螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構及其制造使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構，其包括下砂型、上砂型、第二砂芯以及第一砂芯，所述的上砂型上開設有多個聯通型腔和砂型結構外界的出氣孔和一個用于注入鐵水的直澆道。本發(fā)明還提供了一種上述砂型結構的制造使用方法，其包括以下步驟：造型、制芯、銑澆口杯和氣眼、合箱、澆注、清理。本發(fā)明使軸承座與機殼主體一體成型，使機殼結構長度短，所需高強度螺栓數量少，節(jié)約成本；依靠鑄件的鑄造性保證強度及密封性，更加安全可靠；只需要吸氣端采用定位銷來保證轉子裝配精度，排氣端軸承孔與轉子孔為一次加工保證，精度更高。
【專利說明】螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構及其制造使用方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種鑄造領域，特別涉及一種螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構及其制造使用方法。
[0003]【背景技術】
[0004]目前，國內空壓螺桿市場上絕大多數都采用了分體式的螺桿主機結構，主要特點為排氣軸承座與機殼采用分體結構。采用分體式結構有以下三方面的缺點:1、外形尺寸方面:由于排氣法蘭口開設必須在排氣軸承座，整體長度尺寸大，造成材料浪費；2、結構強度方面:空壓螺桿主機排氣側為最終壓縮氣體，壓力最大；在該位置上采用螺栓連接，如面的密封性不好，容易產生泄漏，且對連接螺栓的強度要求比較高；3、加工及裝配方面:分體式結構，吸氣端、排氣端均需要高精度的定位銷來保證轉子的裝配精度，相對于每個產品的加工精度要求高，加工存在一定難度。因此制作一種一體式的螺桿主機結構成了當務之急。
[0005]
【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:一種螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構，所述的機殼包括軸承座與機殼主體，所述的機殼主體呈柱狀，其內部開設有沿其軸線延伸的大型空腔、與所述的大型空腔相連通且軸線與所述的大型空腔軸線相平行的兩個柱形小型空腔，其側壁上設置有兩個凸起，兩個凸起分布于大型空腔的兩側且分別開設有中型空腔，當大型空腔水平放置時，其中一個中型空腔位于以大型空腔軸線為分界線的機殼的上半部，稱為第一中型空腔，其與所述的大型空腔以及小型空腔通過連通孔相連通，第一中型空腔、大型空腔以及小型空腔形成第一空腔，另一個中型空腔位于以大型空腔軸線為分界線的機殼的下半部，稱為第二中型空腔，其具有蝶形口部，能夠使軸承座與機殼主體一體成型的砂型結構包括上端面上至少開設一個與所述的機殼的下半部外側面相匹配的型腔的下砂型、開設有與所述的機殼的上半部外側面相匹配的型腔的上砂型、設置在下砂型上的第二砂芯以及設置在上、下砂型之間的第一砂芯，第一砂芯的表面輪廓與第一空腔的輪廓相同，第二砂芯的表面輪廓與第二中型空腔的輪廓相同，所述的上砂型上開設有多個聯通型腔和砂型結構外界的出氣孔和一個用于注入鐵水的直澆道。
[0008]優(yōu)化的，所述的下砂型和上砂型上分別有四個型腔，上砂型上的型腔與下砂型上的型腔一一對應且拼合成四個以直澆道軸心為圓心呈環(huán)形整列分布的完整的型腔。
[0009]本發(fā)明還提供了一種上述砂型結構的制造使用方法，其包括以下步驟:
a、造型:將需要生產的機殼的模具固定在造型臺上，在模具表面噴涂脫模劑，將所述的模具加熱，在模具上指定位置放置冒口、冷鐵，擺放好上砂箱，套上加砂框，砂斗進行放砂，放砂完畢后，通壓縮空氣進行吹氣預緊實，空氣通過模具上相應的排氣塞排出；接下來多點壓力觸頭通過機械壓實，1-2S后開模，砂箱表面的多余砂通過刮刀刮平砂箱表面，上砂型制作完成，通過移箱設備將上砂型移至上箱工位；按上述步驟制作下砂型；
b、制芯:
制作第一砂芯，其順序如下，把芯盒安裝在相應的射芯機上、開模清理芯盒表面、噴涂脫模劑、合模射砂4~5s、加熱、吹入三乙胺氣體20~40ml、固化，其中射砂壓力為4~5bar,最后對得到的砂芯割去射砂口，修去飛邊，砂芯表面浸涂醇基石墨涂料，烘干后得到第一砂芯；
制作第二砂芯，首先選取顆粒較細較圓整、粒度均勻，透氣性好、緊實度高的覆膜砂作為制芯的砂材料，為保證砂芯的強度和精度，采用的熱芯盒制芯；將芯盒安裝在射芯機，其中射砂壓力為5~6.5bar，加熱至250~270°C，燒結時間200~250S，保證燒結層厚度大于6mm，燒結完成后，開模取出砂芯，去除表面的披鋒毛刺，必須觀察蝴蝶口處砂芯顏色，如出現棕褐色，必須做報廢處理，以免后續(xù)鐵水澆注后，蝴蝶口處砂芯無足夠的表面強度，造成變形，無法保證尺寸精度；
C、銑澆口杯和氣眼:上箱工位通過銑刀把上砂型的澆口及氣眼全部銑出來，吹去表面的浮砂及碎砂；
d、合箱:把制作好的第一、二砂芯放置在下砂型的相應位置，通過翻箱機構，鑄件上砂箱翻轉180°，合到下砂箱上，得到完整的砂型；
e、澆注:對澆包內1400-1450°的鐵水進行球化、孕育處理，得到合格的鐵液；澆注前澆包內須放入除渣劑進行O~I分鐘的除渣；鐵液由砂型的直澆道位置澆入，直至澆口滿為止；鑄件在型腔內冷卻超過75分 鐘后進行開箱、清理、取出鑄件；
f、清理:去除鑄件的澆冒系統(tǒng)，出氣結構，進行拋丸，打磨處理，得到所述的機殼。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明使軸承座與機殼主體一體成型，使機殼結構長度短，所需高強度螺栓數量，少節(jié)約成本；依靠鑄件的鑄造性保證強度及密封性，更加安全可靠；只需要吸氣端采用定位銷來保證轉子裝配精度，排氣端軸承孔與轉子孔為一次加工保證，精度更高。
[0011]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1為機殼的主視圖；
附圖2為機殼的右視圖；
附圖3為附圖2的剖視圖A-A;
附圖4為第二砂芯的王視圖；
附圖5為附圖4的剖視圖B-B ；
附圖6為砂型結構的不意圖；
附圖中:1、機殼；11、大型空腔；12、小型空腔；21、上砂型；22、下砂型；23、第一砂芯；24、第二砂芯；25、出氣孔；26、直澆道；131、第一中型空腔；132、第二中型空腔。
[0013]【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖所示的實施例對本發(fā)明作以下詳細描述:
如圖1、2、3所示，機殼I的主體呈柱狀，其內部開設有沿其軸線延伸的大型空腔11、與大型空腔11相連通且軸線與大型空腔11軸線相平行的兩個柱形小型空腔12，其側壁上設置有兩個凸起，兩個凸起分布于大型空腔的兩側且分別開設有中型空腔，分別為第一中型空腔131和第二中型空腔132。以大型空腔11的軸線為分界線，當大型空腔11水平放置時，第一中型空腔131位于的機殼I的上半部，其與大型空腔11以及小型空腔12之間通過連通孔相連通，第一中型空腔131、大型空腔11以及小型空腔12形成第一空腔，第二中型空腔132位于以大型空腔11軸線為分界線的機殼I的下半部。
[0015]如圖6所示，砂型結構包括上端面上至少開設一個與機殼的下半部外側面相匹配的型腔的下砂型22、開設有與機殼I的上半部外側面相匹配的型腔的上砂型21、設置在下砂型22上的第二砂芯24以及設置在上砂型21和下砂型22之間的第一砂芯23。上砂型21上開設有多個聯通型腔和砂型結構外界的出氣孔25和一個用于注入鐵水的直澆道26。第一砂芯23與第一空腔相對應，且其兩者輪廓相同；第二砂芯24與第二中型空腔132相對應，且兩者輪廓相同。
[0016]在本實施例中，下砂型22和上砂型21上分別有四個型腔，上砂型21上的型腔與下砂型22上的型腔一一對應且拼合成四個完整的型腔，四個完整的型腔以直澆道軸心為圓心呈環(huán)形整列分布的。
[0017]第二中型空腔132的蝴蝶口部的形狀成型以及位置，主要靠第二砂芯24來保證。而蝴蝶口部形狀復雜，尺寸小，傳統(tǒng)的制芯工藝無法保證砂芯的成型及尺寸精度，且第二砂芯24頸部位置，相對其他位置，厚度較小，容易折斷，大大提高了砂芯的廢品率，提高了鑄造工藝的難度，因此需要利用下述制作方法進行制作。
[0018]上述砂型結構的制造使用方法，其包括以下步驟:
a、造型:將需要生產的機殼的模具固定在造型臺上，在模具表面噴涂脫模劑，將模具加熱，在模具上指定位置放置冒口、冷鐵，擺放好上砂箱，套上加砂框，砂斗進行放砂，放砂完畢后，通壓縮空氣進行吹氣預緊實，空氣通過模具上相應的排氣塞排出；接下來多點壓力觸頭通過機械壓實，1-2S后開模，砂箱表面的多余砂通過刮刀刮平砂箱表面，上砂型制作完成，通過移箱設備將上砂型移至上箱工位；按上述步驟制作下砂型；
b、制芯:
制作第一砂芯，其順序如下，把芯盒安裝在相應的射芯機上、開模清理芯盒表面、噴涂脫模劑、合模射砂4?5s、加熱、吹入三乙胺氣體20?40ml、固化，其中射砂壓力為4?5bar,最后對得到的砂芯割去射砂口，修去飛邊，砂芯表面浸涂醇基石墨涂料，烘干后得到第一砂芯；
制作第二砂芯，首先選取顆粒較細較圓整、粒度均勻，透氣性好、緊實度高的覆膜砂作為制芯的砂材料，為保證砂芯的強度和精度，采用的熱芯盒制芯；將芯盒安裝在射芯機，其中射砂壓力為5?6.5bar，加熱至250?270°C，燒結時間200?250S，保證燒結層厚度大于6mm，燒結完成后，開模取出砂芯，去除表面的披鋒毛刺，必須觀察蝴蝶口處砂芯顏色，如出現棕褐色，必須做報廢處理，以免后續(xù)鐵水澆注后，蝴蝶口處砂芯無足夠的表面強度，造成變形，無法保證尺寸精度；
C、銑澆口杯和氣眼:上箱工位通過銑刀把上砂型的澆口及氣眼全部銑出來，吹去表面的浮砂及碎砂；
d、合箱:把制作好的第一、二砂芯放置在下砂型的相應位置，通過翻箱機構，鑄件上砂箱翻轉180°，合到下砂箱上，得到完整的砂型；
e、澆注:對澆包內1400-1450°的鐵水進行球化、孕育處理，得到合格的鐵液；澆注前澆包內須放入除渣劑進行O~1分鐘的除渣；鐵液由砂型的直澆道位置澆入，直至澆口滿為止；鑄件在型腔內冷卻超過75分鐘后進行開箱、清理、取出鑄件；
f、清理:去除鑄件的澆冒系統(tǒng)，出氣結構，進行拋丸，打磨處理，得到所述的機殼。
[0019] 上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構,所述的機殼包括軸承座與機殼主體,所述的機殼主體呈柱狀，其內部開設有沿其軸線延伸的大型空腔、與所述的大型空腔相連通且軸線與所述的大型空腔軸線相平行的兩個柱形小型空腔，其側壁上設置有兩個凸起，兩個凸起分布于大型空腔的兩側且分別開設有中型空腔，當大型空腔水平放置時，其中一個中型空腔位于以大型空腔軸線為分界線的機殼的上半部，稱為第一中型空腔，其與所述的大型空腔以及小型空腔通過連通孔相連通，第一中型空腔、大型空腔以及小型空腔形成第一空腔，另一個中型空腔位于以大型空腔軸線為分界線的機殼的下半部，稱為第二中型空腔，其具有蝶形口部，其特征在于:能夠使軸承座與機殼主體一體成型的砂型結構包括上端面上至少開設一個與所述的機殼的下半部外側面相匹配的型腔的下砂型、開設有與所述的機殼的上半部外側面相匹配的型腔的上砂型、設置在下砂型上的第二砂芯以及設置在上、下砂型之間的第一砂芯，第一砂芯的表面輪廓與第一空腔的輪廓相同，第二砂芯的表面輪廓與第二中型空腔的輪廓相同，所述的上砂型上開設有多個聯通型腔和砂型結構外界的出氣孔和一個用于注入鐵水的直澆道。
2.根據權利要求1所述的螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構，其特征在于:所述的下砂型和上砂型上分別有四個型腔，上砂型上的型腔與下砂型上的型腔一一對應且拼合成四個以直澆道軸心為圓心呈環(huán)形整列分布的完整的型腔。
3.一種使用權利要求1或2中所述的螺桿壓縮機機殼一體成型的砂型結構鑄造機殼的方法，其特征在于，其包括以下步驟: a、造型:將需要生產的機殼的模具固定在造型臺上，在模具表面噴涂脫模劑，將所述的模具加熱，在模具上指定位置放置冒口、冷鐵，擺放好上砂箱，套上加砂框，砂斗進行放砂，放砂完畢后，通壓縮空氣進行吹氣預緊實，空氣通過模具上相應的排氣塞排出；接下來多點壓力觸頭通過機械壓實，1-2S后開模，砂箱表面的多余砂通過刮刀刮平砂箱表面，上砂型制作完成，將上砂型移至上箱工位；按上述步驟制作下砂型； b、制芯: 制作第一砂芯，其順序如下，把芯盒安裝在相應的射芯機上、開模清理芯盒表面、噴涂脫模劑、合模射砂4~5s、加熱、吹入三乙胺氣體20~40ml、固化，其中射砂壓力為4~5bar,最后對得到的砂芯割去射砂口，修去飛邊，砂芯表面浸涂醇基石墨涂料，烘干后得到第一砂芯； 制作第二砂芯，首先選取顆粒較細較圓整、粒度均勻，透氣性好、緊實度高的覆膜砂作為制芯的砂材料，為保證砂芯的強度和精度，采用的熱芯盒制芯；將芯盒安裝在射芯機，其中射砂壓力為5~6.5bar，加熱至250~270°C，燒結時間200~250S，保證燒結層厚度大于6mm，燒結完成后，開模取出砂芯，去除表面的披鋒毛刺，必須觀察蝴蝶口處砂芯顏色，如出現棕褐色，必須做報廢處理，以免后續(xù)鐵水澆注后，蝴蝶口處砂芯無足夠的表面強度，造成變形，無法保證尺寸精度； C、銑澆口杯和氣眼:上箱工位通過銑刀把上砂型的澆口及氣眼全部銑出來，吹去表面的浮砂及碎砂； d、合箱:把制作好的第一、二砂芯放置在下砂型的相應位置，通過翻箱機構，鑄件上砂箱翻轉180°，合到下砂箱上，得到完整的砂型； e、澆注:對澆包內1400-1450°的鐵水進行孕育處理，得到合格的鐵液；澆注前澆包內須放入除渣劑進行O~I分鐘的除渣；鐵液由砂型的直澆道位置澆入，直至澆口滿為止；鑄件在型腔內冷卻超過75分鐘后進行開箱、清理、取出鑄件； f、清理:去 除鑄件的澆冒系統(tǒng)，出氣結構，進行拋丸，打磨處理，得到所述的鑄件。
【文檔編號】B22C9/24GK103464680SQ201310425994
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】王旸, 曹志華 申請人:蘇州市通潤機械鑄造有限公司