一種均衡負(fù)壓砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置及其負(fù)壓澆注方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及負(fù)壓鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種均衡負(fù)壓澆注砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置及其負(fù)壓澆注方法。
【背景技術(shù)】
[0002]負(fù)壓鑄造技術(shù)中，負(fù)壓是消失模鑄造的必要措施，負(fù)壓的作用包括:①緊實(shí)干砂，防止沖砂和鑄型潰散、型壁移動(dòng)；?加快排氣速度降低界面氣壓，加快金屬液前沿速度，提高充型能力，有利于減少鑄件表面碳缺陷使鑄件輪廓更加清晰在密閉條件下澆注，改善工作環(huán)境。負(fù)壓鑄造中，合理選擇負(fù)壓大小是消失模鑄造成功的關(guān)鍵，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，真空度過高，造型材料的緊實(shí)度就大，鑄件易出現(xiàn)裂紋，粘砂等缺陷，真空度低時(shí)會(huì)降低鑄型的緊實(shí)度，而出現(xiàn)潰型及增碳、氣孔等缺陷。
[0003]為了保證砂箱內(nèi)負(fù)壓的大小及各部位、各時(shí)段的均衡性，首先要設(shè)計(jì)合理的砂箱及抽真空系統(tǒng)，根據(jù)抽氣室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將消失模負(fù)壓鑄造砂箱分為三種類型:
(I)底抽式砂箱，如圖1所示，抽氣室設(shè)置在底部，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，維修方便，可滿足一般小件消失模鑄造生產(chǎn)(高度小于800_)，此結(jié)構(gòu)的缺陷是抽氣時(shí)真空度不均衡，沿高度方向有一梯度，上部的真空底低一些，單方向排氣。
[0004](2)側(cè)抽式砂箱，如圖2所示，抽氣室設(shè)在一個(gè)或多個(gè)側(cè)面，鑄型橫向形成一定的真空梯度，用于過濾型砂的真空室篩網(wǎng)容易損壞。
[0005](3)底側(cè)式砂箱，如圖3所示，抽氣室設(shè)在砂箱的底部和側(cè)面的5個(gè)面上，且相互串通，使真空度上下均勻，澆注時(shí)排氣更為暢通，砂箱剛度好，但加工費(fèi)用高，側(cè)面真空室篩網(wǎng)谷易損害。
[0006]對(duì)于一般結(jié)構(gòu)的箱體，殼體類中小型鑄件件，選擇以上砂箱，都可以保證砂箱內(nèi)的負(fù)壓度基本平衡，不易產(chǎn)生塌箱、抬箱、飄芯等負(fù)壓缺陷，如果對(duì)于IT左右的內(nèi)腔復(fù)雜的機(jī)床件，特別是床身、立柱類鑄件，本身砂箱較大，負(fù)壓平衡時(shí)間長(zhǎng)，并且為了方便雨淋加砂和保證鑄件重要面質(zhì)量，用于減輕鑄件重量的方門需向上，鑄件模樣在澆注時(shí)泡沫汽化產(chǎn)生的其他透過涂料進(jìn)入到型砂內(nèi)，負(fù)壓平衡被打破，真空度逐漸降低，但是模樣上方又并沒有吸氣系統(tǒng)，汽化氣體不能被快速導(dǎo)出，越積越多最后甚至產(chǎn)生正壓，容易造成型砂潰散，在鐵水的浮力下，內(nèi)腔型砂發(fā)生漂移，就會(huì)產(chǎn)生致命的塌箱、抬箱缺陷。
[0007]現(xiàn)階段解決床身、立柱類機(jī)床件的砂箱內(nèi)負(fù)壓平衡的方法主要有以下幾種措施:
§內(nèi)腔填充樹脂砂芯；
§內(nèi)腔底部、側(cè)面開工藝孔；
§型砂內(nèi)放置導(dǎo)氣管，將汽化氣體快速導(dǎo)出；
但上述措施只適用于中小型內(nèi)腔尺寸的鑄件，對(duì)于大型鑄件不適用，改善效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型鑄件在負(fù)壓澆注中存在的問題，提供一種均衡負(fù)壓澆注砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置，以均衡砂箱內(nèi)模樣每個(gè)方向上的負(fù)壓度，便于負(fù)壓澆注時(shí)迅速地將模樣頂部和內(nèi)腔汽化的氣體導(dǎo)出，避免產(chǎn)生塌箱、抬箱缺陷，提高鑄件質(zhì)量。
[0009]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一均衡負(fù)壓澆注砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置，包括置于砂箱內(nèi)的模樣，所述模樣上方架設(shè)有若干交錯(cuò)連通的便于均衡砂箱內(nèi)真空度的框架結(jié)構(gòu)的負(fù)壓吸氣管道，所述負(fù)壓吸氣管道距模樣最上緣距離100— 150mm，所述負(fù)壓吸氣管道設(shè)有與真空吸氣系統(tǒng)連接的抽吸接口，所述負(fù)壓吸氣管道上側(cè)的填砂高度為100— 120mm ;所述負(fù)壓吸氣管道為若干交錯(cuò)的鋼性濾氣管道，相交的鋼性濾氣管道之間通過接頭固定連接，所述鋼性濾氣管道的外周纏繞有用于過濾型砂的過濾網(wǎng)。
[0010]本發(fā)明的裝置中，在砂箱內(nèi)的模樣上方的型砂內(nèi)預(yù)設(shè)負(fù)壓吸氣管道，使模樣上方增加了負(fù)壓澆注時(shí)的排氣通路，增加模樣上方的負(fù)壓動(dòng)力，從而減少負(fù)壓梯度，以便于實(shí)現(xiàn)在澆注時(shí)，迅速地將模樣頂部的內(nèi)腔汽化的氣體通過真空抽吸系統(tǒng)導(dǎo)出，從而使整個(gè)砂箱內(nèi)的負(fù)壓保持平衡，避免產(chǎn)生塌箱、抬箱的缺陷，從而生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄件產(chǎn)品，大大降低廢品率。
[0011]為便于填砂時(shí)，負(fù)壓吸氣管道的架設(shè)和穩(wěn)定預(yù)埋，所述負(fù)壓吸氣管道通過數(shù)個(gè)支撐在底板上的支腿支撐在砂箱內(nèi)。
[0012]為便于負(fù)壓吸氣管道的安裝制作，每根所述鋼性濾氣管道包括數(shù)根并排的鋼筋束，每束所述鋼筋束外周焊接固定兩至三段鋼管，端部相交的鋼筋束之間通過鋼管、三通或四通連通，各鋼筋束外周依次纏繞鋼絲網(wǎng)和過濾網(wǎng)；各所述支腿也采用鋼筋束外周焊接鋼管結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)的鋼筋束負(fù)壓吸氣結(jié)構(gòu)，安裝、制作、維護(hù)方便，并且更容易發(fā)現(xiàn)損害部位，有效避免底漏等澆注隱患，并且制作簡(jiǎn)單，成本低。
[0013]作為本發(fā)明的負(fù)壓吸氣管道另一種改進(jìn)，所述鋼性濾氣管道和支腿采用管壁帶孔眼的鋼管焊接而成，所述鋼管外壁纏繞過濾網(wǎng)。
[0014]作為本發(fā)明的砂箱的優(yōu)選，所述砂箱為底抽式砂箱或底側(cè)抽式砂箱。
[0015]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用上述均衡壓負(fù)鑄造砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置進(jìn)行負(fù)壓澆注的方法，具體包括如下過程:
1)將底抽式或底側(cè)抽式砂箱砂箱置于振動(dòng)平臺(tái)上，并在砂箱內(nèi)鋪150—200mm的底砂，振動(dòng)實(shí)后，刮平底砂；
2)將模樣放置在底砂上，模樣上方架設(shè)若干交錯(cuò)連通的便于均衡砂箱內(nèi)真空度的框架結(jié)構(gòu)的負(fù)壓吸氣管道，所述負(fù)壓吸氣管道通過支腿支撐在砂箱底板上，并且負(fù)壓吸氣管道的下緣距模樣的上緣距離為150—200mm，所述負(fù)壓吸氣管道設(shè)有與真空吸氣系統(tǒng)連接的抽吸接口，所述負(fù)壓吸氣管道包括若干交錯(cuò)的鋼性濾氣管道，相交的鋼性濾氣管道之間通過接頭固定連接，所述鋼性濾氣管道的外周纏繞有用于過濾型砂的過濾網(wǎng)，所述負(fù)壓吸氣管道通過數(shù)個(gè)支腿平穩(wěn)的架設(shè)在模樣的上方后，向砂箱內(nèi)逐層填砂，并且邊填砂邊振動(dòng)將型砂振動(dòng)緊實(shí)，直到填砂至型砂淹沒負(fù)壓吸氣管道100—120_，再在型砂的上側(cè)覆密封薄膜然后再加一層頂砂，最后放置水口盆，將砂箱的真空抽吸口和負(fù)壓吸氣管道的抽吸接口分別與抽真空系統(tǒng)連接，對(duì)砂箱進(jìn)行抽真空和負(fù)壓澆注。
[0016]本發(fā)明的方法采用的負(fù)壓導(dǎo)氣系統(tǒng)，降低了對(duì)砂箱吸氣系統(tǒng)的要求和過分依賴，降低了砂箱的制作成本，彌補(bǔ)了砂箱內(nèi)負(fù)壓不均衡的問題，大幅度降低由于負(fù)壓不穩(wěn)定產(chǎn)生的塌箱、抬箱等致命性缺陷，明顯提高鑄件的質(zhì)量和合格率。
【附圖說明】
[0017]圖1為底抽式砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為側(cè)抽式砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為底側(cè)抽式砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的均衡負(fù)壓澆注砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 如圖4所示為本發(fā)明的均衡負(fù)壓澆注砂箱內(nèi)負(fù)壓度的裝置，包括置于砂箱內(nèi)的模樣2