[发明专利]一种均衡负压砂箱内负压度的装置及其负压浇注方法

说明书

技术领域

本发明涉及负压铸造技术领域，特别涉及一种均衡负压浇注砂箱内负压度的装置及其负压浇注方法。

背景技术

负压铸造技术中，负压是消失模铸造的必要措施，负压的作用包括：①紧实干砂，防止冲砂和铸型溃散、型壁移动；②加快排气速度降低界面气压，加快金属液前沿速度，提高充型能力，有利于减少铸件表面碳缺陷；③使铸件轮廓更加清晰；④在密闭条件下浇注，改善工作环境。负压铸造中，合理选择负压大小是消失模铸造成功的关键，在生产实践中发现，真空度过高，造型材料的紧实度就大，铸件易出现裂纹，粘砂等缺陷，真空度低时会降低铸型的紧实度，而出现溃型及增碳、气孔等缺陷。

为了保证砂箱内负压的大小及各部位、各时段的均衡性，首先要设计合理的砂箱及抽真空系统，根据抽气室的结构特点，可将消失模负压铸造砂箱分为三种类型：

（1）底抽式砂箱，如图1所示，抽气室设置在底部，结构简单，制作容易，维修方便，可满足一般小件消失模铸造生产（高度小于800mm），此结构的缺陷是抽气时真空度不均衡，沿高度方向有一梯度，上部的真空底低一些，单方向排气。

（2）侧抽式砂箱，如图2所示，抽气室设在一个或多个侧面，铸型横向形成一定的真空梯度，用于过滤型砂的真空室筛网容易损坏。

（3）底侧式砂箱，如图3所示，抽气室设在砂箱的底部和侧面的5个面上，且相互串通，使真空度上下均匀，浇注时排气更为畅通，砂箱刚度好，但加工费用高，侧面真空室筛网容易损害。

对于一般结构的箱体,壳体类中小型铸件件,选择以上砂箱 ,都可以保证砂箱内的负压度基本平衡,不易产生塌箱、抬箱、飘芯等负压缺陷，如果对于1T左右的内腔复杂的机床件，特别是床身、立柱类铸件，本身砂箱较大，负压平衡时间长，并且为了方便雨淋加砂和保证铸件重要面质量，用于减轻铸件重量的方门需向上，铸件模样在浇注时泡沫汽化产生的其他透过涂料进入到型砂内，负压平衡被打破，真空度逐渐降低，但是模样上方又并没有吸气系统，汽化气体不能被快速导出，越积越多最后甚至产生正压，容易造成型砂溃散，在铁水的浮力下，内腔型砂发生漂移，就会产生致命的塌箱、抬箱缺陷。

现阶段解决床身、立柱类机床件的砂箱内负压平衡的方法主要有以下几种措施：

§  内腔填充树脂砂芯；

§  内腔底部、侧面开工艺孔；

§  型砂内放置导气管，将汽化气体快速导出；

但上述措施只适用于中小型内腔尺寸的铸件，对于大型铸件不适用，改善效果不明显。

发明内容

本发明针对现有技术中结构复杂的大型铸件在负压浇注中存在的问题，提供一种均衡负压浇注砂箱内负压度的装置，以均衡砂箱内模样每个方向上的负压度，便于负压浇注时迅速地将模样顶部和内腔汽化的气体导出 ，避免产生塌箱、抬箱缺陷，提高铸件质量。

本发明的目的是这样实现的，一均衡负压浇注砂箱内负压度的装置，包括置于砂箱内的模样，所述模样上方架设有若干交错连通的便于均衡砂箱内真空度的框架结构的负压吸气管道，所述负压吸气管道距模样最上缘距离100—150mm，所述负压吸气管道设有与真空吸气系统连接的抽吸接口，所述负压吸气管道上侧的填砂高度为100—120mm；所述负压吸气管道为若干交错的钢性滤气管道，相交的钢性滤气管道之间通过接头固定连接，所述钢性滤气管道的外周缠绕有用于过滤型砂的过滤网。

本发明的装置中，在砂箱内的模样上方的型砂内预设负压吸气管道，使模样上方增加了负压浇注时的排气通路，增加模样上方的负压动力，从而减少负压梯度，以便于实现在浇注时，迅速地将模样顶部的内腔汽化的气体通过真空抽吸系统导出，从而使整个砂箱内的负压保持平衡，避免产生塌箱、抬箱的缺陷，从而生产出高质量的铸件产品，大大降低废品率。

为便于填砂时，负压吸气管道的架设和稳定预埋，所述负压吸气管道通过数个支撑在底板上的支腿支撑在砂箱内。

为便于负压吸气管道的安装制作，每根所述钢性滤气管道包括数根并排的钢筋束，每束所述钢筋束外周焊接固定两至三段钢管，端部相交的钢筋束之间通过钢管、三通或四通连通，各钢筋束外周依次缠绕钢丝网和过滤网；各所述支腿也采用钢筋束外周焊接钢管结构。本结构的钢筋束负压吸气结构，安装、制作、维护方便，并且更容易发现损害部位，有效避免底漏等浇注隐患，并且制作简单，成本低。

作为本发明的负压吸气管道另一种改进，所述钢性滤气管道和支腿采用管壁带孔眼的钢管焊接而成，所述钢管外壁缠绕过滤网。

作为本发明的砂箱的优选，所述砂箱为底抽式砂箱或底侧抽式砂箱。