用于铸模型砂压实的方法

本发明涉及一种铸模时使型砂压实的方法。该方法是用一块模板，一模型安置在模板上，把型砂松散地填入位于模板上方的模膛内，用压缩空气冲击压实型砂，直至最后压力最大达到20巴时流化，然后再用机械压力补充压实。

在EP-PS0022808一文中介绍了一种方法，在该方法中，对充填压模膛里的松散型砂用一种液压冲击来预压实，然后再用机械方法补充压实。该文中没有介绍压力大小。

在DE-OS3836876一文中介绍的方法是，只用液压冲击压实，开始时所用的压力梯度较小，而后来的压力梯度比较大（以30-100巴/秒到1-3巴，然后以100-600巴秒直至3-6巴），也就是说，所加的液压冲击有一个折点，从而导致最后的压实。

DE-OS3740775一文中所介绍的方法是，用二水锤来压实，此时，在最大压力达到20巴时，第一个水锤的压力梯度（最大为40巴/秒）比第二个水锤的压力梯度（可达到300巴/秒）小，同时为减少使模型背面形状固形的过程，可采用控制该二个水锤之间的压降来实现。

DE3839475一文中介绍的是一种用于压实装在模型装置中的含有粘土结合剂的型砂的方法。此时，在脉冲压缩之前，位于模箱内的一部分型砂，特别是使那些高充填密度的型砂迎着脉冲压实作用的方向移向脉冲发生器。

这种移动的实现如下：在型砂充填到模腔内后，把气体，特别 是加压空气导入密闭的模腔内，在模腔壁上的靠近脉冲发生器处至少开有一个排气孔，使从进气孔进入的气体进入到型砂内部，再通过排气孔排出，从而使型砂移向排气孔，移向脉冲发生器。

采用该方法，使所装的型砂在模箱内达到这样一种分布，即，使得在模型边处的充填密度有所提高，并且其随距离增大面提高。由此，不仅能提高所加速的型砂量，而且也提高了用于加速的进程。当用脉冲压实时，在脉冲强度相同或加速度相同的情况下，以此来提高型砂在模具上的冲撞速度，使压实操作具有较高的冲撞力。

本发明的任务是提供一种按权利要求前序部分所述的方法，该方法适用于带有凹槽的复杂的模型，尤其是成型模型，而且在合适的冲压时间下，本方法能使复杂模型的一些关键部位都能得到均匀的压实。

本发明任务的实现是，采用液压冲击，把液压冲击的具有时间性的增压过程至少再细分为二个梯度段，第一段的增压梯度为0.3-18巴/秒，第二段的增压梯度为18-95巴/秒，随后，控制该压力，使它基本上以至少为3巴/秒的压力梯度降低，在降低压力的过程中进行了挤压。

本发明的优越之处是，施加压型的砂型上表面上的机械压力基本上是均匀地升高，它是通过一块可动的压紧板或多个单根挤压轴来施加。在平缓的压力冲击后，压降基本上是线性的。

由于采用了特有的增压过程，使型砂内的压力平缓地增大。在开始时，该压力的增大相对较弱，然后渐渐变强，当模膛内达到规定的压力时，产生有控制的排气，这种排气发生在型砂上表面的的自由空间内。此时，在压力梯度的作用下，型砂向模型背模板方向 被流态化，也就是说，其流动性得到了改善，于是再用机械方法对型砂补充压实，从而使型砂受到更均匀的压实。

本方法的优点是，通过气体向型砂内有控制地扩散，同时整个铸模产生压降，整个型砂体被流态化。根据实践，仅用模板是不能均匀流化的，因为这种模型装置外部不带有诸如喷咀一类的排气系统。

对型砂生产的调查得出：要使型砂有效地流化，一方面要取消预压实，由使施加于型砂的压力得到比较平缓的升高，而另一方面为了在压挤过程中能均匀地压实，必须使压力以3巴/秒的梯度下降。理想的值将取决于铸造用料，也就是说，对于一种透气性很小的铸造用料，所需的降压梯度比透气性大的材料的降压梯度小。

特有的升压过程可以根据下面所述设定，模膛内压力升高的梯度较小，且为常数时，所需的持续时间基本上比采用分段的增压梯度时所需的时间长。在压力升高时，为几乎能阻止型砂的预压实，最重要的是在初相，即至少在第一阶段升压时，采用相对比较平缓的增压梯度。

在压力升高的第二阶段，可以增大梯度，此时不会造成预压实。不断提高升压的梯度，以达到最短的冲击时间。

在模压技术难度较大的模型中，可使来自于模膛的压缩空气的一部分通过喷咀排出，这种方法适用于带有深的凹槽的模型时。

为获取最佳的压实效果，本方法还取决于升压与降压之间的配合。一方面，升压梯度太大会导致不希望有的预压实，另一方面，如果降压梯度太慢，又会使铸造用料的流化性变差。从而在用机械作补充压实时会导致不均的形状稳定性。

本方法尤其适用于小的铸模机械，因为，它可以用通常现有的压缩空气阀所产生的压力组合约为6-7巴的压缩空气来工作。这样，就可减少一台附加的压缩机装置。

所施加的机械压力应使在型砂上表面上的压力基本上是处处均匀地升高，可用一块可动的压紧板，或者用多个单根的挤压轴。因为这将特别适用于那些很高但又有很深凹槽的模型，能使其得到均匀压实。

下面借助于附图对本发明作进一步说明。如附图所示，铸模机有一块模板4，模型2位于模板1上，该模型具有一个或多个深的凹槽3，在模板1以及模型2上最靠近凹槽3的附近开有喷气管4，该喷气管4与模具2毗连，并且与位于模板上方的可拆卸的砂箱5相通，装料容器6位于砂箱5的上方，在松松地充填了预定数量的型砂后，所构成的模腔7由一块位于模板1上方可按一定方向操作的压紧板8所盖住，阀门9上方的压缩空气通过阀门9充入腔7内，同时通过阀门10排气。