[发明专利]铸模制造装置和铸模制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造铸造中所使用的模具的装置和方法。

背景技术

在传统已知的、使用通过用诸如热固性树脂的粘结剂来涂覆耐火集料 而制备的树脂覆膜砂制造铸模的方法中，将树脂覆膜砂供应到已加热模具 的空腔中，通过模具的热量使粘结剂固化，利用固化的粘接剂来粘合耐火 集料，从而制造铸模。

通过该方法能够以高生产率制造具有稳定质量的铸模。然而，由于需 要将模具加热到高温，用作树脂覆膜砂的粘结剂的诸如酚醛树脂的热固性 树脂发生化学反应，并且因此导致产生引起工作环境恶化的诸如氨和甲醛 的有毒物质的问题。另外，由于树脂覆膜砂与模具接触的部分被快速地加 热，制造的铸模很可能发生变形，例如翘曲。

为了解决这些问题，在日本专利No.3563973中公开了一种制造铸模的 方法，通过将树脂覆膜砂填充到模具内部，并向模具内部吹送蒸汽，由此 利用所述蒸汽加热模具内部的树脂覆膜砂并固化其中的粘结剂。在该方法 中，由于树脂覆膜砂是通过蒸汽的热量来加热，所以当树脂覆膜砂接触热 模具时，能够防止从树脂覆膜砂产生有害物质。

然而，蒸汽是通过设置在模具中的一个或最多若干个喷射孔而供应到 模具中，因此，如果铸模的形状愈加复杂，就愈难使蒸汽分布到模具中填 充的所有树脂覆膜砂上。因此，为了均匀加热模具中填充的所有树脂覆膜 砂，仍然需要改进制造铸模的这种技术。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而提出的，并且本发明的目的是提供一种铸 模制造装置，其能够通过使用蒸汽均匀加热所有的热树脂覆膜砂而制造由 均质树脂覆膜砂构成的铸模。

即，一种铸模制造装置，包括：成型模具，其具有空腔及排出孔；树 脂覆膜砂供应部，其用于将树脂覆膜砂供应到空腔中，所述树脂覆膜砂通 过利用粘结剂树脂涂覆耐火集料而制成；蒸汽供应部，其用于将蒸汽供应 到空腔；蒸汽排出部，其连接到排出孔，所述蒸汽排出部用于从空腔中排 出蒸汽；以及腔室，其具有能够容纳所述成型模具的内部容积，并且还具 有蒸汽供应口，所述蒸汽供应口用于使蒸汽从蒸汽供应部供应到腔室的内 部。成型模具的至少一部分由多孔材料构成，所述多孔材料的孔的平均孔 径小于树脂覆膜砂的平均粒径，以便通过所述多孔材料将至少一部分蒸汽 供应到空腔中。

根据本发明，从蒸汽供应部提供的蒸汽可以从蒸汽喷射孔等直接供应 到空腔中，而且蒸汽也可以通过构成成型模具的多孔材料间接地供应到空 腔中。因此，蒸汽可以分布到所有的树脂覆膜砂上，因此能够均匀地加热 树脂覆膜砂，并且还能够制造比以前更加匀质的铸模。

在本发明中，优选地，蒸汽供应部将过热蒸汽供应到空腔中。作为实 例，优选地，将温度等于或高于树脂覆膜砂的固化温度、蒸汽压力在1.5到 10Kgf/cm2的过热蒸汽供应到空腔中。

另外，本发明的技术构思包括一种构造，在该构造中，从蒸汽供应部 提供的全部蒸汽通过成型模具的多孔材料间接地供应到空腔中，而不是在 成型模具上设置蒸汽喷射孔。也就是，在这种情况下，优选使用这种腔室， 该腔室的内部容积能够容纳成型模具，并且该腔室还具有蒸汽供应口，用 于使从蒸汽供应部供应的蒸汽进入该腔室内部；而且，还优选的是，成型 模具由多孔材料构成，以使通过蒸汽供应口供应到其中包括有成型模具的 腔室中的蒸汽从包围成型模具的区域通过多孔材料均匀地(基本在流体静 压力下)进入空腔。

另外，优选地，成型模具包括：至少一个第一蒸汽供应通道，其用于 直接将蒸汽供应到空腔中；以及至少一个第二蒸汽供应通道，其用于通过 多孔材料间接地将蒸汽供应到空腔中。特别优选的是，第二蒸汽供应通道 从第一蒸汽供应通道分支出来。

另外，在成型模具由多孔材料构成的情况下，优选地，成型模具的外 表面上具有罩层，以防止蒸汽通过多孔材料外漏。因此，从蒸汽供应部提 供的蒸汽能够有效地通过多孔材料供应到空腔中而不会损失一部分蒸汽。 出于相似的原因，在由多孔材料构成的成型模具中设置了用于从空腔中排 出蒸汽的蒸汽排出通道的情况下，优选地，在所述蒸汽排出通道的内表面 上设置罩层，以防止蒸汽通过多孔材料直接进入蒸汽排出通道而不是从空 腔进入蒸汽排出通道。