[发明专利]窄间隙喷射造型法

说明书

本发明属于铸造砂型造型方法领域。

现有机械化铸造砂型造型方法中，仅抛砂造型法能够适用于中大型砂型造型的要求，但由于其限于偏平铸件，因而局限性较大。近年来刚问世的喷射造型法，如西德专利（专利号为DE3023949）。日本专利（专利号为特愿昭58-74246）所公开的喷射造型法均为垂直式的。该方法虽较抛砂造型法有一定改进，如背砂层采用普通型砂制成，面砂层采用化学自硬砂，因而造型质量好，较经济。但其背砂层为一次性，因而工序多，型砂、能源、工时消耗大，并且对复杂铸件很难适应。

本发明的任务是提出一种工序简单、耗砂量低、节能、适用范围广的新的造型方法。

本发明因此提出了一种窄间隙喷射造型法。该方法将砂型或砂芯制做分为背砂层和面砂层两部分，先制做出永久性背砂层，然后把它与铸件模型（芯盒）定位装配，使背砂层与铸件模型（芯盒）之间形成窄间隙，其大小（宽度）视铸件砂型表面形状而定，对于平直表面砂型，窄间隙的宽度为15-25毫米，对于非平直表面砂型，窄间隙的宽度为40-60毫米。背砂层与铸件模型之间的窄间隙，经调整确定后，再用专用喷射造型机将化学自硬砂喷射填充于该间隙，直到填满为止。型砂的喷射方向与铸件模型表面之夹角接近零，一般控制在零度左右。型砂在间隙中固化后，便得到所需要的砂型。

本发明由于采用窄间隙喷射填充，且背砂层是永久性的，因而较垂直喷射造型法及其他造型法可节约大量型砂、能源，并且简化了工序，改善了劳动条件，提高了生产效率。如万吨输螺旋桨砂型的制作，采用本发明只要2-3日即可完成，而采用传统的造型方法（手工）则要15-20天。本发明适用范围较广，用于大型铸件砂型（砂芯）的制造，经济效益尤为显著。

附图说明：

图1为螺旋桨压力面母型图。

图2为螺旋桨压力面模型钢骨架图。

图3为螺旋桨压力面模型图。

图4为螺旋桨吸力面模型图（上模型）

图5为造下型示意图

图6为造上型示意图

图7为钢锭模芯盒装置示意图

图8为喷射制钢锭模芯装置示意图

图中1.底板;2.压力面母模;3.定位销座（锥）;4.顶丝定位器;5.压力面模型钢骨架;6.叉型定位器;7.砂型底板;8.压力面模型;9.托板;10.上箱;11.吸力面;12.芯盒;13.芯骨;14.芯骨导向锥;15.辅助框架;16.喷射造型机;17.催化剂砂管道;18.黏结剂砂管道;19.旋转横臂;20.催化剂混合室;21.输料管;22.跳板;23.地坑。

下面以螺旋桨砂型及钢锭模壳芯（壳型）的制作为例，进一步说明本发明的实施步骤：

1.螺旋桨砂型制做：

（a）下模型的制做及定位：首先制做出母模，母模的形体与生产螺旋桨的下砂型相同，不同之处是在其上有定位装置（3）和（4）。然后在母模上焊制压力面模型钢骨架（5），并把它与叉型定位器（6）、定位销锥（3）焊成一体，再把配制好的水泥砂填满钢骨架之间的空隙，并捣固，凝固后便得到如图3所示的压力面模型（下模型）。

（b）上模型（吸力面模型）的制做：在图1所示的母模上，用手工方法做一个牢固黏着其上的水泥假叶片，即得到如图4所示的上模型。

（c）下砂型制做：首先在大砂箱上安装定位装置，然后把下模型安装在该定位装置上，如图5所示，并作适当调整，使在模型之下形成40-60毫米的窄间隙。再用喷射造型机将化学自硬砂型喷射填充于该间隙，直到填满为止。静置20分钟，取下模型，便得到完整光洁的螺旋桨下砂型。

（d）上砂型的制做：将砂箱上敷一层水泥砂作为背砂层，然后将其安装在上模型（吸力面模型）上，如图6所示，使背砂层与吸力面模型之间形成窄间隙，再用喷射造型机将化学自硬砂喷射填满该间隙，固化后，便得到所需要的上砂型。

2.钢锭模壳芯（壳型）的制做：

首先制做出如图7所示的芯盒装置。芯骨（13）、芯骨导向锥（14）是采用钢板整体焊接而成，芯盒（12）及辅助框（15），通常采用木料制成。芯盒装置做好后，将其安装在地坑（23）里，以便于喷射造型机（16）工作。喷射造型机（16）通过输料管（21），在辅助框（15）、芯骨导向锥（14）的帮助下，将化学自硬砂喷射填充于芯盒（12）与芯骨（13）之间的间隙中，直至填满，固化后便得到所需要的钢锭模壳芯。