一种冰冻铸型的制造方法技术

一种冰冻铸型的制造方法，将原砂进行冷冻后形成温度为

【技术实现步骤摘要】
一种冰冻铸型的制造方法


[0001]本专利技术涉及砂型铸造
，具体涉及一种冰冻铸型的流水化生产方法。

技术介绍

[0002]砂型铸造是最传统的铸造方法。由于砂型铸造不受零件形状、大小、复杂程度及合金种类的限制，且生产周期短，成本低，因此，砂型铸造依旧是铸造生产中应用最广泛的铸造方法。
[0003]砂箱铸造生产中砂型的制造，往往需要使用粘结剂使型砂具有一定的强度和塑性。这些粘结剂包括：树脂、水玻璃、粘土等。这些粘结剂有些会在浇注过程中产生有害气体，有些会产生有害固体排放物，对环境有不同程度的污染，浇注后废砂回收成本高。
[0004]为了减少污染、循环利用，人们专利技术了用水做粘结剂的“冰冻铸型”，该技术将原砂和水混合后，填充到模板之上的砂箱中，然后将填充了湿砂的砂箱连同底板在低温下保持一段时间，水和砂冻结，起模后制成冰冻砂型。这种铸型在高温金属凝固之前，仍可保持原有形状，金属凝固后冰融化，铸型溃散。然而，这种冰冻砂型的应用十分有限，主要原因是需要将填充了湿砂的砂箱在低温下保持相当长一段时间，生产效率低，且需要制作多个模具才能满足一定的生产规模。

技术实现思路

[0005]为解决上述的不足，本专利技术的目的在于提供一种冰冻铸型的流水化生产方法。
[0006]本专利技术采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种冰冻铸型的制造方法，将原砂进行冷冻后形成温度为
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10℃～
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30℃的低温原砂1，将装有透气塞的模具2固定在同样装有透气塞的底板3上，然后放上砂箱4，将低温原砂1注入到砂箱4内，接着将装有多个水雾喷嘴6的砂箱上盖5移至砂箱4上方，通过高压水雾发生器向砂箱4内喷入高压水雾，高压水雾与砂箱4内的低温原砂接触凝结成冰，型砂之间依靠冰粘结在一起，起模后得到冰冻铸型8。
[0007]优选的，模具2为空心结构，模具2上设有多个排气孔201，每个排气孔201内均安装有排气塞202。
[0008]优选的，原砂为石英砂、锆英砂、铬铁矿砂或镁橄榄石砂。
[0009]优选的，高压水雾发生器包括对来自进水管701的水进行加压的增压泵702，将增压泵702加压后的水雾化成雾粒的高压雾化喷头704，产生高压空气的空气压缩机705，一端与空气压缩机705相连通、另一端与水雾仓707相连通的高压空气管道706，将来自高压雾化喷头704处的雾粒和来自高压空气管道706处的高压空气进行混合的水雾仓707，一端与水雾仓707相连通、另一端与高压水雾喷嘴6相连通的高压水雾管道708，高压水雾喷嘴6的喷嘴端穿过砂箱上盖5后伸入到砂箱4内。
[0010]优选的，增压泵702将来自进水管701的水加压至10Kg～50Kg压力。
[0011]优选的，高压雾化喷头704将水雾化为粒径为3～5微米的雾粒。
[0012]优选的，水雾仓707通过高压水雾管道708输送至高压水雾喷嘴6处的高压水雾中，水的体积比为30～80％。
[0013]优选的，高压水雾的压力为0.2～0.5MPa。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：
[0015]1、本专利技术的一种冰冻铸型的制造方法，型砂的固化是瞬间完成的，生产效率高，可实现以水为粘结剂进行砂型铸造的流水化生产，降低生产成本。
[0016]2、本专利技术提前冷冻型砂，向砂箱中填充好型砂之后再向型砂中喷入高压水雾，形成冰冻铸型，仅需一套模具即可实现大批量生产。
[0017]3、该方法的推广应用，可以替代各种有机粘结剂砂型铸造，铸型不会产生有毒有害物质，浇注后的废砂易于重复利用，实现绿色化铸造生产。
[0018]以上说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0019]图1为本实施例中冰冻铸型的制造流程图。
[0020]图2为本实施例中高压水雾发生器的结构示意图。
[0021]图3为本实施例中水雾仓的结构示意图。
[0022]图4为本实施例中模具的结构示意图。
[0023]图5为本实施例中高压水雾喷嘴的使用状态示意图。
具体实施方式
[0024]为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本专利技术提出的一种冰冻铸型的制造方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]请参阅图1至图5，一种冰冻铸型的制造方法，首先将原砂进行低温处理形成低温原砂1，即将原砂提前置于冷冻室并冷冻至
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10℃～
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30℃，原砂可选用石英砂、锆英砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂等；将模具2固定在底板3上，模具2为空心结构，模具2上设有多个排气孔201，每个排气孔201内均安装有排气塞202，底板3上也设有排气孔，设置在底板3上的排气孔内也安装有排气塞；将砂箱4放置在底板上，使模具2位于砂箱4内部合适位置处；将提前冷冻好的低温原砂1填充到砂箱4内，形成松散型砂；将砂箱上盖5移至砂箱4上，所述砂箱上盖5上安装有多个高压水雾喷嘴6，高压水雾喷嘴6的喷嘴端穿过砂箱上盖5并伸入到砂箱4内，另一端与高压水雾发生器的高压水雾管道相连接；启动高压水雾发生器，产生的高压水雾通过该高压水雾喷嘴6均匀喷至砂箱4内的松散型砂中，高压水雾与低温原砂接触后快速凝结成冰，型砂之间依靠冰粘结在一起，起模后得到冰冻铸型8。多个高压水雾喷嘴6分散布
置于砂箱上盖5上，从而可保证这些高压水雾喷嘴6能将水雾均匀喷渗至砂箱4内的松散型砂中。此外，由于本专利技术中模具为空心结构且模具和底板上均设有多个排气孔，该结构可保证通入的高压水雾能有效弥漫地通过松散型砂，使低温原砂和水雾能充分接触。
[0027]在本实施例中，高压水雾发生器包括与进水管701相连通的增压泵702，增压泵702的另一端通过高压雾化喷头704与水雾仓707相连通，增压泵702与高压雾化喷头704之间设有第一调节阀703，水雾仓707包括水雾上仓7071和水雾下仓7072，水雾下仓7072的底端与高压雾化喷头704相连通、顶端与水雾上仓7071的底端相连通，此外水雾下仓7072通过高压空气管道706与空气压缩机705相连通，水雾上仓7071的顶端通过高压水雾管道708与高压水雾喷嘴6相连通。高压水雾管道708上设有第二调节阀709。增压泵702对从进水管701进入的水进行加压从而产生高压水(水压约为10Kg～50kg)，高压水高速流动至高压雾化喷头704处，高压雾化喷头704将高速流动的水雾化成为具有一定压力的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰冻铸型的制造方法，其特征在于：将原砂进行冷冻后形成温度为
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10℃～
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30℃的低温原砂(1)，将装有透气塞的模具(2)固定在同样装有透气塞的底板(3)上，然后放上砂箱(4)，将低温原砂(1)注入到砂箱(4)内，接着将装有多个水雾喷嘴(6)的砂箱上盖(5)移至砂箱(4)上方，通过高压水雾发生器向砂箱(4)内喷入高压水雾，高压水雾与砂箱(4)内的低温原砂接触凝结成冰，型砂之间依靠冰粘结在一起，起模后得到冰冻铸型(8)。2.根据权利要求1所述的一种冰冻铸型的制造方法，其特征在于：模具(2)为空心结构，模具(2)上设有多个排气孔(201)，每个排气孔(201)内均安装有排气塞(202)。3.根据权利要求1所述的一种冰冻铸型的制造方法，其特征在于：原砂为石英砂、锆英砂、铬铁矿砂或镁橄榄石砂。4.根据权利要求1所述的一种冰冻铸型的制造方法，其特征在于：高压水雾发生器包括对来自进水管(701)的水进行加压的增压泵(702)，将增压泵(702)加压后的水雾化成雾粒的高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：常云朋，苏建新，王荣先，吕锋，岳遂录，任凤章，李锋军，田丽萍，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：