技术领域
[0001] 本
发明涉及湿型造型技术领域，具体为一种用于湿型砂造型的造型方法和装置。
背景技术
[0002]
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入
青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的
水平。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例：铜、
铁、
铝、
锡、铅等)，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。铸造是指将
熔化的液态物质，浇入特定形状的铸模，待其
凝固成形的加工方式。铸造核心工艺是造型，也就是形成铸模(也叫铸型)的方法，而造型技术里面，运用最广的是湿型造型(或称为粘土砂造型)，也就是采用砂子、黏土等制造铸型的造型方法。
[0003] 进入本世纪以来，由于
汽车业的发展，湿型造型技术得到极大的进步。从普通的
压实造型、震击式造型，发展到高压造型、多触头造型。上个世纪80年代，气冲造型和射压造型
风靡一时，而后在气冲造型的
基础上，日本人发明了静压造型。静压造型成为当时世界上最先进的造型技术，但是经过30年的推广和运用，静压造型的许多不足暴露出来，例如高压空气通过型砂时损耗很大，能耗高；预紧实效果较差；对模板的磨损较大；同时由于模板需要安装大量的排气塞，导致模板成本大大提高；压缩空气会产生气流反弹，影响铸型
质量等等。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于湿型砂造型的造型方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铸造湿型砂造型的
真空静压造型装置，包括模板
支撑箱，所述模板支撑箱上
叠加设置有模板和固定有砂箱，所述砂箱内设置有加砂框，所述加砂框上设置有压头，所述模板的底部套设有排气塞，所述模板的底部通过排气管固定连接有真空抽气装置，所述真空抽气装置的输出端设置有快开
阀。
[0006] 优选的，所述压头为平板压头、仿形压头、多触头或
橡胶压头。
[0007] 优选的，所述排气塞的直径大于5mm。
[0008] 一种如
权利要求1所述的铸造湿型砂造型的真空静压造型方法，包括以下步骤：
[0009] S1：加砂：加砂框放入砂箱内，然后装满砂，采用真空抽气装置抽真空，让型砂向排气塞流动，并在排气塞附近堆积和紧实；
[0010] S2：真空定点预紧实：将模板和砂箱依次叠放在固定在模板支撑箱上，模板上加砂困难通道或拔模困难等需要的部位，安装排气塞，排气塞通过排气管连接真空抽气装置；
[0011] S3：真空压实的压实：在抽真空的同时，压实型砂，让型砂在
负压状态下压实即可。
[0012] 优选的，所述S2步骤中真空抽气装的真空度高真空度在不小于-0.7(气压高于70000pa)。
[0013] 优选的，所述S3步骤中砂箱内的砂箱内的真空度不低于-0.3(气压低于70000pa)。
[0014] 优选的，所述S3步骤中的压实型砂可为平板压实、微震压实、多触头压实或仿形压实。
[0015] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：本用于湿型砂造型的造型方法和装置：1、铸型质量更好，特别是在操作者未能及时清理排气塞，导致部分或全部排气塞堵塞的情况下，传统静压造型，由于高压空气的气流反弹，导致模型下凹处型砂疏松，以及未能及时排气的高压空气，对抗随后的压实，导致铸型质量甚至不如普通高压造型。本发明采用真空，避免了气流反弹之类缺点，即使在全部排气塞堵塞的情况下，也不会产生气流反弹。特别是随后的真空压实，使型砂在负压状态下压实，没有或只有很小的气体抵抗压实，铸型没有或只有很小的铸型反弹，铸型
精度大大提高，铸型紧实度也高于普通高压造型和静压造型。
[0016] 2、能耗低。传统的静压造型，压缩空气作用在整个铸型上，并且气体需要从背面穿过整个型砂，才能到达模型表面。因此压缩空气耗量很大，能耗很高，导致大多数使用静压造型线的铸造厂，即使花费几千万购买的静压造型线，生产大多数普通产品时，都关闭静压功能，以降低成本。
[0017] 3、模板成本低，磨损小。由于传统的静压线需要及时排除高压空气，因此需要在模板上安装大量的排气塞，有时甚至达到上百个，这样大大提高了模板的成本。另外由于压缩空气作用在整个型砂表面，在开始时从背面向模板表面直线施加推动
力，带动型砂在整个模板表面移动，对模板产生大量磨损。即使在后期，形成从背面到排气塞的定向气流，由于其安装的排气塞数量众多，仍然产生大量磨损。仍然本发明模板只需要在个别需要的部位安装少量排气塞，甚至可能只有一个排气塞。真空的
抽力也仅仅影响局部的区域。而且真空的抽力从产生的时候开始，气流就是定向移动(如家里的
除尘器)，对模板的磨损小。
附图说明
[0018] 图1为传统静压造型示意图；
[0019] 图2为本发明上压实静压造型装置示意图；
[0020] 图3为本发明下压实静压造型装置示意图；
[0021] 图4为本发明双面压实静压造型装置示意图。
[0022] 图中：1压头、2砂箱、3加砂框、4模板、5排气塞、6快开阀、7真空抽气装置、8模板支撑箱。
具体实施方式
[0023] 下面将结合本发明
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
[0024] 请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
[0025] 实施例1
[0026] 一种铸造湿型砂造型的真空静压造型装置，包括模板支撑箱，所述模板支撑箱上叠加设置有模板和固定有砂箱，所述砂箱内设置有加砂框，所述加砂框上设置有压头，所述模板上设置有加砂困难通道，所述加砂困难通道位于砂箱内，所述加砂困难通道内套设有排气塞，所述加砂困难通道的底部通过排气管固定连接有真空抽气装置，所述真空抽气装置的输出端设置有快开阀。
[0027] 其真空静压造型方法包括以下步骤：
[0028] S1：加砂：加砂框放入砂箱内，然后装满砂，采用真空抽气装置抽真空，让型砂向排气塞流动，并在排气塞附近堆积和紧实；
[0029] S2：真空定点预紧实：将模板和砂箱依次叠放在固定在模板支撑箱上，模板上加砂困难通道或拔模困难等需要的部位，安装排气塞，排气塞通过排气管连接真空抽气装置；
[0030] S3：真空压实的压实：在抽真空的同时，上压实型砂，让型砂在负压状态下压实即可。
[0031] 上压实方式：即压头1位于上部，加砂框3位于压头之下，砂箱之上，模板4位于砂箱2的下部：工作原理：首先采用其他加砂方法，如重力加砂、射砂、真空加砂、人工加砂等等，将砂子加入砂箱和加砂框。其次从模板上的排气塞快速抽真空，这样排气塞附近的砂子在真空作用下，会向排气塞移动，这就实现了真空定向补砂的功能。当移动的砂子达到排气塞附近，被模板和排气塞阻挡时，会被气流紧实，这就实现了真空定点预紧实的功能。然后压头从上向下压实。当压头、加砂框、砂箱和模板形成一个
密闭空间时，抽真空，抽出型砂之间的空气，这样压实时，可以避免空气抵抗，压得更加紧实。而且避免压实结束后，铸型之中的压缩空气引起的铸型反弹，这样可以提高铸件的精度。
[0032] 实施例2
[0033] 一种铸造湿型砂造型的真空静压造型装置，包括模板支撑箱，所述模板支撑箱上叠加设置有模板和固定有砂箱，所述砂箱内设置有加砂框，所述加砂框上设置有压头，所述模板上设置有加砂困难通道，所述加砂困难通道位于砂箱内，所述加砂困难通道内套设有排气塞，所述加砂困难通道的底部通过排气管固定连接有真空抽气装置，所述真空抽气装置的输出端设置有快开阀。
[0034] 其真空静压造型方法包括以下步骤：
[0035] S1：加砂：加砂框放入砂箱内，然后装满砂，采用真空抽气装置抽真空，让型砂向排气塞流动，并在排气塞附近堆积和紧实；
[0036] S2：真空定点预紧实：将模板和砂箱依次叠放在固定在模板支撑箱上，模板上加砂困难通道或拔模困难等需要的部位，安装排气塞，排气塞通过排气管连接真空抽气装置；
[0037] S3：真空压实的压实：在抽真空的同时，下压实型砂，让型砂在负压状态下压实即可。
[0038] 下压实方式，也叫模板压实方式：即压头，这里采用平压头1位于上部，加砂框3位于砂箱之下，模板4之上，模板4位于加砂框3的下部：工作原理：首先采用其他加砂方法，如重力加砂、射砂、真空加砂、人工加砂等等，将砂子加入砂箱和加砂框。其次从模板上的排气塞快速抽真空，这样排气塞附近的砂子在真空作用下，会向排气塞移动，这就实现了真空定向补砂的功能。当移动的砂子达到排气塞附近，被模板和排气塞阻挡时，会被气流紧实，这就实现了真空定点预紧实的功能。然后模板从下向上压实，压入加砂框。压头位于砂箱上部，被动抵抗压实。当压头、加砂框、砂箱和模板形成一个密闭空间时，抽真空，抽出型砂之间的空气，这样压实时，可以避免空气抵抗，压得更加紧实。而且避免压实结束后，铸型之中的压缩空气引起的铸型反弹，这样可以提高铸件的精度。
[0039] 实施例3
[0040] 一种铸造湿型砂造型的真空静压造型装置，包括模板支撑箱，所述模板支撑箱上叠加设置有模板和固定有砂箱，所述砂箱内设置有加砂框，所述加砂框上设置有压头，所述模板上设置有加砂困难通道，所述加砂困难通道位于砂箱内，所述加砂困难通道内套设有排气塞，所述加砂困难通道的底部通过排气管固定连接有真空抽气装置，所述真空抽气装置的输出端设置有快开阀。
[0041] 其真空静压造型方法包括以下步骤：
[0042] S1：加砂：加砂框放入砂箱内，然后装满砂，采用真空抽气装置抽真空，让型砂向排气塞流动，并在排气塞附近堆积和紧实；
[0043] S2：真空定点预紧实：将模板和砂箱依次叠放在固定在模板支撑箱上，模板上加砂困难通道或拔模困难等需要的部位，安装排气塞，排气塞通过排气管连接真空抽气装置；
[0044] S3：真空压实的压实：在抽真空的同时，双面压实型砂，让型砂在负压状态下压实即可。
[0045] 真空静压在抽真空的时候，真空装置的真空度高于-0.7(也就是气压低于30000pa)时，效果最好，吸力较强。真空度在-0.4到-0.7之间时(气压在30000-70000pa之间)，也有效果。在真空度低于-0.7时(气压高于70000pa)，效果不佳。
[0046] 真空压实时，如果砂箱2内的真空度高于-0.5时(即气压低于50000pa)，效果较好。如果砂箱2内的真空度在-0.5到-0.3之间时(即气压在50000-70000pa之间)，也有效果。真空度低于-0.3时(即气压低于70000pa)，效果不佳。
[0047] 真空静压功能时，只在需要的
位置安装排气塞5，排气塞5的数量是越少越好。因此只需要在加砂困难和造型困难的部位安装排气塞5，简单的铸件可以完全不适用排气塞5。和传统的静压造型相比，大大减少了排气塞5用量，减少了模具成本。
[0048] 双面压实方式：这里上压头为多触头压头，1位于上部，2个加砂框3位于砂箱之下和模板4之上，模板4位于加砂框3的下部：工作原理：首先采用其他加砂方法，如重力加砂、射砂、真空加砂、人工加砂等等，将砂子加入砂箱2和加砂框3。其次从模板4上的排气塞快速抽真空，这样排气塞5附近的砂子在真空作用下，会向排气塞5移动，这就实现了真空定向补砂的功能。当移动的砂子达到排气塞5附近，被模板4和排气塞5阻挡时，会被气流紧实，这就实现了真空定点预紧实的功能。然后模板4从下向上压实，压入加砂框3。压头位于砂箱2上部，被动抵抗压实，向后退。当模板4压实结束后，压头1向下压实，完成最终压实。当压头1、加砂框3、砂箱2和模板4形成一个密闭空间时，抽真空，抽出型砂之间的空气，这样压实时，可以避免空气抵抗，压得更加紧实。而且避免压实结束后，铸型之中的压缩空气引起的铸型反弹，这样可以提高铸件的精度。
[0049] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
