[发明专利]制作砂芯的设备和方法

说明书

本发明涉及一种利用气硬砂制作砂芯的设备和方法。

常规的制作砂芯的方法和设备是采用一种吹气的方式将气硬砂加入一个砂芯空间中，然后通过将硬化气体引入该空间使芯砂硬化。例如，日本专利公报No.48-13804就报露了这样一种装置。该装置具有一个芯盒，该芯盒具有一个上箱和一个下箱，该上箱和下箱相互拼合以在它们之间确定一个砂芯空间。该上箱固定地安装在一个框架上，该下箱由一个气缸支撑以使下箱可垂直运动，以便该下箱可接近或离开固定的上箱。一个由进气装置、吹砂头和推芯机构所组成系统设置在该芯盒上。该系统通过轮子可在框架上水平地滑动以便该系统与该上箱的上部相接触；从而将空气和硬化气体供给该砂芯空间。

然而，由于在这种常规的设备中，仅通过吹气的方式来紧实芯砂(型砂)，因此当使用具有多个喷嘴的一个上箱时因喷嘴间的性能不同而导致砂芯空间内的部分芯砂不能被很好地紧实。

因而，必需预测在吹气过程中空气是如何流动的，以及多个排气孔例如排气塞必须如何适当地配置在金属型中以利于吹气。

另外，为使通气塞的数目和位置最佳化，必须反复进行一些吹气试验以测定砂芯产品的芯砂的表面粗糙度和密度，并且必须改进金属型。因而，完成一个金属型需要大量的时间和成本。

本发明的目的是提供一种制作具有高密度的砂芯的设备和方法，该设备和方法使用一定量的通气塞并且减少制作一个金属型所花费的时间和成本。

为达到上述目的，一方面，用来制作一个砂芯的本发明方法包括下列步骤：将气硬砂加入砂芯空间，将砂芯空间的压力减至2-100乇，从上面以使砂芯空间的压力增加50-600kg/cm²/sec这样一个速率将空气流引入该砂芯空间，从而为气硬砂的上表面提供压力来获得一个高的密度，以及将硬化气体引入砂芯空间以使芯砂硬化。

本发明的设备是日本专利公报No.48-13804所报露的一种类型，在本发明的设备中，有一个用来减少砂芯空间的压力的抽真空装置。一方面该设备包括吹砂头、压力腔室、和半型以在该半型之间确定一个砂芯空间，还包括用来减少该砂芯空间的压力的抽真空装置、吹气阀、进气阀、硬化气体输入装置以及排放硬化气体的装置。

在其他方面，本发明的装置和方法将通过下面实施例和权利要求来理解。

根据本发明，空气流突然输入到被抽真空的砂芯空间。该空气流对芯砂的上表面施加一个冲击压力，因而这种方式与仅用吹砂的方式相比，芯砂的上表面具有更高的紧实密度。

图1是一个本发明设备的第一个实施例的横截面视图。

图2是一个同图1相似的第一实施例的横截面视图。

图3是一个本发明设备的第二个实施例的横截面视图。

现将参照附图描述本发明设备的实施例。图1和图2所示的是第一个实施例，图3所示的是第二个实施例。

图1中，多根立柱2安装在基座1上，框架F安装在立柱2的顶部，一个带有供砂闸板3的砂斗4安装在框架F上，气体引入装置具有一个用于充气的阀5、一个用于引气的阀6和一个气罐7。

吹砂头10安装在砂斗4下方的框架上。该吹砂头10具有一个用于接收来自砂斗4的气硬砂S以及将压缩空气引入吹砂头10的孔8。吹砂头10可沿框架F水平地移动以使该吹砂头10与充气阀5相连通。

与吹砂头10水平间隔地配置压力腔室11并且压力腔室11与吹砂头10相连，以便装配好的压力腔室和吹砂头在与压力腔室11相连的气缸12的作用下可沿框架水平移动。压力腔室11的顶部与进气阀6连通，压力腔室11的底部与金属上箱(上型箱)或者金属半型13a的顶部密封地接触。金属上箱13a安装在立柱2上，以使金属上箱13a可从图2中所示的位置移动。

在立柱2的下部之间设置一个升降台T。升降台T的顶部支撑一个金属下箱(下型箱)或金属半型13b。在上箱和下箱之间或两个半型之间确定一个砂芯空间14。在上箱13a中形成了多个吹气孔13c。这些吹气孔13c与形成在吹砂头10的底部中的喷嘴9相连通。

多个通气塞16安装在形成在上箱13a和下箱13b中的通气孔15中。通气孔15与一个真空泵P或用来抽真空砂芯空间14的抽真空装置18相连通。抽真空装置18的一端通过压力腔室11的底部、升降台T的壁以及通气孔15与砂芯空间14的下部和上部相连通，而抽真空装置18的另一端则通过一个排气阀17与真空泵P相连通。真空泵P将砂芯空间14内的压力降至2-100乇。