一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂系统及工艺的制作方法

本发明属于模具铸造领域，具体涉及一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂系统及工艺。

背景技术：

型芯铸造过程中，为了提高铸件表面质量，通常在型芯表面涂刷一层耐火材料，以改善其表面耐热性，化学稳定性、抗金属液冲刷性、抗粘砂性等性能。随着铸件表面质量要求提高，耐火涂料应用越来越重要，它是防止铸件产生粘铁、夹砂、砂眼、气孔等表面缺陷，减少清砂工作量，改善劳动环境，降低铸件成本，提高经济效益的技术措施，已成为铸造生产中不可缺少的重要造型材料之一。

耐火涂料的作用：

1.防止铸件粘砂。耐热涂料可封闭型芯表面存在的大量孔隙，形成一层致密性、耐火性和热化学稳定性更高的屏障，可有效阻止铁液的渗透或热化学反应，从而防止铸件粘砂产生，减少铸件清理及后序铸件表面处理的劳动量。

2.降低铸件表面粗糙度。型芯表面涂刷耐火涂料后，表面更加光滑、致密，且不易被铁液润湿，可降低铸件表面的粗糙度。

3.加固型芯表面。具有一定强度和渗透性的涂料能明显提高型芯表面强度，改善型芯抗冲刷能力，减少铁液对型芯的热辐射，从而有效防止和减少由于冲刷和热膨胀引起的铸件砂眼和夹砂等缺陷。

4.屏蔽和隔离作用。致密的耐火涂层可在型芯盒铁液之间建立起一道屏障，从而防止某些树脂的热解产物对铸件表面的不良影响。

5.铸件表面合金化和晶粒细化。在涂料中加入某些特殊合金可以实现铸件表面合金化。

传统的型砂表面耐火涂料涂刷，射芯机完成制芯以后，采用人工搬运和吊装的方式，搬运至涂刷台。手工用毛刷蘸取耐火涂料，通过手工旋转涂刷装置，毛刷紧贴芯表面，实现型芯一周的涂刷。再移动毛刷涂刷为止，重复对型芯进行涂刷。再经过局部修补后，人工搬离涂刷台。

采用该方式涂刷的缺点：

1.工人劳动强大。重复的搬运型芯以及涂刷工作耗费工人体力。

2.劳动环境差。涂刷工作完全有人工完成，工人近距离接触耐火涂料，涂料挥发的物质被人体吸入，以及涂料接触工人的皮肤，不利于健康，劳动环境恶化。，

3.工作效率低。人工涂刷涂料不是一次成型，要多次涂刷和修补后才能，工作效率低，涂刷一个砂芯用用时长，遇到大型型芯需要两人搬运，两人共同涂刷。

4.涂料涂刷效果差。人工涂刷方式，涂料厚薄不均匀，常出现涂料滴流或者涂刷不完整现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂系统；

本发明的另一目的在于提供一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂工艺。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂系统，包括刷涂设备、涂料蘸取池、清洗池、烘干区，所述刷涂设备可滑动的安装在导轨上，所述导轨从安装射芯机的位置延伸至涂料蘸取池、清洗池、烘干区，所述刷涂设备包括底座、可转动的安装在底座上的第一连轴、与第一连轴铰接的第二连轴、与第二连轴铰接的第三连轴、可伸缩的安装在第三连轴一端的第四连轴、安装在第四连轴外端部的夹具、安装在夹具底端部的气囊，所述气囊连通气泵；还包括控制器。

进一步，所述第一连轴与第二连轴铰接处设有第一电机，所述第二连轴与第三连轴铰接处设有第二电机，所述第三连轴末端部安装有伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆穿过第三连轴与第四连轴的末端部连接，所述第一电机、第二电机、伸缩缸、气泵的电控制端分别与控制器的电控制端电性连接。

进一步，所述导轨为电磁导轨，所述底座内设有与电磁导轨相匹配的电磁滑块，所述电磁导轨的电控制端与控制器的电控制端电性连接。

进一步，所述第一连轴上设有驱动第一连轴旋转的自旋构件；所述自旋构件为，在所述底座的外围设有齿面，所述第一连轴上固设有减速电机，所述减速电机的输出轴末端设有与所述齿面相契合的齿轮，所述减速电机的电控制端与控制器的电控制端电性连接。

进一步，所述第四连轴的外端部垂直连接有一横杆，所述横杆的下端分布有多个夹具，每个夹具的底端部均对应安装有气囊，所述夹具的数量与射芯机内的型芯模数相匹配。

一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂工艺，包括以下步骤：

s1:射芯机完成制芯工作，启动控制器，使得刷涂设备沿着导轨移动到射芯机对应位置，刷涂设备的夹具伸进型芯内部，使气囊胀大至与型芯内部紧密贴合，对型芯内表面进行封闭,从模具中将型芯取出；

s2：取出后的型芯后，刷涂设备沿着导轨移动到涂料蘸取池对应位置，将型芯放入涂料蘸取池中浸涂，浸涂完成后，在涂料蘸取池上方停留，并上下晃动两次，直至型芯涂料不滴流；

s3：刷涂设备沿着导轨移动到烘干区对应位置，将型芯放置在胎具上，使用刷涂设备的夹具从型芯的另一面夹取，将型芯大盘向下放置在烘干炉的托盘上；

s4：型芯码放结束后，刷涂设备沿着导轨移动到清洗池对应位置，将夹具浸入清洗池进行夹具的清洗，清洗完成后，在清洗池上方停留，并上下晃动，沥干夹具；

s5：刷涂设备沿着导轨移动到射芯机对应位置,进行下一次的型芯夹取及涂料的涂刷。

有益效果

1、涂刷效率高，刷涂设备前分布有多个夹具，每个夹具的底端部均对应安装有气囊，所述夹具的数量与射芯机内的型芯模数相匹配，与射芯机制芯能力相匹配。整个涂刷时间约1.25min。

2、节约人力，减轻工人劳动强度。型芯的夹取及涂料的蘸取完全不用人工的参与，完全有设备自动完成，工人只需观察设备运行情况即可。

3、涂刷效果好。浸涂方式相对于普通的手工涂刷，涂料涂刷更均匀，不会产生滴流现象。

4、型芯码放整齐。由于该套设备由控制器控制，码放的位置定位精度高，利于后续型芯烘干以及码垛。

5、有效防止型芯的破碎。由于该设备对型芯的夹取采用气囊，接触面积大，有效防止型芯的损坏。

6、符合安全环保要求。由于该设备在固定区域进行，工人不用近距离与设备接触，保障了工人生命安全。同时该设备完全取消了人工作业，减少了人工与耐火涂料的接触，利于身体健康，改善劳动环境。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中刷涂设备的结构示意图；

图3是本发明中导轨的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施时，一种铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂系统，如图1所示，包括刷涂设备3、涂料蘸取池5、清洗池6、烘干区4，所述刷涂设备3可滑动的安装在导轨2上，具体来说，所述导轨2为电磁导轨，在导轨2内铺设有线圈，线圈外接直线同步电机，直线同步电机接入三相交流电，刷涂设备3的底座301内设有与电磁导轨相匹配的电磁滑块201，其滑动原理的基本原理为法拉第电磁感应定律，所述电磁导轨的电控制端与控制器7的电控制端电性连接，通过控制器7编程设定滑动的距离，所述导轨2从安装射芯机1的位置延伸至涂料蘸取池5、清洗池6、烘干区4，所述刷涂设备3包括底座301、可转动的安装在底座301上的第一连轴302、与第一连轴302铰接的第二连轴303、与第二连轴303铰接的第三连轴304、可伸缩的安装在第三连轴304一端的第四连轴305、安装在第四连轴305外端部的夹具307、安装在夹具307底端部的气囊308，所述气囊308连通气泵311。

所述第一连轴302与第二连轴303铰接处设有第一电机309，所述第一电机309驱动第二连轴303绕第一连轴302与第二连轴303的铰接处旋转，所述第二连轴303与第三连轴304铰接处设有第二电机310，所述第二电机310驱动第三连轴304绕二连轴与第三连轴304的铰接处旋转，所述第三连轴304末端部安装有伸缩缸312，所述伸缩缸312的伸缩杆穿过第三连轴304与第四连轴305的末端部连接，所述伸缩杆驱动第四连轴305相对第三连轴304的末端部做伸缩运动，所述气泵311安装在第四连轴305的上端，实施中，所述第四连轴305的外端部垂直连接有一横杆306，所述横杆306的下端分布有多个夹具307，每个夹具307的底端部均对应安装有气囊308，所述夹具307的数量与射芯机1内的型芯模数相匹配。

所述第一电机309、第二电机310、伸缩缸312、气泵311的电控制端分别与控制器7的电控制端电性连接，通过控制器7编程设定刷涂设备3在工艺流程中各个阶段第一电机309、第二电机310的旋转角度，伸缩缸312的伸缩长度，气泵311的充放气，控制刷涂设备3的连轴及夹取设备适配于实际生产活动。

所述第一连轴302上设有驱动第一连轴302旋转的自旋构件313；具体来说，所述自旋构件313为，所述底座301的外围设有齿面，所述第一连轴302上固设有减速电机，所述减速电机的输出轴末端设有与所述齿面相契合的齿轮，所述减速电机的电控制端与控制器7的电控制端电性连接，通过控制器7编程设定减速电机转动时间节点、转速、圈数，以适配于工艺流程中刷涂的设备的整体转向工作。

实施中，铸造型芯表面耐火涂料的快速刷涂工艺，包括以下步骤：

1:射芯机1完成制芯工作，启动控制器7，使得刷涂设备3沿着导轨2移动到射芯机1对应位置，刷涂设备3的夹具307伸进型芯内部，使气囊308胀大至与型芯内部紧密贴合，对型芯内表面进行封闭,从模具中将型芯取出；

2：取出后的型芯后，刷涂设备3沿着导轨2移动到涂料蘸取池5对应位置，将型芯放入涂料蘸取池5中浸涂，浸涂时气囊308对型芯内表面进行封闭，避免涂料进入型芯内部，浸涂完成后，在涂料蘸取池5上方停留，并上下晃动两次，直至型芯涂料不滴流；

3：刷涂设备3沿着导轨2移动到烘干区4对应位置，将型芯放置在胎具上，使用刷涂设备3的夹具307从型芯的另一面夹取，将型芯大盘向下放置在烘干炉的托盘上，便于稳定堆放；

4：型芯码放结束后，刷涂设备3沿着导轨2移动到清洗池6对应位置，将夹具307浸入清洗池6进行夹具307的清洗，清洗完成后，在清洗池6上方停留，并上下晃动，沥干夹具307；

5：刷涂设备3沿着导轨2移动到射芯机1对应位置,进行下一次的型芯夹取及涂料的涂刷。

其中，涂料蘸取池5和清洗池6要求液面稳定，同时具有搅拌功能，防止涂料沉淀，涂料蘸取池5配有涂料供给罐，当涂料少时，补充涂料。清洗池6夹具307清洗功能，定时自动清洗夹具307，清洗槽有自动喷水及吹干功能，用于对刷涂设备3的夹具307进行清洗；刷涂设备3的工作区域设有安全围栏，检修门配置安全电子锁装置。