[发明专利]水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱

说明书

技术领域

本发明涉及砂型铸造技术领域，尤其涉及一种水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱。

背景技术

目前，普通水玻璃砂进行CO₂气体硬化时，一般是直接将CO₂气瓶的吹气管插进水玻璃砂型内，采的用吹气管直接接触砂型进行硬化，但是这种方式存在许多问题，例如：1、水玻璃砂刚放入真空箱时，存在水珠或水汽覆盖在水玻璃砂的表面，阻碍其与CO₂的接触，导致水玻璃砂表面硬化不均匀，使其表面平整；2、吹气管吹出的气体压力随CO₂气瓶内气体压力的减少而减弱，压力不稳定，从而无法保证硬化质量；3、随CO₂气瓶内气体排入和真空箱内部抽空会提高真空箱内的温度，水玻璃砂在45℃以上会出现溶化，导致砂型变形；4、CO₂气瓶内气体排入真空箱对水玻璃砂表面产生冲力，导致其表面不平整或变形。因此受诸多因素影响，现有技术中的水玻璃砂的硬化过程中产生表面不平整的现象，主要是现有技术中的硬化工艺不完善，真空箱的结构设计不合理。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种水玻璃砂型的硬化工艺及用于该工艺中的真空箱，更加完善水玻璃砂型硬化工艺和真空箱结构，提高砂型硬化质量。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种水玻璃砂型的硬化工艺，其步骤如下：

(1)将水玻璃砂制成的砂型放入真空箱中，密封真空箱；

(2)真空箱内的温度保持在35℃～45℃，缓慢持续对真空箱进行抽空，保持真空箱在0.8～0.9pa的气压1～2min；在防止水玻璃砂融化的情况尽量保持较高温度和较小的气压，使砂型表面的水分子气化并排出真空箱外，由于防止砂型变形，时间控制在1～2min，将大部分水蒸汽排出即可。

(3)真空箱的温度降低至25℃，对真空箱进行抽空至0.5pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO₂至真空箱气压为0.7pa，保持10～15min；该步骤首先是降低温度，保持砂型 较好的硬度，然后对真空箱内部抽取空气并达到降压的效果，然后充入CO_2，使真空箱内仍然保持较低的气压，保持CO_2，与水玻璃充分接触并达到更好的硬化效果。

(4)真空箱的温度降低至20℃，对真空箱进行抽空至0.3pa，停止抽空并密封真空箱，缓慢充入CO₂至真空箱气压为0.5pa，保持8～10min。在步骤3中初步硬化后，砂型具有良好硬度，因此在降低温度和气压，再次充入足够的CO_2，，在更低的气压环境下，达到更好的硬化质量。

这种用于上述工艺中的真空箱，包括外箱体，外箱体内设有密封配合的密封箱体和密封盖，密封箱体外壁上设有水箱和真空腔体，水箱紧密贴合在密封箱体外壁上，水箱连接有进水管和出水管，真空腔体与密封箱体之间相互连通并安装有气阀，真空腔体连接有抽空机，密封箱体的内壁设有与其间隔设置的内板，内板与密封箱体之间密封配合并形成空腔，内板上间隔分布有气孔，空腔连接有储存有二氧化碳的储气罐。该真空箱使用上述工艺使用，不仅可以抽空、充入CO_2，，同时在抽空和充入CO_2，的过程中，经过气腔的缓冲和内板上气孔的分散作用，密封箱体内部的气体流动均匀分散，不对砂型产生较大的冲力，避免砂型变形。同时在气流与密封箱体、内板之间产生摩擦，导致温度增高，因此在密封箱体外设置降温的水箱。

为了进一步完善，密封盖上安装有试镜。这样可以便于观看密封箱体内部的情况。

进一步完善，密封箱体上安装有气压表。这样可以便于观看密封箱体内部的气压值。

进一步完善，储气罐设于外箱体内的后部分，并在外箱体后端面上安装有门板。这样结构分布合理，便于更换储气罐。

进一步完善，密封箱体为圆筒状结构固定于外箱体内，水箱和真空腔体分布在密封箱体的四个方向上。这样的结构设计合理，与外箱体的形状匹配，整体结构紧凑。

进一步完善，密封箱体内安装有导轨，导轨上安装有滑动板。这样便于将砂型放入密封箱体内。

本发明有益的效果是：本发明采用合理的工艺，使砂型硬化质量更好，配合用于砂型硬化的真空箱，真空箱控制气压升降稳定，气流流动分散，避免对砂型产生较大冲力，同时整体结构设计合理，操作合理，有利于广泛推广。

附图说明

图1为本发明整体结构的主视图；

图2为本发明整体结构的右视图；