂型導(dǎo)熱性差，鑄件凝固時間長，導(dǎo)致生產(chǎn)率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出了一種在低壓鑄造加壓充型結(jié)束后，通過澆口封堵裝置，快速封堵澆口(同時低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓)。這樣就可以把鑄型移離澆注位置，翻轉(zhuǎn)鑄型進行冷卻凝固。然后，將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注，從而大幅度提高生產(chǎn)率。本發(fā)明所采用的技術(shù)措施是一種砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，它包括上下砂型、在所述的上、下砂型的直澆道部位造出帶有鑄造拔模斜度的凹槽，在所述的凹槽中放置所述的封堵件，在所述的下砂型背面設(shè)置供封堵件驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動部件通過的引導(dǎo)孔，在引導(dǎo)孔外側(cè)設(shè)置封堵件驅(qū)動機構(gòu)。本方案的具體特點還有，所述封堵件驅(qū)動機構(gòu)包括油缸，油缸活塞桿正對下砂型的引導(dǎo)孔。所述封堵件包括陶瓷封堵塊和設(shè)置于引導(dǎo)孔和直澆道之間將引導(dǎo)孔和直澆道間隔開的保留砂團，保留砂團的設(shè)置使引導(dǎo)孔和直澆道不能貫通；上砂型一邊的凹槽為沿陶瓷封堵塊前進方向逐漸縮小的臺階狀凹槽，且凹槽深度大于所述陶瓷封堵塊的移動距離；陶瓷封堵塊的前端在向前移動過程中剪切上砂型凹槽側(cè)面的型砂，并堆積在陶瓷封堵塊前端凹槽的剩余空間內(nèi)形成剪切砂團。所述的陶瓷封堵塊上有方形澆注孔。所述封堵件包括固定在凹槽內(nèi)的樹脂砂塊和與之滑動配合的封堵鋼板。樹脂砂塊由兩半砂塊粘結(jié)組合而成；樹脂砂塊上設(shè)置澆注孔，在樹脂砂塊中部垂直于澆注孔軸線設(shè)置導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽分別設(shè)置于兩半砂塊上且組合后形成導(dǎo)向孔；封堵鋼板設(shè)置于一側(cè)的導(dǎo)向孔內(nèi)并與之滑配實現(xiàn)對澆注孔的封堵，封堵鋼板的另一端延伸至引導(dǎo)孔中。導(dǎo)向孔分布于澆注孔兩側(cè)且與澆注孔之間間隔5-10mm的樹脂砂。導(dǎo)向孔與封堵鋼板之間的間隙不超過0. ro. 2_，在位于封堵鋼板對側(cè)的導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有硅酸鋁棉。在直澆道入口處放置過濾網(wǎng)，起過濾鋁液和防止砂粒落入低壓鑄造保溫爐內(nèi)的作用。
本發(fā)明還提供了一種砂型低壓鑄造的方法，它包括如下步驟當(dāng)控制系統(tǒng)接到低壓鑄造澆注完成的信號后，所述的推進油缸活塞桿快速伸出，沿引導(dǎo)孔推動鑄型中的封堵件向前移動，所述的推進油缸達(dá)到一定行程后停止，同時低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓；此時，所述的封堵件錯位后把直澆道隔開并阻止鋁液流出；封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件可移離澆注位置，并將鑄型翻轉(zhuǎn)后冷卻凝固；然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。本發(fā)明提供了兩套技術(shù)方案
方案一砂型低壓鑄造封堵澆口裝置及封堵方法之一。它包括上、下砂箱、型砂填充后形成的砂型、工業(yè)陶瓷封堵塊、過濾網(wǎng)、陶瓷升液管和推進油缸。其特征是在上、下砂箱中用潮模砂填砂造型形成鑄型。在鑄型的直澆道部位造出凹槽，在凹槽中放置陶瓷封堵塊，封堵塊上有方形澆注孔。在直澆道入口處放置過濾網(wǎng)，起過濾鋁液和防止砂粒落入低壓鑄造保溫爐內(nèi)的作用。在下砂型背面銑出引導(dǎo)孔，該引導(dǎo)孔不與直澆道貫通，二者之間保留一部分砂團。在引導(dǎo)孔外側(cè)設(shè)置推進油缸，其活塞桿伸向鑄型的引導(dǎo)孔。其封堵方法是當(dāng)控制系 統(tǒng)接到低壓鑄造澆注完成的信號后，油缸活塞桿快速伸出，沿引導(dǎo)孔推動鑄型中的保留砂團和陶瓷封堵塊向前移動，油缸活塞桿達(dá)到一定行程后停止(同時低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓)。此時，陶瓷封堵塊錯位后把直澆道隔開，活塞桿前端的保留砂團向前移動，封堵上封堵塊與鑄型之間的間隙，阻止鋁液流出。封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件可移離澆注位置，并將鑄型翻轉(zhuǎn)后冷卻凝固。然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。方案二 砂型低壓鑄造封堵澆口裝置及方法之二。它包括上、下砂箱、型砂填充后形成的砂型、樹脂砂塊、封堵鋼板、過濾網(wǎng)、陶瓷升液管和推進油缸。其特征是在兩半砂箱中用潮模砂填砂造型形成鑄型。在鑄型的直澆道部位造出凹槽，在凹槽中放置樹脂砂塊，樹脂砂塊上有方形澆注孔和導(dǎo)向孔。在直澆道入口處放置過濾網(wǎng)，起過濾鋁液和防止砂粒落入低壓鑄造保溫爐內(nèi)的作用。在下砂型背面銑出弓I導(dǎo)孔，將封堵鋼板放入樹脂砂塊的導(dǎo)向孔內(nèi)，并伸到引導(dǎo)孔中。在引導(dǎo)孔外側(cè)設(shè)置油缸，其活塞桿伸向鑄型的引導(dǎo)孔。其封堵方法是當(dāng)控制系統(tǒng)接到低壓鑄造澆注完成的信號后，油缸活塞桿快速伸出，推動封堵鋼板沿導(dǎo)向孔向前移動，油缸活塞桿到達(dá)一定行程后停止(同時低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓)。此時，封堵鋼板移動插入樹脂砂塊另一側(cè)導(dǎo)向孔中把直澆道隔開，由于鋼板的冷卻作用，可阻止鋁液從鋼板與砂型之間的縫隙中流出。封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件可移離澆注位置，并將鑄型翻轉(zhuǎn)后冷卻凝固。然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。本發(fā)明的有益效果是，利用低壓鑄造在反重力狀態(tài)下充型平穩(wěn)、易控的特點澆注鑄件，可減少鑄件缺陷，提高鑄件質(zhì)量。利用澆口封堵裝置及方法，封堵住澆口，將鑄型移離澆注位置，并將鑄型翻轉(zhuǎn)后冷卻凝固，然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。可大幅度提聞砂型低壓鑄造的生廣效率。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的兩個方案進一步說明。圖I 圖5是本發(fā)明方案一的結(jié)構(gòu)及方法示意圖。其中，圖I是本發(fā)明方案一封堵前結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明方案一封堵后結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I的B向視圖；圖4是圖3的A-A向剖視圖；圖5是鑄型連同鑄件翻轉(zhuǎn)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6 圖10是本發(fā)明方案二的結(jié)構(gòu)及方法示意圖。其中，圖6是本發(fā)明方案二封堵前結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明方案二封堵后結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖6的B向視圖；圖9是圖8的A-A向剖視圖；圖10是鑄型連同鑄件翻轉(zhuǎn)后的結(jié)構(gòu)示意；圖11 圖12是方案二中的樹脂砂塊成型示意圖。圖中1_上砂箱；2_上砂型；3_下砂箱；4_下砂型；5_鑄件型腔；6-油缸；7-過濾網(wǎng)；8_密封墊；9_陶瓷升液管；10_凹槽；11-鑄件；12_封堵砂團；13_直澆道；14_剪切砂團；15-引導(dǎo)孔；16_保留砂團；17_陶瓷封堵塊；18_導(dǎo)向孔；19_樹脂砂塊；20_封堵鋼板；21-導(dǎo)向槽；22_硅酸鋁棉。
具體實施例方式實施例一 如圖I 5所示，一種砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，它包括上砂型2和下砂型4、在所述的上砂型2、下砂型4的直澆道部位造出帶有鑄造拔模斜度的凹槽10，在所述的凹槽10中放置所述的封堵件，在所述的下砂型4背面設(shè)置供封堵件驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動部件通過的引導(dǎo)孔15，在引導(dǎo)孔15外側(cè)設(shè)置封堵件驅(qū)動機構(gòu)。所述封堵件驅(qū)動機構(gòu)包括油缸6，油缸6活塞桿正對下砂型4的引導(dǎo)孔15。所述封堵件包括陶瓷封堵塊17和設(shè)置于引導(dǎo)孔15和直澆道13之間將引導(dǎo)孔15和直澆道13間隔開的保留砂團16，保留砂團16的設(shè)置使引導(dǎo)孔15和直澆道13不能貫通；位于上砂型2 —邊的凹槽10為沿陶瓷封堵塊17前進方向逐漸縮小的臺階狀凹槽，且凹槽10深度大于所述陶瓷封堵塊17的移動距離；陶瓷封堵塊17的前端在向前移動過程中剪切上砂型2凹槽10側(cè)面的型砂，并堆積在陶瓷封堵塊17前端凹槽10的剩余空間內(nèi)形成剪切砂團14。所述的陶瓷封堵塊17上有方形澆注孔。在直澆道13入口處放置過濾網(wǎng)7，起過濾鋁液和防止砂粒落入低壓鑄造保溫爐內(nèi)的作用。使用時，采用潮模砂分別在上砂箱I、下砂箱3中造出上砂型2和下砂型4，在所述的下砂型4背面銑出引導(dǎo)孔15。將陶瓷封堵塊17放置在下砂型4的凹槽10中，凹槽10有圖示方向的鑄造拔模斜度，在所述的上砂型2 —邊的凹槽為臺階凹槽。將所述的上砂型2和下砂型4合攏并鎖緊。在直澆道13入口處，放置過濾網(wǎng)7后形成完整鑄型，將組裝好的鑄型移至澆注位置，與陶瓷升液管9對接，在所述的過濾網(wǎng)7和陶瓷升液管9之間放置硅酸鋁棉密封墊8。在所述的下砂型4的引導(dǎo)孔15 —側(cè)設(shè)置推進油缸7，其活塞桿與所述的引導(dǎo)孔15對中。鑄型移至澆注位置后，進行低壓澆注(圖I)。鋁液沿陶瓷升液管9上升，經(jīng)過過濾網(wǎng)7和陶瓷封堵塊17進入型腔5。待鋁液充滿型腔5后，低壓鑄造控制系統(tǒng)發(fā)出信號，油缸6的活塞桿快速伸出(同時，低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓)，進入并通過所述的引導(dǎo)孔15，推動所述的保留砂團16和陶瓷封堵塊17向前移動，陶瓷封堵塊17封堵住所述的直澆道13，所述的保留砂團16被頂破并前移，堆積在油缸活塞桿前端，形成封堵砂團12(圖2)，封堵住陶瓷封堵塊17與下砂型4之間的間隙(為便于造型時起模，該間隙可控制在0. 2-0. 5_之間)，阻滯鋁液溢出?？刂扑龅挠透?的活塞桿伸出一定的行程后停止，然后縮回。所述 的陶瓷封堵塊17的前端向前移動時，剪切所述的上砂型2凹槽側(cè)面的型砂，由于凹槽深度大于所述的陶瓷封堵塊17的移動距離，剪切下來的型砂堆積在陶瓷封堵塊17前端凹槽的剩余空間內(nèi)，形成剪切砂團14，保證了所述的上砂型2不會被頂破。封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件11移離澆注位置，并翻轉(zhuǎn)進行冷卻凝固(圖5)。然后，然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。實施例二
如圖6 圖10所不,本實施例與實施例一相同之處不再贅述,不同之處在于,所述封堵件包括固定在凹槽10內(nèi)的樹脂砂塊19和與之滑動配合的封堵鋼板20。樹脂砂塊19由兩半砂塊粘結(jié)組合而成；樹脂砂塊19上設(shè)置澆注孔，在樹脂砂塊19中部垂直于澆注孔軸線設(shè)置導(dǎo)向槽21，導(dǎo)向槽21分別設(shè)置于兩半砂塊上且組合后形成導(dǎo)向孔18 ;封堵鋼板20設(shè)置于一側(cè)的導(dǎo)向孔18內(nèi)并與之滑配實現(xiàn)對澆注孔的封堵，封堵鋼板20的另一端延伸至引導(dǎo)孔15中。導(dǎo)向孔18分布于澆注孔兩側(cè)且與澆注孔之間間隔5-10mm的樹脂砂。導(dǎo)向孔18與封堵鋼板20之間的間隙不超過0. ro. 2mm，在位于封堵鋼板20對側(cè)的導(dǎo)向孔18內(nèi)設(shè)置 有硅酸鋁棉22。一種砂型低壓鑄造封堵澆口裝置及方法(之二)。采用潮模砂分別在上砂箱I、下砂箱3中造出上砂型2和下砂型4。米用樹脂砂制作出樹脂砂塊19，樹脂砂塊19由兩半砂塊粘結(jié)組合而成(圖11、圖12)，組合后形成導(dǎo)向孔18，導(dǎo)向孔18寬5_，導(dǎo)向孔18與澆注孔之間的距離為5 10mm (圖12)，與所述的封堵鋼板20之間的間隙不超過0. f 0.2mm。在兩半砂塊上分別作出導(dǎo)向槽21。組合前，將硅酸鋁棉22置于上砂型2 —邊的兩半砂塊的導(dǎo)向槽21內(nèi)(圖12)。組合后，將封堵鋼板20插入所述的樹脂砂塊19上的導(dǎo)向孔18中。將所述的樹脂砂塊19連同所述的封堵鋼板20放置在下砂型4的凹槽10中，將所述的上砂型2和下砂型4合攏并鎖緊形成鑄型。在直澆道13入口處，放置鋁合金液過濾網(wǎng)7后形成完整鑄型，將組裝好的鑄型移至澆注位置，與陶瓷升液管9對接，在所述的過濾網(wǎng)7和陶瓷升液管9之間放置硅酸鋁棉密封墊8。將鑄型移至澆注位置后，進行低壓澆注(圖6)。鋁液沿陶瓷升液管9上升，經(jīng)過過濾網(wǎng)7和樹脂砂塊19進入鑄件型腔5。待鋁液充滿鑄件型腔5后，低壓鑄造控制系統(tǒng)發(fā)出信號，油缸6的活塞桿快速伸出(同時，低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓)，進入所述的引導(dǎo)孔15，推動所述的封堵鋼板20向前移動，封堵鋼板20封堵住所述的直澆道13，并穿過樹脂砂塊19進入硅酸鋁棉22所在的導(dǎo)向孔18中(圖7)，硅酸鋁棉22阻止鋁液浸入。所述的油缸6的活塞桿伸出一定的行程后停止，然后縮回。即使有少量鋁液鉆進封堵鋼板20和樹脂砂塊19之間的縫隙，也因鋼板的冷卻作用而凝固，阻止了鋁液溢出。封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件11移離澆注位置，并翻轉(zhuǎn)進行冷卻凝固(圖10)。然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。
權(quán)利要求
1.一種砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，它包括上下砂型、在所述的上、下砂型的直澆道部位造出帶有鑄造拔模斜度的凹槽，在所述的凹槽中放置封堵件，在所述下砂型背面設(shè)置供封堵件驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動部件通過的引導(dǎo)孔，在引導(dǎo)孔外側(cè)設(shè)置封堵件驅(qū)動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是所述封堵件驅(qū)動機構(gòu)包括油缸，油缸活塞桿正對下砂型的引導(dǎo)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是所述封堵件包括陶瓷封堵塊和設(shè)置于引導(dǎo)孔和直澆道之間將引導(dǎo)孔和直澆道間隔開的保留砂團；上砂型一邊的凹槽為沿陶瓷封堵塊前進方向逐漸縮小的臺階狀凹槽，且凹槽深度大于所述陶瓷封堵塊的移動距離；陶瓷封堵塊的前端在向前移動過程中剪切上砂型凹槽側(cè)面的型砂，并堆積在陶瓷封堵塊前端凹槽的剩余空間內(nèi)形成剪切砂團。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是所述的陶瓷封堵塊上有方形澆注孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是所述封堵件包括固定在凹槽內(nèi)的樹脂砂塊和與之滑動配合的封堵鋼板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是樹脂砂塊由兩半砂塊粘結(jié)組合而成；樹脂砂塊上設(shè)置澆注孔，在樹脂砂塊中部垂直于澆注孔軸線設(shè)置導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽分別設(shè)置于兩半砂塊上且組合后形成導(dǎo)向孔；封堵鋼板設(shè)置于一側(cè)的導(dǎo)向孔內(nèi)并與之滑配實現(xiàn)對澆注孔的封堵，封堵鋼板的另一端延伸至引導(dǎo)孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是導(dǎo)向孔分布于澆注孔兩側(cè)且與澆注孔之間間隔5-10mm的樹脂砂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是導(dǎo)向孔與封堵鋼板之間的間隙不超過O. Γ0. 2_，在位于封堵鋼板對側(cè)的導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有硅酸鋁棉。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂型低壓鑄造封堵澆口裝置，其特征是在直澆道入口處放置過濾網(wǎng)，起過濾鋁液和防止砂粒落入低壓鑄造保溫爐內(nèi)的作用。
10.一種砂型低壓鑄造的方法，它包括如下步驟當(dāng)控制系統(tǒng)接到低壓鑄造澆注完成的信號后，所述的推進油缸活塞桿快速伸出，沿引導(dǎo)孔推動鑄型中的封堵件向前移動，所述的推進油缸達(dá)到一定行程后停止，同時低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓；此時，所述的封堵件錯位后把直澆道隔開并阻止鋁液流出；封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件可移離澆注位置，并將鑄型翻轉(zhuǎn)后冷卻凝固；然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。
全文摘要
一種砂型低壓鑄造封堵澆口裝置及砂型低壓鑄造的方法，在鑄型的直澆道部位造出凹槽，在凹槽中放置封堵件，封堵件上有方形澆注孔。在下砂型背面銑出封堵引導(dǎo)孔，引導(dǎo)孔外側(cè)設(shè)置油缸，其活塞桿伸向鑄型的引導(dǎo)孔。其封堵方法是當(dāng)控制系統(tǒng)接到低壓鑄造澆注完成的信號后，控制油缸活塞桿快速伸出，沿引導(dǎo)孔推動鑄型中的一塊型砂連同封堵件向前移動，油缸達(dá)到一定行程后停止運動同時低壓鑄造加壓系統(tǒng)排氣泄壓，封堵件錯位后把直澆道隔開。封堵好的鑄型連同未完全凝固的鑄件可移離澆注位置，并將鑄型翻轉(zhuǎn)后冷卻凝固。然后將另一套鑄型移至澆注位置進行澆注。本發(fā)明主要用于制造低壓鑄造成套設(shè)備。
文檔編號B22D18/04GK102773458SQ20121030707
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者丁蘇沛, 史學(xué)謙, 張照光, 楊震華, 畢建峰, 郭小花 申請人:濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司