[发明专利]一种覆膜砂壳型分层喷射成型的方法

说明书

本发明涉及一种覆膜砂壳型分层喷射成型的方法，该方法采用喷射成型机将多种不同粒度的覆膜砂依次喷射在造型模具表面，获得具有粒度梯度的砂型。将造型模具放入造型机壳体内，并使用加热装置对造型模具加热；然后开始喷砂，喷砂过程按照覆膜砂粒度由小到大的过程依次进行，待喷砂完毕后，自然冷却定型，最后取出砂型。本方法首先在模具表面喷射一层细砂，形成砂型的最内层，提高铸件表面质量；砂型的中间层采用适中粒度的覆膜砂；外层采用较粗大的砂粒，提高砂型的透气性。充分利用传统砂型工艺中废弃的细颗粒石英砂与粗颗粒石英砂，降低无效石英砂消耗，降低砂型的生产成本，提高铸件的质量水平。

技术领域

本发明属于金属铸造领域，特别涉及一种覆膜石英砂壳型制造方法。

背景技术

砂型铸造是通过在砂型中浇注金属熔体生产金属铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，砂型制造简单，对铸件的单件生产、批量生产均适用，长期以来一直是铸造生产的基本工艺。

砂型制造程序复杂，通常采用人工制造，生产效率低且成本高昂。因此，砂型制造的设备逐步向自动化方向发展。目前，砂型制造设备大体可分为三类：震实式造型机、震压式造型机、射压式造型机。其中，射压式造型机具有噪声小，工人劳动强度低，生产效率高，环境污染较少等优点。因此，射压式造型机已成为当前砂型制造设备研发的重点方向。

射压式造型机是利用压缩空气将型砂均匀地喷射到模具表面进行预紧实，然后再施加压力进行压实。主要有垂直分型无箱射压造型机和水平分型脱箱射压造型机。垂直分型无箱射压造型机造型不需要砂箱，型砂直接射入带有模板的造型室，所造砂型尺寸精度高，因砂箱两面都有型腔，生产率很高，但下芯比较困难，对型砂质量要求严。水平分型脱箱射压造型机利用砂箱进行造型，砂型造好后合型脱箱，下芯比较方便，生产率高。水平分型脱箱射压造型机因其制造较为困难且砂型造价较高，目前我国应用较少。

覆膜砂的粒度对铸件的整体质量有较大影响，砂粒较大会导致表面光洁度降低、产生毛刺和空隙等问题，砂粒较小会导致砂型透气性低，使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。目前，为了解决该问题大多采用适中粒度的石英砂进行覆膜，细砂与粗砂没有进行充分利用，增加了石英砂的消耗，从而导致砂型的生产成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：提供一种降低生产成本的覆膜砂壳型分层喷射成型方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种覆膜砂壳型分层喷射成型的方法，采用如下喷射成型机进行，所述喷射成型机的结构如下：

包括造型机壳体和N个储存砂箱，N≥2；

所述N个储存砂箱设置在造型机壳体的上方，每个储存砂箱的底部连通有一根运输管道，每根运输管道穿过造型机壳体的顶部后进入造型机壳体内，并且每根运输管道的底部均安装有射砂头；

所述造型机壳体内设有造型模具和加热装置，所述造型模具放置在加热装置上，所有射砂头位于造型模具的正上方；

利用喷射成型机进行覆膜砂壳型分层喷射成型的方法包括如下步骤：

S1：在N个储存砂箱分别内放入N种不同粒度的覆膜砂；

S2：将造型模具放入造型机壳体内，并使用加热装置将造型模具加热到150-200℃；

S3：调整喷砂压力、时间以及射砂口到造型模具的距离后，开始喷砂；

喷砂过程按照覆膜砂粒度由小到大的过程依次进行，当粒度小的覆膜砂在造型模具铺满一层后，再铺设粒度较大的覆膜砂，依次进行；

S4：待所有粒度的覆膜砂均喷射结束后，停止加热，待造型模具和其内的覆膜砂自然冷却砂型固定后，取出砂型。

作为改进，所述每根运输管道上分别连接有多根分砂管，每根分砂管上连通有M根分砂支管，M≥2，根分砂支管的底部均安装有射砂头。

作为改进，M个所述射砂头呈整列式分布。