有箱v法制芯工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種有箱V法制芯工藝，具體為：把砂芯的芯頭部分延伸到一定長度，把延伸部分放在砂箱內。砂芯的制做用V法造型，步驟為：芯盒模樣抽真空、覆膜；噴涂料、烘干；放入“芯砂箱”；加砂、震實；刮平砂箱上表面砂、蓋膜；“芯砂箱”抽真空、芯盒模樣去真空；起模。對于結構復雜，一個方向出模有困難的砂芯，芯盒采用分成兩塊或多塊模盒塊，各模塊從不同方向起模。對于兩個以上芯頭的砂芯，只要一個芯頭帶有“砂箱芯頭”，其余芯頭按正常芯頭設計。方案使V法制芯過程的覆膜，蓋膜等工序變得簡單可行，砂芯的吊運、下芯方便，操作容易，適用性廣，便于實施。不僅適用于制做鑄件四周側面的砂芯，更適用于制做箱體、管件，泵殼等鑄件砂芯。
【專利說明】有箱V法制芯工藝【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造領域，具體涉及一種有箱V法制芯工藝，適應于V法造型生產中大型鑄件的砂芯。不僅適用于制做鑄件四周側面的砂芯，更適用于制做箱體，管件(如直通、三通、彎頭)，泵殼，閥體等鑄件的砂芯。
【背景技術】
[0002]V法造型在鑄造行業作為第三代造型方法，在造型時不使用粘結劑，從而鑄件落砂，清理過程簡單，鑄件制造成本低，設備投資少。并且鑄件尺寸精度高，表面光潔度高。最大優勢是生產環境清潔，無刺激性氣味，舊砂幾乎全部回用，鑄件生產過程的廢棄物少，稱為綠色鑄造。近年來得到廣泛應用。
[0003]雖然V法鑄造有很多優點，但V法鑄造應用受到很大局限性。由于V法制芯技術沒有得到解決，V法鑄造只適用于部分結構簡單，無芯或少芯的鑄件。現在，V法鑄造中使用的砂芯，一般用樹脂砂、水玻璃砂、覆膜砂等方法制做，這一方面增加了設備投資，增加了生產制造成本，也給后期的砂處理帶來一定困難。特別是樹脂砂芯較大、較多時，由于發氣量大，造成鑄件缺陷，嚴重時造成鑄件廢品。因此，V法制芯技術一直以來是V法鑄造發展的桎梏。

【發明內容】
[0004]為了克服現有V法鑄造技術中的V法制芯問題，使V法鑄造得到更廣泛的應用，本發明提供了一種有箱V法制芯工藝。
[0005]—種有箱V法制芯工藝,具體為:鑄造工藝設計把砂芯的定位芯頭部分延伸到一定長度，把延伸部分放在砂箱內。此砂箱稱做“芯砂箱”，砂箱與砂箱中的芯頭稱做“砂箱芯頭”，它組成整個芯子的一部分。芯盒模樣的內腔形狀由實際鑄件的砂芯形狀及定位芯頭部分形成，不含“砂箱芯頭”部分。砂芯的定位靠定位芯頭完成。芯盒模樣為帶真空箱的模樣結構。
砂芯的制做用V法造型，工藝步驟為:芯盒模樣抽真空，覆膜；噴涂料，烘干；在芯盒上表面放入“芯砂箱”;加砂，震實；刮平砂箱上表面砂，蓋膜；“芯砂箱”抽真空，芯盒去真空；起豐旲，制芯即完成。
[0006]進一步地，所述有箱V法制芯工藝帶有砂箱，稱作“芯砂箱”，箱壁為雙層中空密封結構，材質為鋼鐵或其他金屬，內壁有抽氣孔及過濾網，上箱口和下箱口與塑料薄膜接觸，要求無毛刺，平整，光滑。外壁設置有箱軸，吊環，真空管接頭。
[0007]砂芯的定位靠定位芯頭完成，而“砂箱芯頭”不起定位作用，在工藝設計時要在砂型中留出“砂箱芯頭”占用的空間。并在“砂箱芯頭”周圍留出足夠的間隙(20-40毫米)。
[0008]對于較大砂芯，如長、寬、高在一米以上。“芯砂箱”內設置芯骨真空管，一方面起到芯骨作用，另一方面，使砂芯內真空度均勻，砂芯強度一致。真空管管壁有通氣小孔，壁外有不銹鋼過濾網。此種砂箱見圖3-1，圖3-2。[0009]進一步地，所述芯盒為帶真空箱的模樣結構，真空箱外壁設有真空管接頭，與真空管路相連。芯盒模樣的內腔形狀由實際鑄件的砂芯形狀及定位芯頭部分形成，不含“砂箱芯頭”部分。芯盒的上表面是定位芯頭與砂箱心頭分界面的外延平面。此平面相當于普通V法造型模樣的型板面。此面制芯時與“芯砂箱”接觸，并覆膜，需要平整光滑。
外邊界尺寸略大于“芯砂箱”的外壁尺寸。如圖1-1，圖1-2，圖1-3。
[0010]進一步地，對于較結構復雜，一個方向出模有困難的砂芯，芯盒采用分成兩個或多個模盒塊，各模塊有獨立的真空箱，各芯盒模塊間有定位銷定位，并且芯盒上表面沿分模方向有起模斜度(0° -3° )。
[0011]進一步地，對于合模后，由于砂芯內腔橫向尺寸大于芯頭尺寸，使芯盒內部空間比上口大，芯盒凹深，難于覆膜的砂芯，在各芯盒模塊的對應砂芯的表面單獨覆膜(覆膜時，在覆膜表面外留出最少50-80毫米左右余量薄膜，利于表面密封)，各芯盒覆膜表面噴涂料，烘干。之后進行合模、卡緊。再按上述工藝步驟進行。最終起模后把各芯盒模塊接縫處的多余薄膜去掉。再用膠帶沿接縫粘貼，避免漏氣。
[0012]進一步地，在下芯后，用散砂充填下型中“芯頭砂箱”周圍的間隙。之后用鐵釬扎透散砂與下型之間的塑料薄膜幾處，使之相通。然后，再用塑料薄膜把散砂表面與下型的分型面覆膜密封。這樣所填散砂就與下型通過抽真空成為一整體，具備一定強度，保證合型后澆注過程中砂芯的穩定。
[0013]進一步地，對于兩個或多個芯頭的砂芯，只要一個芯頭帶有“砂箱芯頭”，其余芯頭按正常自硬砂工藝芯頭設計。
[0014]“砂箱芯頭”可放在型內，根據鑄件結構，也可把“砂箱芯頭”放在型外。見圖4-2、圖 5-2、圖 5-3..[0015]進一步地，此有箱V法制芯工藝，使V法制芯過程的覆膜，蓋膜等工序變得簡單可行。可解決V法鑄造的大部分中、大型砂芯的制做。并且，砂芯的吊運、下芯都比較方便。不僅適用于鑄件四周側面的砂芯，更適用于制做箱體，管件(如直通、三通、彎頭)，泵殼，閥體類鑄件的砂芯。適用于中、大型鑄件砂芯的制做。充分發揮了 V法鑄造的優勢，是V法鑄造的開拓性發展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1-1，圖1-2，圖1-3是“芯砂箱”、芯盒結構及制芯示意圖
圖中1-芯砂箱2-箱軸3-吊環4砂箱真空管接頭5-定位芯頭6-砂芯7-芯盒上表面8- “砂箱芯頭” 9-芯盒內壁、外壁10-芯盒模樣11-芯盒真空管接頭
[0017]圖2-1，圖2-2，圖2-3是砂芯和上、下型的合型示意圖
圖中201-上型202-下型203-砂芯204-上砂箱真空管接頭缺口 205-芯砂箱真空管接頭圖2-2為下型和砂芯(去掉上型)的俯視圖圖2-3為P向視圖(帶上箱)
[0018]圖3-3是由左右兩個分模盒組成的芯盒及制芯示意圖。其中“芯砂箱”帶有芯骨真空管。圖3-1，圖3-2是“芯砂箱”簡圖，圖中省去了真空管的抽氣孔、過濾網等。圖中301-左分芯盒302-右分芯盒303-砂芯304-芯砂箱305芯骨真空管
[0019]圖4-1,圖4-2是管件、二通類砂芯的芯盒、制芯及下芯不意圖圖4-1為后半芯盒及帶芯骨真空管的砂箱，制芯示意圖。圖4-2是下芯示意圖，“芯砂箱”在砂型的外面。圖中401-芯砂箱402-后半芯盒403-芯盒上表面404-砂芯405-芯盒定位銷或孔406-下型407-鑄件型腔
[0020]圖5-1，圖5-2.圖5-3是管接頭砂芯的芯盒、制芯及下芯示意圖圖5-1為后半芯盒及帶芯骨真空管的砂箱、制芯示意圖。圖5-2，圖5-3是下芯示意圖，“芯砂箱”在砂型的外面。圖中501-芯砂箱502-芯骨真空管503-后半芯盒504芯盒上表面505定位銷或孔506-砂芯507-下型508-鑄件型腔
【具體實施方式】
[0021]芯頭設計:鑄造工藝中，一般的砂芯都有芯頭，芯頭的作用是在砂型中定位并固定砂芯的。本發明把芯頭長度延伸，把延伸部分放在砂箱內，此砂箱稱做“芯砂箱”，砂箱與砂箱中的芯頭稱做“砂箱芯頭”，它組成整個芯子的一部分。
“砂箱芯頭”的長度主要考慮在下芯過程中，吊掛“芯砂箱”的吊環能基本使砂芯在水平方向保持平衡，便于下芯。
對于較長砂芯，可考慮吊掛砂芯本體部分，但必須用軟帶吊掛，以免損壞砂芯。
砂芯的定位靠芯頭完成。芯頭設計的工藝參數(芯頭尺寸、芯頭間隙等)與普通自硬砂相同。不同之處是這種V法制做的砂芯多了“砂箱芯頭”，它是芯頭的一部分，砂芯的定位靠定位芯頭完成，而“砂箱芯頭”不起定位作用。在工藝設計時要在砂型中留出“砂箱芯頭”占用的空間。并在“砂箱芯頭”周圍留出足夠的間隙。這樣下芯過程中，“芯砂箱”不與砂型接觸，便于下芯，也不影響砂芯定位。
在砂型中留出“砂芯箱”外壁的真空管接頭及吊環、箱軸占用的空間，并保留一定間隙，使真空管接頭伸出砂箱外。
[0022]根據鑄件結構，對有些箱體、泵殼、管類鑄件，可將“砂箱芯頭”放在砂型外。使砂型形狀更簡單。如圖4-2、圖5-2所示。
[0023]“芯砂箱”設計:“芯砂箱”結構與普通V法砂箱相似，為箱壁雙層中空密封結構，材質為鋼鐵或其他金屬，內壁有抽氣孔及過濾網，砂箱外壁設置有真空管接頭、吊環、箱軸。如圖1-1，圖1-2。圖1-3所示。
砂箱的尺寸根據芯頭大小設計，砂箱內壁尺寸基本和定位芯頭外輪廓尺寸相同。見圖1-1，圖 1_3。
若砂芯尺寸較大(如長、寬、高在I米以上)，砂箱內部可增設芯骨真空管，真空管的長度及橫向尺寸與砂芯大小和形狀相關，長度可伸出砂箱下表面外延伸至砂芯內部，使砂芯內部真空度均勻，增加芯的強度。真空管也起到芯骨作用，更增加了砂芯的強度。真空管管壁有通氣小孔。壁外有不銹鋼過濾網。見圖5-1，圖5-2.“芯砂箱”的長度就是“砂箱芯頭”，的長度，兩者統一(不含內置芯骨真空管)。見圖1-1 及圖 2-1，圖 2-2.[0024]芯盒的設計:芯盒模樣結構與V法造型模樣相似，由帶真空箱的模樣組成，真空箱與真空管路相連。芯盒模樣的內腔形狀由實際鑄件的砂芯形狀及定位芯頭部分形成，不含“砂箱芯頭”部分。芯盒的上表面是沿定位芯頭與砂箱芯頭的分界面向外延展，形成一平面，此平面相當于普通V法模具的型板面。此平面要平整光滑，邊界尺寸略大于“芯砂箱”的外壁尺寸。如圖1-1，圖1-2[0025]砂芯的制做:首先，對芯盒抽真空，再把加熱的EVA膜覆在芯盒內腔及芯盒上表面，EVA膜要在砂箱四周流出最少50-80毫米寬余量。以便于與砂箱外壁密封。覆膜修整后在薄I吳表面嗔涂料，供干。
[0026]接著，在芯盒上表面放上“芯砂箱”;加砂，震實；將砂箱上表面砂刮平，覆蓋普通塑料薄膜，砂箱四周流出50-80毫米寬余量。放砂箱時注意砂箱的吊環、箱軸及真空管接頭位置，要便于砂芯的吊運、下芯及合型。
然后給“芯砂箱”抽真空，把預留的薄膜貼向砂箱壁表面，密封。
[0027]再次是去掉芯盒真空，吊掛“芯砂箱”的箱軸進行起模，使砂芯與芯盒分離，取出砂新。
[0028]最后把砂芯放在軟墊或散砂上面，轉換砂芯的吊掛位置，由吊掛砂箱的箱軸改為吊掛砂箱的吊環，以利于砂芯水平放置，準備下芯。
[0029]砂芯起模后及吊運、下芯、合型和澆注過程中，砂芯一直保持真空，澆注完后過一段時間去除。
圖1-1是“芯砂箱”、芯盒結構及制芯示意圖；
圖2-1，圖2-2，圖2-3是砂芯和上型、下型的合型示意圖
[0030]進一步地，對于較結構復雜，一個方向出模有困難的砂芯，芯盒采用分成兩塊或多塊芯盒模塊，各模塊有獨立的真空箱，各芯盒模塊間有定位銷定位。為了方便分模盒，芯盒上面在分模方向有一定的起模斜度。一般0° -3°。
這時制芯的工藝步驟為:合模卡緊一各模塊抽真空一覆膜、噴涂料、烘干一放入砂箱一填砂震實一砂箱上口蓋膜一砂箱抽真空一各模盒塊去真空一起模(分模)。
[0031]進一步地，對于合模后，由于砂芯內腔橫向尺寸大于芯頭尺寸，使芯盒內部空間比上口大，芯盒凹深，難于覆膜的砂芯，要在各芯盒模塊的對應砂芯的表面單獨覆膜(覆膜時，在覆膜表面外留出最少50-80毫米左右余量薄膜，利于表面密封)，各芯盒覆膜表面噴涂料，之后進行合模、卡緊。再按上述工藝步驟往下進行。最終起模后把各芯盒模塊接縫處的多余薄膜去掉。再用膠帶沿接縫粘貼，避免漏氣。見圖3-3、圖4-1、圖5-1
[0032]在下芯后，用散砂充填下型的“砂箱芯頭”周圍的間隙。之后用鐵釬扎透散砂與下型之間的塑料薄膜幾處，使之相通。然后，再用塑料薄膜把散砂表面與下型的分型面覆膜密封。這樣所填散砂就與下型通過抽真空成為一整體，具備一定強度，保證合型后澆注過程中砂芯的穩定。
[0033]根據鑄件結構，有些箱體、管類鑄件，可將“砂箱芯頭”放在砂型外。使砂型形狀更簡，體積減小。見圖4_1、圖4_2及圖5_1、圖5_2
[0034]本方案的實施對專業技術人員容易理解。以上所述案例、示意并不限制本發明。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改，等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種有箱V法制芯工藝，具體為:鑄造工藝設計時，把砂芯的芯頭部分延伸到一定長度，把延伸部分放在砂箱內，構成“砂箱芯頭”，它組成整個砂芯的一部分。此砂箱稱作“芯砂箱”，芯盒模樣帶真空箱，真空箱與真空管路相連，砂芯的制做用V法造型，工藝步驟為:芯盒模樣抽真空、覆膜；噴涂料、烘干；在芯盒上表面放入“芯砂箱”;加砂、震實；刮平砂箱上表面砂、蓋膜；“芯砂箱”抽真空、芯盒去真空；起模，制芯即完成。
2.根據權利要求書I所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，所制砂芯帶有砂箱，“芯砂箱”的箱壁為雙層中空密封結構，內壁有抽氣孔及過濾網，材質為鋼鐵或其他金屬，上箱口和下箱口與塑料薄膜接觸，要求無毛刺，平整，光滑，外壁設置有箱軸，吊環，真空管接頭。
3.根據權利要求書I所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，砂芯定位靠定位芯頭完成，“砂箱芯頭”不起定位作用，砂型中在“砂箱芯頭”周圍留出足夠的間隙(20-40毫米)。
4.根據權利要求書I和2所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，對于較大砂箱(內壁的長、寬、高在I米以上)，砂箱內設置真空管，真空管長度及徑向尺寸與砂芯大小和形狀相關，長度可伸出箱口面外，一方面起到芯骨作用；另一方面，使砂芯內真空度均勻，砂芯強度一致，增加了砂芯的強度，真空管管壁有通氣小孔，壁外有不銹鋼過濾網。
5.根據權利要求書I和2所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，所述芯盒為帶真空箱的模樣結構，真空箱外壁設制有真空管接頭，芯盒的上表面是定位芯頭與砂箱心頭分界面的外延平面，此平面相當于普通V法造型模樣的型板面，此面制芯時與“芯砂箱”接觸并覆膜，要平整光滑。
6.根據權利要求書I和2所述有箱V法制芯工藝,其特征在于，對于結構較復雜，一個方向出模有困難的砂芯，芯盒采用分成兩塊或多塊模盒塊，各模塊從不同方向起模，各模塊有獨立的真空箱，各芯盒模塊間有定位銷定位，并且芯盒上表面沿分模方向有起模斜度(O。-3。)。
7.根據權利要求書I至6所述有箱V法制芯工藝，其特征在于。對于芯盒合模后，由于砂芯橫向尺寸大于芯頭尺寸，使芯盒內部空間比上口大，或芯盒較深，難于覆膜的砂芯，可以在各芯盒模塊的對應砂芯的表面單獨覆膜。覆膜時，在覆膜表面外留出最少50-80毫米左右余量EVA薄膜(利于表面密封)，各芯盒覆膜表面噴涂料，烘干。之后進行合模、卡緊。再按上述工藝步驟往下進行，最終起模后把各芯盒模塊接縫處的多余薄膜去掉。再用膠帶沿芯盒模塊的接縫粘貼，避免漏氣，此方法非常適用于制做箱體，管件(如直通、三通、彎頭)，泵殼，閥體類鑄件砂芯的制做。
8.根據權利要求書I至，7所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，對于兩個或多個芯頭的砂芯，只要其中一個芯頭帶有“砂箱芯頭”，其余芯頭按正常芯頭設計。
9.根據權利要求書I至8所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，“砂箱芯頭”周圍與砂型間留有間隙，下芯后，用散砂填滿下型的間隙并覆膜密封使散砂與下型一同抽真空，結為一體，增加砂芯穩定性。
10.根據權利要求書I至9所述有箱V法制芯工藝，其特征在于，“砂箱芯頭”可放在型內，根據鑄件結構，也可把“砂箱芯頭”放在型外。
【文檔編號】B22C9/11GK103639367SQ201310270744
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年6月22日 優先權日:2013年6月22日
【發明者】張志國 申請人:張志國