一种钢丸填埋壳型铸造生产设备的制作方法

1.本发明涉及铸造工艺技术领域，具体涉及一种钢丸填埋壳型铸造生产设备。


背景技术：

2.铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔内，待其冷却凝固后，获得零件或毛坯的方法。壳型铸造是利用薄壳铸型生产铸件，具有生产方便、效率高、用砂量少、尺寸精度高等优点。
3.现有技术的铸造工艺包括铁膜敷砂铸造生产工艺和壳型铸造生产工艺，其中，铁膜敷砂铸造生产工艺的模具投入成本大，不适合批量生产；壳型铸造生产工艺中，一种方式为：壳型上、下两端用夹具卡紧或用树脂粘牢，不对侧壁进行支撑，因此，为了保证壳型的强度，防止变形，壳型的厚度较大，需要覆膜砂的用量也比较大，提高生产成本；另一种方式为：通过石块对壳型的侧壁进行支撑，但散热效果比较差。
4.因此，如何提供一种铸造生产设备，降低生产成本，适合批量生产，扩大生产产品品种范围，且生产效率高，仍是本领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种钢丸填埋壳型铸造生产设备，降低生产成本，适合批量生产，扩大生产产品品种范围，且生产效率高。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种钢丸填埋壳型铸造生产设备，包括箱体和供给装置，所述供给装置包括第一供给单元和第二供给单元，所述第一供给单元用于形成待浇注的覆膜砂壳型，并将所述覆膜砂壳型放置于所述箱体内，所述第二供给单元用于将钢丸均匀填充至所述箱体内、所述覆膜砂壳型与所述箱体之间，以固定、支撑所述覆膜砂壳型的外侧壁。
7.本发明钢丸填埋壳型铸造生产设备结合了铁模敷砂生产工艺和壳型铸造生产工艺，在铁模敷砂工艺的基础上，采用覆膜砂壳型代替铁模，减少了模具投入成本，更适合批量生产；同时，将钢丸填充至覆膜砂壳型与箱体之间，一方面，起到固定、支撑覆膜砂壳型的作用，此时，可以减少壳型的厚度，节省覆膜砂用量，降低生产成本；另一方面，钢丸也可以起到传热的作用，对浇铸成型的铸件进行冷却降温，冷却速度快，透气性好，提高了产品性能，产品质量稳定，且钢丸容易回收循环使用，适合生产的产品种类范围广泛，成本低。
8.可选地，所述第二供给单元包括用于存储所述钢丸的钢丸存储库，以及振动台，所述钢丸存储库设置有出口，所述钢丸通过所述出口进入所述箱体内，所述振动台用于将所述钢丸振动至均匀填充于所述覆膜砂壳型与所述箱体之间。
9.可选地，所述钢丸存储库侧壁设置有第一冷却部件，用于对所述钢丸存储库内回收的所述钢丸进行降温。
10.可选地，所述第一冷却部件为循环水管，所述循环水管内部充满循环的冷却水。
11.可选地，所述供给装置还包括第三供给单元，所述第三供给单元用于将砂粒覆盖
于所述箱体内、顶部的所述钢丸表面。
12.可选地，还包括成型装置，所述成型装置用于向所述覆膜砂壳型内部浇注铸液，形成铸件，并对所述铸件进行冷却。
13.可选地，还包括回收装置，用于将所述箱体内的所述铸件、所述钢丸和所述砂粒分离，并分别回收至预定位置。
14.可选地，还包括翻箱机，所述翻箱机用于将所述箱体翻转，并将所述箱体内部装载的所述铸件、所述钢丸和所述砂粒倾倒进入所述回收装置。
15.可选地，所述回收装置包括振动分选机，所述振动分选机通过振动分选出所述铸件。
16.可选地，所述回收装置还包括滚筒筛，经所述振动分选机分选后的所述钢丸和所述砂粒的混合物被传送至所述滚筒筛，所述滚筒筛能够沿轴线水平转动，所述滚筒筛的侧壁均匀设置有筛孔，所述筛孔的直径大于所述砂粒的直径，并小于所述钢丸的直径。
17.可选地，所述回收装置还包括冷却单元，通过所述滚筒筛的所述钢丸进入所述冷却单元进行降温。
18.可选地，所述冷却单元为冷却滚筒，所述冷却滚筒能够沿轴线水平转动，还包括设置于所述冷却滚筒上方的喷淋水管，所述喷淋水管能够沿所述冷却滚筒轴向对所述冷却滚筒的外侧壁喷淋冷却水。
19.可选地，还包括导轨，所述箱体能够沿所述导轨的延伸方向在所述供给装置、所述成型装置和所述回收装置之间移动。
20.可选地，所述导轨的数量为两个，两个所述导轨平行设置，还包括位于所述导轨两端的两个摆渡小车，用于将所述箱体自其中一个导轨移动至另一所述导轨，所述供给装置、所述成型装置和所述回收装置沿所述导轨的延伸方向环形布置。
21.可选地，所述箱体包括多个箱本体和两个推箱机，所述箱本体的数量多于所述两所述导轨所能支撑所述箱本体的最大数量，其中一个所述推箱机位于其中一个所述导轨的一端，另一所述推箱机位于另一所述导轨的另一端，所述推箱机用于将对应端部的所述箱本体自所述摆渡小车推动至支撑于所述导轨，并将另一端最外侧的所述箱本体推动至支撑于所述摆渡小车。
附图说明
22.图1为本发明所提供钢丸填埋壳型铸造生产设备一种具体实施例的主视图；
23.图2为图1钢丸填埋壳型铸造生产设备的俯视图；
24.图3为图1钢丸填埋壳型铸造生产设备中钢丸存储库的结构示意图；
25.图4为图1钢丸填埋壳型铸造生产设备中冷却滚筒的结构示意图；
26.图5为图1钢丸填埋壳型铸造生产设备中箱体在填埋状态下的结构示意图；
27.其中，图1至图5的附图标记说明如下：
28.1-箱体；11-箱本体；12-推箱机；
29.2-砂粒存储库；
30.31-钢丸存储库；311-循环水管；32-振动台；
31.41-振动分选机；42-滚筒筛；43-冷却单元；431-冷却滚筒；432-喷淋水管；44-翻箱
机；45-废砂库；46-提升机；
32.5-导轨；
33.6-摆渡小车；
34.01-覆膜砂壳型；02-钢丸；03-砂粒；
35.a-装载区；b-浇注区；c-冷却区；d-回收区。
具体实施方式
36.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
37.本文中，所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
38.请参考图1与图2，图1为本发明所提供钢丸填埋壳型铸造生产设备一种具体实施例的主视图；图2为图1钢丸填埋壳型铸造生产设备的俯视图。
39.本发明提供一种钢丸填埋壳型铸造生产设备，包括箱体1和供给装置，供给装置包括第一供给单元和第二供给单元，第一供给单元用于形成待浇注的覆膜砂壳型01，并将覆膜砂壳型01放置于箱体1内，第二供给单元用于将钢丸02均匀填充至箱体1内、覆膜砂壳型01与箱体1之间，以固定、支撑覆膜砂壳型01的外侧壁。
40.本发明钢丸填埋壳型铸造生产设备结合了铁模敷砂生产工艺和壳型铸造生产工艺，在铁模敷砂工艺的基础上，采用覆膜砂壳型01代替铁模，减少了模具投入成本，更适合批量生产；同时，将钢丸02填充至覆膜砂壳型01与箱体1之间，一方面，起到固定、支撑覆膜砂壳型01外侧壁的作用，此时，可以减少覆膜砂壳型01的厚度，节省覆膜砂用量，降低生产成本；另一方面，钢丸02也可以起到传热的作用，对浇铸成型的铸件进行冷却降温，冷却速度快，透气性好，提高了产品性能，产品质量稳定，且钢丸02容易回收循环使用，适合生产的产品种类范围广泛，成本低。
41.本实施例中，一次进行浇注的覆膜砂壳型01的数量为两个，实际应用中，单次浇注数量并不做限制，可以综合考虑箱体1的尺寸，以及浇铸的效率等因素进行设计。
42.此外，本文中所称的钢丸02并不代表其材质只能是钢，钢丸02可以由钢、铁、铁碳合金等其他任何能够传热的金属材料制成。
43.具体地，本实施例中，第二供给单元包括用于存储钢丸02的钢丸存储库31，以及振动台32，钢丸存储库31设置有出口，钢丸02能够通过出口进入箱体1内，振动台32用于将钢丸02振动至均匀填充于所述覆膜砂壳型01与箱体1之间，以对覆膜砂壳型01进行固定。
44.本实施例中，出口设置于钢丸存储库31的底部，并且在该出口处设置有阀门，用于打开或闭合该出口；同时，如图1所示，箱体1处于装载区a进行装载时，振动台32位于箱体1底部，通过振动将钢丸02振实。
45.由于浇注完成后，钢丸02会回收到钢丸存储库31内，为了不影响下次浇注时钢丸02的传热效率，需要对钢丸02进行冷却；因此，本实施例中，钢丸存储库31的侧壁设置有第一冷却部件，用于对钢丸存储库31内回收的钢丸02进行降温。
46.具体地，第一冷却部件可以为循环水管311，循环水管311内部充满循环的冷却水，通过冷却水的循环流动，将钢丸02的热量带走，达到降温的目的。
47.当然，第一冷却部件的具体实施方式并不做限制，只要能够起到降温的作用即可，如通过设置冷却风扇对钢丸02进行降温也是可行的。
48.进一步地，本实施例中，供给装置还包括第三供给单元，第三供给单元用于将砂粒03覆盖于箱体1内、顶部的钢丸02表面。
49.由于在浇注时，铸液不可避免会溅出，如果不在顶部钢丸02表面覆盖砂粒03，溅出的铸液可能将钢丸02粘连在一起，后续无法继续使用，因此，在顶部的钢丸02表面覆盖砂粒03，能够起到对钢丸02的保护作用，便于后续的回收利用。
50.如图2所示，第三供给单元即为砂粒存储库2，砂粒存储库2底部设置有开口，开口处设置阀门，用于打开或闭合该出口。
51.此外，还包括成型装置，成型装置具体包括位于浇注区b的浇注设备，以及位于冷却区c的冷却设备，浇注设备用于向所述覆膜砂壳型01内部浇注铸液，形成铸件，冷却设备用于对铸件进行冷却。
52.进一步地，还包括回收装置，用于将箱体1内的铸件、钢丸02和砂粒03分离，并分别回收至预定位置。
53.通过设置回收装置，将箱体1内的铸件、钢丸02和砂粒03分离开来回收，以便铸件进行后续的加工步骤、钢丸02和砂粒03等回收准备后续使用，实行自动化控制，降低人工劳动强度，提高生产效率，在现场管理和环境卫生方面得到大程度的提高。
54.此外，覆膜砂壳型01在浇注后由于高温失效，破裂为砂块，在通过回收装置后，与砂粒03一同被回收至废砂库45。
55.进一步地，还包括翻箱机44，翻箱机44用于将箱体1翻转，并将箱体1内部装载的铸件、钢丸02和砂粒03倾倒进入回收装置，以便进行分选操作。
56.具体地，回收装置包括第一分选单元和第二分选单元，第一分选单元用于分选出铸件，钢丸02和砂粒03的混合物被传送至第二分选单元，具体地，通过提升机46传送至第二分选单元，第二分选单元用于分离钢丸02和砂粒03。
57.其中，第一分选单元为振动分选机41，由于铸件与砂粒03、钢丸02的质量、体积差别比较大，通过振动可以很容易地将铸件与砂粒03、钢丸02分离开来。
58.其中，第二分选单元为滚筒筛42，滚筒筛42能够沿轴线水平转动，滚筒筛42的侧壁设置有筛孔，筛孔的直径大于砂粒03的直径，并小于钢丸02的直径，砂粒03与钢丸02的混合物进入滚筒筛42后，砂粒03会通过筛孔离开滚筒筛42，进入旧砂库45，而钢丸02则通过端部离开滚筒筛42，以此将砂粒03和钢丸02分离开来。
59.进一步地，回收装置还包括冷却单元43，通过滚筒筛42的钢丸02进入冷却单元43进行降温。
60.具体地，冷却单元43包括冷却滚筒431，钢丸02通过提升机46被传送至冷却滚筒431内部，冷却滚筒431能够沿轴线进行水平转动，还包括设置于冷却滚筒431上方的喷淋水管432，喷淋水管432的长度不小于冷却滚筒431的长度，喷淋水管432能够沿冷却滚筒431轴向对向冷却滚筒431的外侧壁喷淋冷却水。
61.本实施例通过向冷却滚筒431的外侧壁喷淋冷却水，进而对冷却滚筒431内部的钢丸02进行冷却降温，同时，钢丸02不会与冷却水直接接触，避免生锈；此外，通过冷却滚筒431自身缓慢的转动，使得冷却滚筒431内部不同位置的钢丸02均能够得到冷却。
62.因此，本实施例的钢丸填埋壳型铸造生产设备中，钢丸02在浇铸完成后经过两道冷却降温程序，首先通过冷却单元43进行初次降温，然后回到钢丸存储库31利用循环水管311进行二次降温，保证钢丸02在后续的使用中能够具有良好的传热效率。
63.此外，冷却滚筒431的冷却方式也不做限制，除了通过喷淋水管432喷淋冷却水外，设置循环水管、冷却风扇等方式均是可行的。
64.进一步地，还包括导轨5，起到导向的作用，箱体1能够沿导轨5的延伸方向顺次在供给装置、成型装置和回收装置之间移动。
65.本实施例中，导轨5的数量为两个，两个导轨5平行设置，还包括位于导轨5两端的两个摆渡小车6，用于将箱体1自其中一个导轨5移动至另一导轨5，供给装置、成型装置和回收装置沿导轨5的延伸方向环形布置。
66.如图2所示，浇注区b和冷却区c布置于同一导轨5；装载区a和回收区d布置于另一导轨5，该设置，能够使得本发明钢丸填埋壳型铸造生产设备的结构更加紧凑，减小空间占用，提高设备的实用性。
67.此外，装载区a、浇注区b、冷却区c和回收区d环形布置，使得箱体1能够按照工艺顺序在供给装置、成型装置和回收装置之间循环移动，提高自动化水平，有效提高工作效率。
68.进一步地，箱体1包括多个箱本体11和两个推箱机12，箱本体11的数量多于两导轨5所能支撑箱本体11的最大数量，其中一个推箱机12位于其中一个导轨5的一端，另一推箱机12位于另一导轨5的另一端，推箱机12用于将对应端部的箱本体11自摆渡小车6推动至支撑于导轨5，并将另一端最外侧的箱本体11推动至支撑于摆渡小车6。
69.具体地，以图2的视角为例，定义位于页面上方的导轨5为上导轨；位于页面下方的导轨5为下导轨；与上导轨对应的推箱机12为上左推箱机；与下导轨对应的推箱机12为下右推箱机。
70.本实施例中，箱本体11的数量比两个导轨5上所能容纳的数量多一个，因此，上左推箱机将装载完成的箱本体11推动至上导轨进去浇注区b时，上导轨右端的箱本体11内部铸件冷却完成，被推动至支撑于右侧的摆渡小车6，右侧的摆渡小车6带动该箱本体11移动至下导轨，下右推箱机动作，该箱本体11传送至回收区d，进行回收；同时，在该箱本体11进入回收区d时，下导轨左侧装载完成的箱本体11被推动至左侧的摆渡小车6，左侧的摆渡小车6带动该箱本体11移动至上导轨，重复上述步骤，继续进行成型、回收工序，如此循环往复，实现不间断的自动化成型工序。
71.除了通过推箱机12实现箱本体11的循环往复移动，将驱动装置如电机等直接设置于箱本体11，对箱本体11底部滚轮进行驱动也是可行的。当然，本实施例的驱动方式，结构更加简单，降低生产成本。
72.以上对本发明所提供的一种钢丸填埋壳型铸造生产设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。