用于覆膜砂壳芯的弯道的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种砂芯铸造工艺，具体来说是一种制作覆膜砂砂芯的弯道的工艺方法。

背景技术

覆膜砂是将硅砂、锆砂、铬铁矿砂等原砂通过冷法或热法在其表面覆上一层酚醛树脂膜的树脂粘结剂砂，英文名称为Resin Coating Sand，简称RCS。在铸造生产中，将覆膜砂用于制造中空的具有数毫米或十几毫米的壳型或壳芯，这种造型制芯的方法称为壳法工艺，也可称作壳法造型或者壳法制芯。壳法工艺发明至今，已经日趋成熟。并且随着化学、材料工业的发展和机械装备制造业的进步，我国覆膜砂及其制型（芯）工艺、设备也得到了快速的发展。但是对于壳法造型或者壳法制芯来说，还没有与其相应的标准的铸造工艺，生产企业也都是自行摸索前进，尤其是覆膜砂砂芯若存在弯道，由于弯道处的排气困难，导致产生气孔、砂眼等缺陷，严重的直接造成砂芯报废，影响铸件的生产进度。

目前各生产企业在覆膜砂壳芯的弯道时，常用的排气方式包括：在在覆膜砂砂芯的弯道处涂上耐火涂料，烘干备用；浇注铸件时，利用1450-1550℃左右的高温铁水进行浇注，延长冷凝时间，以保证使砂芯中的气体有充裕的时间从铁水中溢出；以及生产过程中选用耐高温的覆膜砂。而上述这些方式所带来的问题也是有目共睹的，诸如：涂料在厚涂时容易脱落以致产生砂眼；而薄涂时则很容易粘砂，后期难以清理；高温铁水浇注容易导致覆膜砂砂芯的弯道弯曲变形，得到的铸件外形尺寸不合格；使用耐高温的覆膜砂提高了生产成本，并且上述排气方式采用的工艺总体来说要求高，费时费力，很容易产生各种铸造缺陷进而导致铸件报废。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种用于覆膜砂壳芯的弯道的制造工艺，解决现有的覆膜砂壳芯在制作弯道时排气困难的问题。

为达到上述目的，本发明解决问题的技术方案为，

一种用于覆膜砂壳芯的弯道的制造工艺，所述制造工艺中使用的弯道芯盒包括配合使用的上芯盒和下芯盒，包括以下步骤：

S01、组装排气装置：所述排气装置包括多根排气棒和控丝圈，所述控丝圈为环形套，控丝圈的环形壁上径向贯通设置多个限位孔，所述排气棒为与弯道对应的弯曲圆棒，多根排气棒均穿装在控丝圈内，所述排气棒的长度大于弯道的长度；排气棒的两端分别套设第一控丝块和第二控丝块，所述第一控丝块和第二控丝块均为带有异形孔的盘形套，所述异形孔与排气棒相配合，所述第一控丝块的外侧壁上开设射砂口；

S02、装配合模：将步骤S01中组装好的排气装置放置进由下芯盒和上芯盒合模形成的内腔中，所述第一控丝块和第二控丝块用于分别封堵弯道芯盒的两端，弯道芯盒的内腔通过射砂口与外界连通；

S03、射砂制芯：通过射砂机将覆膜砂由射砂口射入弯道芯盒内腔，静置待砂芯固化成型；

S04、拆解排气装置：砂芯固化成型后，先抽取位于中心的排气棒，再分别将多根排气棒从弯道芯盒中抽出；

S05、开模取芯：分离上芯盒与下芯盒，拿开位于弯道芯盒的两端的第一控丝块和第二控丝块，取出成型的壳芯，填补限位孔并对壳芯进行修整。

其中，所述排气棒为具有韧性的钢丝。

其中，所述排气棒包括7根，中心放置一根，剩余6根圆周排布形成花瓣状，位于中间的排气棒探出弯道芯盒端部的长度长于其余6根，所述排气棒的末端设置方便握持施力的弯钩。以此方便后续抽离排气棒，提高工作效率。

进一步地，所述第一控丝块和第二控丝块均为带有台阶的盘状结构。

进一步地，所述控丝圈设置多个，分别套设在多根排气棒的不同位置。

其中，进行步骤S02使用上芯盒和下芯盒之前，清理、检查上芯盒和下芯盒，并在上芯盒和下芯盒的内腔均匀涂抹脱模剂。

进一步地，步骤S02中，在下芯盒和上芯盒的腔体内分别安装与限位孔配装的限位柱，排气装置通过控丝圈上的限位孔装设在下芯盒和上芯盒合模后形成的内腔中。

其中，步骤S03中，射砂前将弯道芯盒预热至220-240℃，射砂过程中，保持弯道芯盒的温度为220-240℃，射砂时间4-5s，射砂压力为0.4-0.5MPa，射砂完成后静置120s以待砂芯固化。

本发明的有益效果是：

本发明所述的用于覆膜砂壳芯的弯道的制造工艺，可以在带有弯道的砂芯制作中使用，也可以在做砂芯的局部弯道中使用，使用本发明制芯工艺简单，省时省力，并且在制作弯道的壳芯时排气顺利，提高了后期浇注得到的铸件产品的合格率。

附图说明

图1为本发明的制造工艺的步骤流程图；

图2为本发明中排气装置放置到下芯盒内的结构示意图；

图3为合芯后的结构示意图；

图4为射砂完成砂芯成型后弯道芯盒内的状态示意图；

图5为下芯盒的结构示意图；

图6为有芯盒中取出的壳芯的结构示意图；

图7为第一控丝块的结构示意图；

图8为第二控丝块的结构示意图。

附图标记说明

1、下芯盒；2、上芯盒；3、排气棒；4、第一控丝块；5、控丝圈；6、限位柱；7、砂芯；8、第二控丝块；9、射砂口。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明主要是解决覆膜砂壳芯的弯道制作时的排气困难问题，因此主要介绍的是涉及能解决该问题的处理步骤，其余的制芯必备步骤如覆膜砂的选择混制、脱模机的使用、制芯所用的工具设备和射砂工艺参数等，本发明中将不再进行具体的阐述，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

本发明所述的制造工艺中使用的弯道芯盒包括配合使用的上芯盒和下芯盒，图1为本发明的主要工艺步骤，具体来说包括：

S01、组装排气装置：

所述排气装置包括多根排气棒和控丝圈，所述控丝圈为环形套，在控丝圈的环形壁上径向贯通设置多个限位孔。所述排气棒为与弯道对应的弯曲圆棒，方便砂芯固化后抽出。多根排气棒均穿装在控丝圈内，所述排气棒的长度大于弯道的长度，使得排气棒能够探伸处弯道芯盒；所述排气棒的末端设置弯钩，方便方便握持施力顺利由弯道芯盒中抽离出来。控丝圈根据弯道的长度可以选择多个，分别设置在不同的位置，以能够充分固定圈套住多根排气棒为准。本实施例中设置两个控丝圈，对应弯道的中截面对称设置，在图2中仅绘示其中的1个，另一个为与限位柱6对应设置。

在排气棒的两端分别套设第一控丝块和第二控丝块，所述第一控丝块和第二控丝块的结构如图7和图8所示，均为带有异形孔的盘形套，所述异形孔与排气棒相配合。所述第一控丝块和第二控丝块的盘形套为阶梯结构，使用时小端位于弯道芯盒的最外端，以确保能够有效封堵住弯道芯盒的两端。

本实施例中，所述排气棒选用具有韧性的钢丝，所述排气棒设置7根，其排布方式如图2-图4所示，在中心放置一根，剩余6根圆周排布形成花瓣状，位于中间的排气棒探出弯道芯盒端部的长度长于其余6根，第一控丝块和第二控丝块的异形孔相应的为花瓣形孔，并且在第一控丝块的外侧壁上开设有通口作为射砂口，参见图7。

S02、装配合模：将步骤S01中组装好的排气装置放置进由下芯盒和上芯盒合模形成的内腔中，当然，在使用弯道芯盒时，需要先检查上芯盒与下芯盒的配合是否符合要求，以及清理干净弯道芯盒的内腔，并在内腔中均匀涂抹或喷涂脱模剂，脱模剂选用常规市售产品。

在下芯盒和上芯盒的腔体内分别安装与限位孔配装的限位柱，参见图5。排气装置通过控丝圈上的限位孔装设在下芯盒和上芯盒合模后形成的内腔中。将排气装置放置好后，确保所述第一控丝块和第二控丝块用于分别封堵弯道芯盒的两端，此时，弯道芯盒的内腔通过射砂口与外界连通，如图3所示。

S03、射砂制芯：将弯道芯盒预热至220-240℃，之后通过射砂机将覆膜砂由射砂口射入弯道芯盒内腔，静置待砂芯固化成型；射砂过程中，保持弯道芯盒的温度为220-240℃，射砂时间为4-5s，射砂压力为0.4-0.5MPa，射砂完成后静置120s以待砂芯固化。

S04、拆解排气装置：砂芯固化成型后，分别将多根排气棒从弯道芯盒中抽出，此时注意需要先抽离位于中心的排气棒，再分别将周圈的排气棒抽离，以此能够降低难度，提高效率。

S05、开模取芯：分离上芯盒与下芯盒，拿开位于弯道芯盒的两端的第一控丝块和第二控丝块，取出成型的壳芯，参见图6。之后使用少量覆膜砂填补壳芯上的限位孔并对壳芯进行修整。

本发明中，将多根排气棒、第一控丝块和第二控丝块预埋至砂芯中，在固化后抽出脱离砂芯，形成两端连通外界的弯道壳芯，解决了覆膜砂壳芯的弯道在制造时排气困难的问题，进而解决了铸造生产过程中因壳芯排气导致铸件产生的砂眼、气孔等缺陷的问题，保证铸件产品质量，提高了经济效益。

以上说明内容仅为本发明较佳实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。