一种铸造弯管和弯头砂模的制作方法及专用设备技术

本发明专利技术公开了一种铸造弯管和弯头砂模的制作方法及专用设备，其特征在于它由固定底座（１）、转动轴（２）、半圆板支撑杆（３）和半圆板（４）构成，转动轴（２）垂直安装在固定底座（１）上，并能转动，半圆板支撑杆（３）的一端与转动轴（２）上带有高度定位螺栓（９）的滑套（８）垂直焊接固定，半圆板支撑杆（３）的另一端与半圆板（４）的直边通过螺栓（６）固定，半圆板（４）设三块，通过三块半径不同的半圆板（４）分别在型砂内刮出不同用途的槽，并逐层固化，最终取出浇注腔内的型砂层，制成浇注模。该方法及专用设备，无需制作木模和消失模，成型工期短、效率高、能提高浇注出的弯管和弯头质量，而且结构简单、容易操作、精度高、标准定型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铸造用砂模的造型方法及其设备的改进，具体地说是一种铸造弯 管和弯头砂模的制作方法及专用设备。适用于金属铸造。
技术介绍
金属铸造是在重力作用下将熔融金属浇注到砂模型腔中获得成型件的一种方法， 由于这种方法可节省造型材料、减少污染、工艺简单，而且铸件精度高、力学性能好，所以被 广泛采用。但这种方法也存在一定的不足，主要的不足是对于结构比较复杂的铸件其砂模 很难造型，如铸造弯管和弯头的砂模就很难造型。目前，铸造弯管和弯头的砂模造型方法， 一般是采用消失模造型方法，这种消失模造型方法首先要用木材或泡沫材料按照所要铸造 的弯管或弯头的弯曲弧度制作成断面为圆形或半圆形的弯管和弯头，并将型砂装于砂箱 内，再将用木材或泡沫材料制成的断面为圆形或半圆形的弯管或弯头埋于拌有固化液的型 砂内，通过对型砂内扎气孔充入二氧化碳固化后，再通过加热的方法，使木材或泡沫材料制 成的断面为圆形或半圆形的弯管或弯头燃烧或融化，通过吹出或倒出使其消失，形成浇注 模腔。其浇注口可设在弯管和弯头的浇注型腔的中部外壁上。用这种方法制作铸造弯管和 弯头的砂模，其不足之处在于步骤复杂、繁多、用工时多、制作模具的设备不定型；而且当 面对客户多规格、小批量，甚至仅需几件的需求时，砂模的制作费用就显得更高、工期更长； 另外，这种消失模造型方法成型的模具，铸造出的弯管和弯头表面往往带有皱纹，影响外观 质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成型工期短、效率高、且能提高浇注出的弯管和弯头 质量的一种铸造弯管和弯头砂模的制作方法。本专利技术的另一目的在于提供一种完成以上所述铸造弯管和弯头砂模的制作方法， 且结构简单、容易操作、精度高的专用设备。为达到以上目的，本专利技术所采用的技术方案是一种铸造弯管和弯头砂模的制作 方法，其特征在于由以下步骤完成(1)、将粗型砂拌有固化液装于型砂箱内，测量所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向 的断面内、外半径，测量所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径；(2)、制作三块半圆板，第一块半圆板的半径比所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向 的断面外半径大15_25mm ；第二块半圆板的半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断 面外半径一致；第三块半圆板的半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面内半径一 致；(3)、采用第一块半圆板，在拌有固化液的粗型砂内，按照所要铸造的弯管和弯头 的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮出断面为半圆的弧形粗型砂槽，此弧形粗型砂槽与所要 铸造的弯管和弯头的外形相似，只是比所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径大15-25mm,以尽量的减少细型砂的用量，这样可降低用型砂的成本；(4)、在断面为半圆的弧形粗型砂槽内填上拌有固化液的细型砂，再用第二块半圆 板在拌有固化液的细型砂内按照所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮 出断面为半圆的弧形细型砂槽，弧形细型砂槽的弯曲弧度及弯曲半径与所要铸造的弯管和 弯头的外形一致，其断面半径与要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径一致；并用 第三块半圆板在弧形细型砂槽的两端刮出180-220mm的弧形槽，用以固定所要铸造的弯管 和弯头的壁厚；(5)、通过对第(4)步骤中制出的弧形细型砂槽的型砂内扎上气孔，充入二氧化碳 使其固化，制得固化的弧形细型砂槽，这样，便确定了所要铸造的弯管和弯头的外半壁的模 型；(6)、在固化的弧形细型砂槽内装上拌有固化液的细型砂，再用第三块半圆板按照 所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮出与所要铸造的弯管和弯头的垂 直轴向的断面内半径相一致的细型砂弧形槽，再在此细型砂弧形槽的型砂内扎上气孔，通 入二氧化碳使其固化，此固化的细型砂层的厚度即为所要铸造的弯管和弯头的壁厚；(7)、在第(6)步骤中制成的与所要铸造的弯管和弯头的壁厚相一致的固化了的 细型砂弧形槽内填满拌有固化液的细型砂，作为内芯细型砂，并在内芯细型砂内放入带有 定位端头的螺纹钢骨架，将砂型箱整平，再在内心细型砂的砂层内扎上气孔，充入二氧化碳 使其固化，成为固化内芯；(8)、将固化内芯取出，再把与所要铸造的弯管和弯头的壁厚相一致的固化了的细 型砂弧形槽的砂层取出，再将取出的固化内芯放回原位置，用带有定位端头的螺纹钢骨架 的端头保持固化内芯的原位，即制得所要铸造的弯管和弯头的下模；当然，在适当的位置还 留有浇注槽；(9)、采用同样的步骤制得所要铸造的弯管和弯头的上模；(10)、将上、下模合模，即制得所要铸造的弯管和弯头的浇注砂模。本专利技术还通过如下措施实施在与所要铸造的弯管和弯头的壁厚相一致的固化了的细型砂弧形槽的砂层内、外 侧还铺一层塑料薄膜，以方便与所要铸造的弯管和弯头的壁厚相一致的固化了的细型砂弧 形槽的砂层取出；在以上步骤中所用的粗型砂为河沙，粗型砂的直径在l_4mm ；在以上步骤中所用的细型砂为70-120目的石英砂；在以上步骤中所用的固化液为水玻璃，水玻璃的模数为2. 5-2. 7。一种完成如上所述铸造弯管和弯头的砂模制作方法的制作弯管和弯头砂模的专 用设备，其特征在于它由固定底座、转动轴、半圆板支撑杆和半圆板构成，转动轴垂直安装 在固定底座上，其转动圆盘卡在固定底座的圆形腔内，使转动轴稳定的自由转动，半圆板支 撑杆的一端与转动轴上的滑套垂直焊接固定，在滑套上设有高度定位螺栓，当转动轴稳定 转动时，也带动半圆板支撑杆摆动，半圆板支撑杆的另一端与半圆板的直边通过螺栓固定， 半圆板的弧边向下，半圆板的圆心至转动轴的轴心距离与所要铸造的弯管和弯头的轴心线 弯曲半径一致，当半圆板支撑杆摆动时，半圆板则按一定的半径画弧转动，当将半圆板插入 型砂中时，半圆板的转动，便把型砂刮出一个断面为半圆的弧形型砂槽。所述的半圆板设三块，第一块半圆板的半径比所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径大15_25mm ； 第二块半圆板的半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径一致；第三块半圆 板的半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面内半径一致；三块半圆板的圆心至转 动轴的轴心的距离相同；在转动轴的顶部还固定上转动度数指示盘，通过转动度数指示盘 随时观测半圆板刮出的弧度，应符合所要铸造的弯管和弯头的轴心线的弯曲弧度及弯曲半 径。使用本专用设备时，将固定底座固定于型砂箱的一侧，先将半圆板置于型砂箱上方的中 部，通过滑套下落，使半圆板插入拌有固化液的粗型砂内，手持半圆板转动，即可刮出比所 要铸造的弯管和弯头的外半经大15-25mm弧形粗型砂槽，此弧形粗型砂槽与所要铸造的弯 管和弯头的外形相似；在弧形粗型砂槽内填上拌有固化液的细型砂，再用第二块半圆板在 拌有固化液的细型砂内按照所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮出弧 形细型砂槽，弧形细型砂槽的弯曲弧度及弯曲半径与所要铸造的弯管和弯头的外形一致， 其断面半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径一致；并用第三块半圆板 在此弧形细型砂槽的两端刮出180-220mm的弧形槽，用以固定所要铸造的弯管和弯头的壁 厚；通过对制出的弧形细型砂槽的砂层内扎气孔，充入二氧化碳使其固化，制得固化的弧形 细型砂槽，这样，便确定了所要铸造的弯管和弯头的外半壁的模型；再在固化的弧形细型砂 槽内装上拌有固化液的细型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造弯管和弯头砂模的制作方法，包括制得所要铸造的弯管和弯头的上模、下模，以及将上、下模合模，其特征在于由以下步骤完成：（１）、将粗型砂拌有固化液装于型砂箱内，测量所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面内、外半径，测量所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径；（２）、制作三块半圆板，第一块半圆板的半径比所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径大１５－２５ｍｍ；第二块半圆板的半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径一致；第三块半圆板的半径与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面内半径一致；（３）、采用第一块半圆板，在拌有固化液的粗型砂内，按照所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮出断面为半圆的弧形粗型砂槽，此弧形粗型砂槽与所要铸造的弯管和弯头的外形相似，只是比所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径大１５－２５ｍｍ；（４）、在断面为半圆的弧形粗型砂槽内填上拌有固化液的细型砂，再用第二块半圆板在拌有固化液的细型砂内按照所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮出断面为半圆的弧形细型砂槽，弧形细型砂槽的弯曲弧度及弯曲半径与所要铸造的弯管和弯头的外形一致，其垂直轴向的断面半径与要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面外半径一致；并用第三块半圆板在弧形细型砂槽的两端刮出１８０－２２０ｍｍ的弧形槽；（５）、通过对第（４）步骤中制出的弧形细型砂槽的型砂内扎上气孔，充入二氧化碳使其固化，制得固化的弧形细型砂槽；（６）、在固化的弧形细型砂槽内装上拌有固化液的细型砂，再用第三块半圆板按照所要铸造的弯管和弯头的轴心线弯曲弧度及弯曲半径，刮出与所要铸造的弯管和弯头的垂直轴向的断面内半径相一致的细型砂弧形槽，再在此细型砂弧形槽的型砂内扎上气孔，通入二氧化碳使其固化，此固化的细型砂层的厚度即为所要铸造的弯管和弯头的壁厚；（７）、在第（６）步骤中制成的与所要铸造的弯管和弯头的壁厚相一致的固化了的细型砂弧形槽内填满拌有固化液的细型砂，作为内芯细型砂，并在内芯细型砂内放入带有定位端头的螺纹钢骨架，将砂型箱整平，再在内芯细型砂的砂层内扎上气孔，充入二氧化碳使其固化，成为固化内芯；（８）、将固化内芯取出，再把与所要铸造的弯管和弯头的壁厚相一致的固化了的细型砂弧形槽的砂层取出，再将取出的固化内芯放回原位置，用带有定位端头的螺纹钢骨架的端头保持固化内芯的原位，即制得所要铸造的弯管和弯头的下模。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾从平，吕玲花，贾友军，
申请(专利权)人：贾友军，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]