复合制型、芯工艺和装置制造方法及图纸

一种复合制型（芯）工艺及其装置，它是向型（芯）盒内腔射入细颗粒的面层混合料和比面层混合料粒度粗的背层混合料，使面层混合料附着于表面而与背层混合料一起硬化成完整的型芯。和现有技术相比，本发明专利技术提高了制型（芯）的速度和精度，可适应大规模的工业生产，提高铸件的精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种复合制型(芯)工艺，属于铸造领域。铸造生产中在型芯的表面涂敷涂料是防止金属渗透、粘砂和提高铸件表面高光洁度的有效手段。为了提高涂料的涂敷质量，人们采用浇灌法、雨淋法、无气喷涂法及静电喷涂法进行涂敷，但这些方法都是在型(芯)造好后将涂料刷、喷或浸于其表面，由于涂料是在无约束状态下涂敷的，从而会形成不同程度的刷痕、流淌、堆积等缺陷，并且涂层厚度影响铸件特别是复杂精细铸件的尺寸精度。为解决这一问题，日本70年代专利技术了K-Y法，到80年代末已从加热芯盒发展为用微波硬化的新K-Y法。K-Y法是将涂料直接涂敷于芯盒表面，然后填入芯砂，用微波加热的防腐使涂料和芯砂在模具的约束下一起硬化并相互结合，在起模时涂料便会转移到砂芯的表面，涂料能够精确复制出芯盒的表面精度，可获得精密光洁的铸件。80年代苏联也出现了一种类似的方法，即“精密涂法”，它是将涂料涂于加热到240℃的芯盒上，然后填入树脂覆膜砂，制得带有涂料的精密砂芯。日本还专利技术了一种方法，它是将涂料涂于模型表面，然后填入水泥流态砂，通过向模型和砂箱之间通电流，涂料在起模时转移到砂型表面，得到精密、光洁的铸型。中国专利申请CN1065612A公开了一种自硬转移涂料法，其将自硬涂料直接涂于模型或芯盒表面，然后填入水玻璃砂，紧实后吹CO2硬化，适时起模或取出芯子，涂料从模具表面转移到砂型芯的表面，可避免传统涂敷方法中存在有流淌、刷痕和堆积等缺陷，此法突破了K-Y法和精密涂法的加热硬化，涂料能精确复制出模具的表面。此方法可用来生产表面质量和尺寸精度要求较高的一般铸件及部分精铸件。然而，上述涂料均为溶剂型涂料，其中，含有机溶剂或水，使得涂料的制造、储存和运输极为不便，此外，涂料的涂覆均是以涂刷手段完成的，效率低，而溶剂型涂料涂覆后需干燥，不适应高效、高质量的大批量生产。本专利技术的目的就是克服现有技术的上述不足，提供一种复合制型(芯)工艺和装置，提高制芯效率和质量，提高铸件的尺寸精度和表面光洁度，适应大批量的规模化生产。本专利技术的复合制型(芯)工艺是向芯盒内射入细颗粒面层混合料和比面层混合料粒度粗的背层混合料，使面层混合料附着于表面而与背层混合料一起硬化成完整的型芯。本专利技术的制型(芯)装置包括一个芯盒、至少一个面层混合料射砂头和一个背层混合料射砂头，在面层混合料射砂头上具有面层混合料储料腔，背层混合料射砂头上具有背层混合料储料腔，该两个储料腔可与所述的芯盒内腔相通。和现有技术相比，本专利技术的制芯工艺简单、高效，不使用溶剂型涂料就可制得表面致密的型芯，满足铸件的尺寸和光洁度要求，本专利技术的方法尤其适用于型芯的规模化生产。下面参照附图及实施例详细描述本专利技术。在以下的描述中，面层混合料是指不含有溶剂(如水或有机溶剂)的细颗粒的混合料，它是不能通过涂敷而在型芯的表面形成涂层的。附图说明图1是本专利技术工艺所使用装置的一个实施例的示意图；图2是本专利技术工艺所使用装置的另一个实施例的示意图。附图中各标号表示1芯盒，2面层混合料射砂头，3背层混合料射砂头，5面层混合料，6背层混合料，7型腔。本专利技术的复合制型(芯)工艺是向芯盒内射入细颗粒面层混合料和比面层混合料粒度粗的背层混合料，使面层混合料附着于表面而与背层混合料一起硬化成完整的型芯。本专利技术的装置包括一个芯盒1、至少一个面层混合料射砂头2和一个背层混合料射砂头3，在面层混合料射砂头2上具有面层混合料储料腔，背层混合料射砂头3上具有背层混合料储料腔，该两个储料腔可与所述的芯盒1的内腔7相通。附图1表示了一种面层混合料射砂头2和背层混合料射砂头3成一体的结构，其中，背层混合料射砂头3位于面层混合料射砂头2之内。制型(芯)操作时，既可以先喷射面层混合料，也可以同时喷射面层混合料和背层混合料。附图所示位置是芯盒与射砂头对准并准备射砂的状态。附图2表示了一种面层混合料射砂头2和背层混合料射砂头3成分体的一种结构。其中芯盒1位于工作台上并可以相对射砂头2或3移动。射砂头2和射砂头3均与压力气源(未示出)相连接。所述的细颗粒面层混合料先于背层混合料射入芯盒中，后射入背层混合料时使先射入的面层混合料向芯盒内腔的表面扩散，背层混合料从芯盒内腔的中间填入，从而使面层混合料分布于背层混合料的表面硬化成型。所述的细颗粒面层混合料和背层混合料也可以同时射入芯盒中，面层混合料沿芯盒内腔的周边射入，背层混合料沿芯盒内腔的中间射入，从而使面层混合料分布于背层混合料的表面硬化成型。所述的芯盒1可以是热芯盒，所述的面层混合料和背层混合料为热芯盒用覆膜砂。所述的面层混合料与背层混合料可以是湿态覆膜砂。所述的芯盒可以为冷芯盒，所述的面层混合料和背层混合料为冷芯盒用芯砂混合料。所述的芯盒还可以是温芯盒，所述的面层混合料和背层混合料为温芯盒用芯砂混合料。所述的面层混合料料与背层混合料可以具有相同或不同种类的骨料或粘结剂。所述的背层混合料是水玻璃砂，面层混合料可以是含有水玻璃粘结剂的混合料，也可以是含有其它粘结剂或不含有粘结剂的混合料。所述面层混合料射砂头和背层混合料射砂头为一个整体结构。所述面层混合料射砂头和背层混合料射砂头为分体结构。背层骨料可以是硅砂、石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂或它们的混合砂。面层混合料的骨料也可以是硅砂、石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂或它们的混合砂。背层骨料和面层骨料可以相同，也可以不同，依铸件的具体要求而定。湿态覆膜砂可以是CN1033743C中所公开的材料，也可以是其它形式的覆膜砂，如在常规的覆膜砂制造工艺中于加入酚醛树脂粘结剂之后加入硅油或有机脂而形成的湿态覆膜砂。干态覆膜砂可以是常规的热芯盒覆膜砂，也可以是耐高温覆膜砂。实施例1芯盒1为热芯盒，首先向芯盒1内射入细颗粒面层混合料5，然后再射入比面层混合料粒度粗的背层混合料6，使面层混合料5附着于表面而与背层混合料6一起硬化成完整的型芯，其中背层混合料为常规的壳型覆膜砂，面层混合料为常规的细颗粒壳型覆膜砂，后射入背层混合料时使先射入的面层混合料向芯盒内腔的表面扩散，背层混合料从芯盒内腔的中间射入，从而使面层混合料分布于背层混合料的表面硬化成型。实施例2芯盒1为热芯盒，向芯盒1内同时射入细颗粒面层混合料5和背层混合料6，使面层混合料5附着于表面而与背层混合料6一起硬化成完整的型芯，其中背层混合料为常规的壳型覆膜砂，从芯盒内腔的中间射入，面层混合料为常规的细颗粒壳型覆膜砂，从芯盒内腔的周边射入。实施例3除面层混合料使用不含有粘结剂的混合料外，其它同实施例1、2。实施例4除面层混合料使用CN1033743C中的湿态覆膜砂外，其它同实施例1、2。实施例5除面层混合料和背层混合料使用CN1033743C中的湿态覆膜砂外，其它同实施例1、2。实施例6除面层混合料不含有粘结剂及背层混合料使用CN1033743C中的湿态覆膜砂外，其它同实施例1、2。实施例7芯盒1为冷芯盒，首先向芯盒1内射入细颗粒面层混合料5，然后再射入比面层混合料粒度粗的背层混合料6，使面层混合料5附着于表面而与背层混合料6一起硬化成完整的型芯，其中背层混合料和面层混合料为常规的冷硬树脂砂混合料，后射入背层混合料时使先射入的面层混合料向芯盒内腔的表面扩散，背层混合料从芯盒内腔的中间射入，从而使面层混合料分布于背层混合料的表面硬化成型。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合制型（芯）工艺，其特征在于，向芯盒内射入细颗粒面层混合料和比面层混合料粒度粗的背层混合料，使面层混合料附着于表面而与背层混合料一起硬化成完整的型芯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合制型(芯)工艺，其特征在于，向芯盒内射入细颗粒面层混合料和比面层混合料粒度粗的背层混合料，使面层混合料附着于表面而与背层混合料一起硬化成完整的型芯。2.根据权利要求1所述的复合制型(芯)工艺，其特征在于，所述的细颗粒面层混合料先于背层混合料射入芯盒中。3.根据权利要求1所述的复合制型(芯)工艺，其特征在于，所述的细颗粒面层混合料和背层混合料同时射入芯盒中，面层混合料沿芯盒内腔的周边射入，背层混合料沿芯盒内腔的中间射入。4.根据权利要求1、2或3所述的复合制型(芯)工艺，其特征在于，所述的芯盒为热芯盒，所述的面层混合料和背层混合料为热芯盒用覆膜砂。5.根据权利要求1、2或3所述的复合制型(芯)工艺，其特征在于，所述的面层混合料与背层混合料是湿态覆膜砂。6.根据权利要求1、2或3所述的复合制型(芯)工艺，其特征在于，所述的芯盒为冷芯盒，所述的背层混合料为冷芯盒用芯砂混合料。7.根据权利要求1、2或3所述的复合制型(芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，
申请(专利权)人：秦升益，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]