專利名稱：簡易真空造型生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種簡易真空造型生產(chǎn)線，更具體說，涉及一種設(shè)有低速高效的密相氣力輸送系統(tǒng)的簡易真空造型生產(chǎn)線。
真空密封造型(以下稱V法造型)是70年代鑄造行業(yè)中出現(xiàn)的一種新型物理造型工藝，相對于機械力成型，化學方法成型，該工藝被稱為第三代造型法。V法造型法與使用粘結(jié)性型砂的傳統(tǒng)造型法不同，它使用無粘結(jié)性的干型砂，利用塑料薄膜密封砂箱，并依靠真空泵抽出型內(nèi)空氣，造成鑄型內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，從而使干砂緊實，形成所需型腔。故V法又稱負壓造型法或減壓造型法。該項技術(shù)自70年代問世以來，由于它具有鑄件表面質(zhì)量好，尺寸精確，節(jié)約原料和動力，延長模型、砂箱的使用壽命等優(yōu)點，所以得到迅速普及，尤其應(yīng)用在大、中型較精密的鑄件和薄壁鑄件的生產(chǎn)中。在日本現(xiàn)已有100多條V法生產(chǎn)線，既用于鑄鐵、鑄鋼等黑色金屬鑄造，也適用于銅、鋁、鎂等有色金屬鑄造，年產(chǎn)幾十萬噸鑄件。
V法造型法雖有上述許多優(yōu)點，適應(yīng)于多種鑄件的生產(chǎn)，但其生產(chǎn)線復(fù)雜，制造困難，不適于在中國的中小企業(yè)中應(yīng)用。在吸收、消化了日本的真空造型技術(shù)后，中租鑄造模具技術(shù)開發(fā)公司于1987年推出了其研制成功的、適用于中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的簡易真空造型線。該生產(chǎn)線由真空系統(tǒng)、造型系統(tǒng)和砂處理系統(tǒng)三部分組成，但這三部分都已作了最大限度的簡化真空系統(tǒng)只有必不可少的真空泵、管路和分配閥三部分；造型系統(tǒng)為簡單的烤膜器、振動臺；砂處理根據(jù)當時條件只設(shè)有簡單的可移式固定篩板砂斗。這個新推出的簡易真空造型線可生產(chǎn)出接近于日本V法產(chǎn)品質(zhì)量的鑄件，且能生產(chǎn)的鑄件的范圍極廣，最大的鑄件可達十幾噸，最小的可為幾克。因此，該生產(chǎn)線在國內(nèi)獲得廣泛應(yīng)用，自1987年投入國內(nèi)市場以來已售出近30條，價值近千萬元人民幣；另一方面，該生產(chǎn)線10年來也為中租鑄模公司生產(chǎn)了累計約6萬噸的出口鑄件，價值3,000多萬美元，98年一年就為中租公司生產(chǎn)出口鑄件2.6萬噸，價值1200萬美元。這些數(shù)字均說明了中租鑄模公司所推出的簡易真空造型線在技術(shù)上是成熟的，在生產(chǎn)上是適用可行的，在經(jīng)濟上是合算的。
但隨著V法生產(chǎn)的發(fā)展，其型砂冷卻問題越來越成為影響生產(chǎn)力的主要因素。加之，現(xiàn)在國家和社會對環(huán)境保護的要求越來越高，因而對生產(chǎn)廠所產(chǎn)生的粉塵量的控制也越來越嚴。而上述這種簡易真空造型線在這兩方面均無法很好地滿足要求。本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有簡易真空造型線在這兩方面存在的問題而提出的，以便在未來的五年中能生產(chǎn)出價值為5000-10000萬美元的、10-20萬噸的出口鑄件。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的簡易真空造型線，具體說，提供一種設(shè)有低速高效的密相氣力輸送系統(tǒng)的簡易真空造型生產(chǎn)線，以便同時解決型砂快速冷卻和降低車間粉塵量兩項問題。
本發(fā)明簡易真空造型生產(chǎn)線由真空系統(tǒng)、造型系統(tǒng)和砂處理系統(tǒng)三部分組成真空系統(tǒng)設(shè)有真空泵、負壓罐、管路和分配閥等；造型系統(tǒng)設(shè)有振動車、模板、砂箱、烤膜器、型砂儲料斗等；砂處理系統(tǒng)設(shè)有格子板、收砂斗、氣動閘板、震動篩、發(fā)送罐、磁選機、料斗等，本發(fā)明特征在于所述砂處理系統(tǒng)是由密相氣力輸送系統(tǒng)，一設(shè)有霧化水冷卻裝置的第一級型砂處理系統(tǒng)和一設(shè)有冷卻風選裝置的第二級型砂處理系統(tǒng)組成。本發(fā)明特征還在于所述密相氣力輸送系統(tǒng)采用高壓低速方式進行，高壓為4-5大氣壓，低速為2-5米/秒；所述密相氣力輸送系統(tǒng)中的管道采用無縫鋼管制備，其直徑約為100-150毫米；所述霧化水冷卻裝置設(shè)置在第一級型砂處理系統(tǒng)中，位于收料斗、氣動閘板與震動篩之間；所述冷卻風選裝置設(shè)置在第二級型砂處理系統(tǒng)中，它由設(shè)置在上的水冷冷卻筒和設(shè)置在下的風選冷卻筒兩部分組成，兩部分之間用流砂量調(diào)整螺栓連接；所述水冷冷卻筒內(nèi)設(shè)有冷卻水管、散熱片及聚砂部；所述風選冷卻筒設(shè)有若干對導(dǎo)砂板，所述各對導(dǎo)砂板基本呈正V形相對地設(shè)置在筒內(nèi)壁上，并沿垂直筒內(nèi)壁規(guī)則分隔地分布，所述各對呈V形導(dǎo)砂板中之一略微向下延伸一段，即一導(dǎo)砂板比另一導(dǎo)砂板略長些；在第一對所述導(dǎo)砂板的短導(dǎo)砂板上設(shè)有一出砂調(diào)節(jié)板；所述水冷冷卻筒內(nèi)還設(shè)有抽風口部，所述抽風口部設(shè)有抽風量調(diào)整板和高度調(diào)整閥。
現(xiàn)結(jié)合附圖，通過一實施例對本發(fā)明作更詳細說明，以便對本發(fā)明上述特征及其它特征有進一步了解，所述實施例為舉例性的，而非限定性的。


圖1為本發(fā)明簡易真空造型生產(chǎn)線的示意圖2為本發(fā)明風選冷卻裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
由圖1所示的示意圖可見，本發(fā)明簡易真空造型生產(chǎn)線由真空系統(tǒng)1，造型系統(tǒng)2，型砂密相氣力輸送系統(tǒng)3，第一級型砂處理系統(tǒng)4和第二級型砂處理系統(tǒng)5組成。真空系統(tǒng)1設(shè)有負壓罐101，負壓膠管102等(其余未示出)，一根負壓膠管102與造型系統(tǒng)中的砂箱205連接，以便在該砂箱中形成一定的真空度，進行真空造型；另一根負壓膠管102與造型系統(tǒng)2的模板203相連，以便在復(fù)膜時造成真空，起模前消除真空。造型系統(tǒng)2設(shè)有震動車201，模板203，砂箱205，烤模器207，儲砂斗209等(其余未示出)，儲砂斗209中所儲存的型砂是經(jīng)第一級型砂處理系統(tǒng)4和第二級型砂處理系統(tǒng)5處理后由密相氣力輸送系統(tǒng)3輸送來的。
本發(fā)明所采用的型砂輸送系統(tǒng)既非手工或半機械化式的，也非皮帶輸送式的，而是采用先進的密相氣力輸送系統(tǒng)3。所述密相氣力輸送系統(tǒng)3采用高壓低速方式進行，高壓為4-5大氣壓，低速為2-5米/秒，由兩個料位計(未示出)進行全自動控制，每次可發(fā)送150-1500升型砂，由于是低速輸送，所以管道磨損很小。該系統(tǒng)的輸送管道由無縫鋼管制備，鋼管直徑可由生產(chǎn)規(guī)模來確定，本實施例采用的鋼管直徑為100-150毫米。上述系統(tǒng)由于是在密閉的管道中進行型砂輸送，所以從根本上消除了型砂在輸送過程中向周圍環(huán)境散發(fā)灰塵的缺陷，另外由于采用氣力輸送，更便于對型砂輸送進行自動控制。
本發(fā)明的型砂處理系統(tǒng)采用二級式型砂冷卻處理系統(tǒng)，即該系統(tǒng)由設(shè)有一霧化水冷卻裝置的第一級型砂處理系統(tǒng)4和設(shè)有冷卻風選裝置的第二級型砂處理系統(tǒng)5組成。所述第一級型砂處理系統(tǒng)4設(shè)有格子板401，收料斗403，氣動閘板405，霧化水冷卻裝置407，震動篩409，收料斗411，發(fā)送罐413等(其余未示出)。經(jīng)第一級型砂處理系統(tǒng)4冷卻處理后的型砂由發(fā)送罐413發(fā)送，通過所述密相氣力輸送系統(tǒng)3輸送到第二級型砂處理系統(tǒng)5，進行再次型砂冷卻處理。本發(fā)明的特點是在現(xiàn)用的砂處理系統(tǒng)中加進一霧化水冷卻裝置407，在本實施例中它設(shè)在震動篩409的上方，位于收料斗403、氣動閘板405與震動篩409之間。該霧化水冷卻裝置407可采用常用的控制裝置進行霧化水量和霧化程度的控制。由于采用了所述霧化水冷卻裝置407，使型砂在經(jīng)第一級處理后其溫度降低很多，并便于型砂的第二級處理。
本發(fā)明一個大特點是在現(xiàn)用的型砂處理系統(tǒng)中引入一個設(shè)有冷卻風選裝置501的第二級型砂處理系統(tǒng)5，所述第二級型砂處理系統(tǒng)5設(shè)有一冷卻風選裝置501，一砂斗503，一氣動閘板505，一磁選機507，一發(fā)送罐509等(其余未示出)。經(jīng)所述第二級型砂處理系統(tǒng)5處理過的型砂由發(fā)送罐509發(fā)送，通過所述密相氣力輸送系統(tǒng)3輸送到所述造型系統(tǒng)2的儲料斗209中，以備造型時用。
現(xiàn)請參閱圖2，圖2所示為圖1所示冷卻風選裝置501的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖中可見，本實施例的冷卻風選裝置501由設(shè)置在上的水冷冷卻筒Ⅰ和設(shè)置在下的風選冷卻筒Ⅱ兩部分組成，所述兩部分之間用流砂量調(diào)整螺栓14連接。所述水冷冷卻筒Ⅰ設(shè)有散熱片11，冷卻水管12和聚砂部13。散熱片11和冷卻水管12的數(shù)量和配置可由生產(chǎn)規(guī)模推導(dǎo)出的型砂處理量來確定，冷卻水量的控制可由常用控制裝置進行操作。聚砂部13的作用是將經(jīng)上述冷卻系統(tǒng)處理過的型砂聚斂在本裝置中心部位處，以利于下道工序，即風選冷卻處理。所述風選冷卻筒Ⅱ設(shè)有若干對導(dǎo)砂板15和抽風口部18，本實施例中設(shè)有三對導(dǎo)砂板再加一單一導(dǎo)砂板，如圖2所示。所述各對導(dǎo)砂板15基本呈正V形相對地設(shè)置在筒內(nèi)壁上，并沿垂直筒內(nèi)壁規(guī)則分隔地分布，所述各對呈V形導(dǎo)砂板中之一略微向下延伸一段，即一導(dǎo)砂板比另一導(dǎo)砂板略長些(見圖2)。在第一對所述導(dǎo)砂板15的短導(dǎo)砂板上設(shè)有一出砂調(diào)節(jié)板16，通過調(diào)節(jié)該出砂調(diào)節(jié)板16與相對的長導(dǎo)砂板之間的間隙就可調(diào)節(jié)出砂量。所述抽風口部18設(shè)有抽風量調(diào)整板17和高度調(diào)整閥20，抽風量調(diào)整板17調(diào)節(jié)冷卻風量，高度調(diào)整閥20則調(diào)節(jié)抽風量調(diào)整板17的位置，使之與所述導(dǎo)砂板15的位置適配。
由第一級型砂處理系統(tǒng)4輸送來的熱型砂首先進入冷卻風選裝置501的水冷冷卻筒Ⅰ中，通過由冷卻水管12和散熱片11組成的系統(tǒng)得到進一步冷卻，然后會聚到位于本裝置中心部位處的聚砂部13，并通過該聚砂部13而進入風選冷卻筒Ⅱ內(nèi)。由于冷卻風的流通，型砂在風選冷卻筒Ⅱ內(nèi)又得到進一步冷卻，使其溫度降低到40℃左右或更低，另外其含塵量也隨之降低到極低的程度，這樣的型砂可以立即收集，經(jīng)所述密相氣力輸送系統(tǒng)3輸送到所述造型系統(tǒng)2上使用，這就極大地提高了生產(chǎn)效率。
如上所述，調(diào)節(jié)所述出砂調(diào)節(jié)板16與相對的長導(dǎo)砂板之間的間隙就可調(diào)節(jié)出砂量。除外，通過流砂量調(diào)整螺栓14可以調(diào)節(jié)水冷冷卻筒Ⅰ與風選冷卻筒Ⅱ之間的相對位置，即調(diào)節(jié)了兩者之間的空間間隙，從而也達到調(diào)節(jié)出砂量的目的。
綜上所述，本發(fā)明簡易真空造型生產(chǎn)線與現(xiàn)有技術(shù)比較具有如下優(yōu)點密相氣力輸送是在一條封閉式管道中進行型砂輸送，灰塵不會從管道中逸出，這就大大地降低了車間作業(yè)空間中的含塵量，極大地改善了車間的勞動條件；密相氣力輸送的管道是由直徑不大的管件組成，因而在管道安裝過程中，管道布置可以不受廠房結(jié)構(gòu)形式和廠房中設(shè)備配置的影響，并且占地面積小，便于中小鑄造企業(yè)實現(xiàn)型砂處理機械化；密相氣力輸送采用高壓低速方式進行，便于進行自動控制，另外由于低速，管道磨損很??；由于采用二級型砂處理系統(tǒng)，尤其是引入設(shè)有風選冷卻裝置的第二級型砂處理系統(tǒng)，極大地提高了型砂冷卻速度，使型砂從第二級型砂處理系統(tǒng)出來的溫度僅為40℃左右或更低，這種型砂可以立即投入使用，從而大大地提高了勞動生產(chǎn)率；本發(fā)明的風選冷卻裝置除極大地提高了型砂冷卻速度外，同時還極大地降低了型砂中的粉塵量，不但提高了型砂質(zhì)量，而且改善了車間的，尤其是造型線上的勞動條件。
所述實施例僅為本發(fā)明的一個示例，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員還可根據(jù)上述說明進行若干變動與改進，但這些變動與改進均不超出本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1．一種簡易真空造型生產(chǎn)線，它由真空系統(tǒng)(1)、造型系統(tǒng)(2)和砂處理系統(tǒng)三部分組成真空系統(tǒng)(1)設(shè)有真空泵、負壓罐(101)、管路(102)和分配閥等；造型系統(tǒng)設(shè)有振動車(201)、模板(203)、砂箱(205)、烤膜器(207)、型砂儲料斗(209)等；砂處理系統(tǒng)設(shè)有格子板(401)、收砂斗(403,411)、氣動閘板(405,505)、震動篩(409)、發(fā)送罐(413,509)、磁選機(507)、砂斗(503)等，本發(fā)明特征在于所述砂處理系統(tǒng)是由一密相氣力輸送系統(tǒng)(3)，一設(shè)有霧化水冷卻裝置(407)的第一級型砂處理系統(tǒng)(4)和一設(shè)有冷卻風選裝置(501)的第二級型砂處理系統(tǒng)(5)組成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空造型生產(chǎn)線，其特征在于所述密相氣力輸送系統(tǒng)(3)采用高壓低速方式進，高壓為4-5大氣壓，低速為2-5米/秒。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空造型生產(chǎn)線，其特征在于所述霧化水冷卻裝置(407)設(shè)置在第一級型砂處理系統(tǒng)(4)中，位于收料斗(403)、氣動閘板(405)與震動篩(409)之間。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空造型生產(chǎn)線，其特征在于所述冷卻風選裝置(501)設(shè)置在第二級型砂處理系統(tǒng)(5)中，它由設(shè)置在上的水冷冷卻筒(Ⅰ)和設(shè)置在下的風選冷卻筒(Ⅱ)兩部分組成。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的真空造型生產(chǎn)線，其特征在于所述冷卻風選裝置(501)兩部分(Ⅰ,Ⅱ)之間用流砂量調(diào)整螺栓(14)連接。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空造型生產(chǎn)線，其特征在于所述設(shè)置在下的風選冷卻筒(Ⅱ)設(shè)有若干對導(dǎo)砂板(15)，所述各對導(dǎo)砂板(15)基本呈正V形相對地設(shè)置在筒內(nèi)壁上，并沿垂直筒內(nèi)壁規(guī)則分隔地分布；所述各對呈V形導(dǎo)砂板(15)中之一略微向下延伸一段，即一導(dǎo)砂板比另一導(dǎo)砂板略長些。
7．根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的真空造型生產(chǎn)線，其特征在于在第一對所述導(dǎo)砂板(15)的短導(dǎo)砂板上設(shè)有一出砂調(diào)節(jié)板(16)。
全文摘要
一種簡易真空造型生產(chǎn)線由真空系統(tǒng)、造型系統(tǒng)和砂處理系統(tǒng)三部分組成。本生產(chǎn)線特征在于砂處理系統(tǒng)是由高壓低速運行的密相氣力輸送系統(tǒng),一設(shè)有霧化水冷卻裝置的第一級型砂處理系統(tǒng)和一設(shè)有冷卻風選裝置的第二級型砂處理系統(tǒng)組成。霧化水冷卻裝置位于收料斗、氣動閘板與震動篩之間,冷卻風選裝置由水冷冷卻筒和風選冷卻筒組成,之間用流砂量調(diào)整螺栓連接。風選冷卻筒設(shè)有若干對呈正V形相對地設(shè)置在筒內(nèi)壁上的導(dǎo)砂板和抽風口部,在第一對導(dǎo)砂板的短導(dǎo)砂板上設(shè)有一出砂調(diào)節(jié)板。
文檔編號B22C15/276GK1235884SQ9910336
公開日1999年11月24日 申請日期1999年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月19日
發(fā)明者徐德民, 朱太生, 馬士方, 張象生, 李冬琪 申請人:北京中租鑄造模具技術(shù)開發(fā)公司