一种利用硅溶胶型壳的反重力浇注装置的制作方法

1.本实用新型涉及硅溶胶型壳熔模铸造设备领域，特别涉及一种利用硅溶胶型壳的反重力浇注装置。


背景技术：

2.硅溶胶熔模铸造是应用广泛的铸造形式，型壳为脆性材料，常采用重力浇注方式。但是针对内部质量要求高，外形尺寸大的铸件，重力浇注工艺无法满足质量要求。
3.利用硅溶胶型壳结合反重力装置，合金充型完成后处于压力下凝固与补缩可实现合金质量以及凝固状态的优化，从而提高铸件产品质量，同时发挥硅溶胶工艺对产品的尺寸精度，表面光洁度，从而提高铸件综合质量。但现有的硅溶胶型壳与反重力装置结合适用时，操作不方便。


技术实现要素：

4.鉴于上述分析，本实用新型旨在提供，用以解决现有技术中。
5.本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：
6.一种利用硅溶胶型壳的反重力浇注装置，包括砂箱和反重力浇注机；
7.所述砂箱的底部设置有钢板，所述钢板向砂箱的投影能够覆盖所述砂箱；所述钢板超出所述砂箱的部分设置有搬运手柄；
8.所述钢板上设置有用于连通硅溶胶型壳和重力浇注装置的通孔。
9.进一步的，所述砂箱可拆卸的设置在所述钢板上，所述钢板上设置有用于防止所述砂箱在所述钢板上移动的限位件。
10.进一步的，硅溶胶型壳设置在所述砂箱内，所述硅溶胶型壳的浇口设置在所述通孔上方，所述浇口与所述通孔接触部分的直径大于所述通孔的直径。
11.进一步的，所述浇口外侧设置有密封圈。
12.进一步的，还包括用于将所述硅溶胶型壳压紧在所述钢板上的压紧装置。
13.进一步的，所述压紧装置包括固定板和密封垫；
14.所述固定板设置在所述砂箱的顶端，所述固定板向砂箱的投影能够覆盖所述砂箱；
15.所述密封垫设置在所述固定板和砂箱之间。
16.进一步的，所述压紧装置还包括压板、固定螺杆、螺母和固定环；
17.所述压板设置在所述固定板上方，所述压板长度大于所述固定板，所述压板的两端设置有螺纹孔；
18.所述固定环设置在所述反重力浇注机上与所述螺纹孔对应的位置；所述固定螺杆第一端与固定环连接，第二端穿过所述螺纹孔，并通过螺母固定。
19.进一步的，所述第一端为弯钩状，所述弯钩穿过所述固定环。
20.进一步的，所述反重力浇注机包括熔炼坩埚、坩埚底座、加热炉丝和升液管；
21.所述熔炼坩埚固定在坩埚底座上，所述加热炉丝绕所述熔炼坩埚设置；
22.所述升液管底端通入熔炼坩埚内，顶端通至所述反重力浇注机顶部，所述升液管顶端设置有过滤网。
23.进一步的，所述通孔设置在所述升液管顶端上方。
24.与现有技术相比，本实用新型至少能实现以下技术效果之一：
25.1)将硅溶胶型壳和反重力浇注机结合使用，提高了硅溶胶工艺铸造的充型能力，降低硅溶胶铸件的生产难度；提高了硅溶胶铸件浇注过程中的补缩能力，改善铸件内部质量。采用钢板作为砂箱底板，并在钢板上设有搬运手柄，便于填充砂子的砂箱的搬运、固定、密封，有利于反重力浇注，提高了操作的便捷性。
26.2)浇口与通孔接触部分的直径大于通孔的直径，浇口周边设置有密封圈，可避免浇注的合金液泄露。
27.3)本实用新型将硅溶胶型壳放置于钢板上，并使用砂箱围住，使用砂子填充，通过石棉覆盖，并采用紧固装置压紧，可防止浇注过程中硅溶胶型壳出现破损产生漏液，同时可避免在压力作用下浇口与钢板产生缝隙，可增加硅溶胶型壳的强度。
28.4)固定螺杆第一端为弯钩状，弯钩穿过固定环，固定螺杆第二端采用螺母进行紧固，提高压紧装置使用时的便捷性。
29.5)升液管顶端设置有过滤网，熔炼坩埚内的合金液进入型腔之前，采用过滤网进行过滤，可降低外源型杂质进入型腔的量，改善铸件夹渣类缺陷。
30.6)升液管的底端(即进液口)在合金液内部并且距离熔炼坩埚底部一定高度，有利于优质合金液进入硅溶胶型壳型腔，有效减少合金液顶部和底部夹渣物的影响，从而进一步提高铸件内部质量。
31.本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
32.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。
33.图1为本实用新型装置结构示意图；
34.图2为本实用新型装置结构放大示意图。
35.附图标记：
36.1-固定螺杆；2-螺母；3-垫片；4-固定板；5-密封垫；6-砂子；7-砂箱；8-硅溶胶型壳；9-保温石棉；10-搬运手柄；11-限位件；12-固定环；13-钢板；14-反重力浇注机；15-过滤网16-升液管；17-熔炼坩埚；18-合金液；19-加热炉丝；20-保温炉衬；21-坩埚底座，22-压板。
具体实施方式
37.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用
新型的范围。
38.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、“下”和“在
……
上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
40.一种利用硅溶胶型壳的反重力浇注装置，如图1、图2所示，包括砂箱7和反重力浇注机14；使用时，砂箱7设置在反重力浇注机14上方。砂箱7底部设置有钢板13，钢板13向砂箱7的投影能够覆盖砂箱7；钢板13超出砂箱7的部分设置有搬运手柄10；钢板13上设置有用于连通硅溶胶型壳8和重力浇注装置的通孔。
41.将硅溶胶型壳8和反重力浇注机14结合使用，提高了硅溶胶工艺铸造的充型能力，降低硅溶胶铸件的生产难度；提高了硅溶胶铸件浇注过程中的补缩能力，改善铸件内部质量。采用钢板13作为砂箱7底板，并在钢板13上设有搬运手柄10，便于填充砂子6的砂箱7的搬运、固定、密封，有利于反重力浇注，提高了操作的便捷性。
42.装置使用时，将硅溶胶型壳8设置在砂箱7内，硅溶胶型壳8的浇口设置在通孔上方，此时硅溶胶型壳8为倒扣，浇口与通孔接触部分的直径大于通孔的直径，浇口周边设置有密封圈，可避免浇注的合金液泄露。示例性的，可采用石棉进行密封。硅溶胶型壳8放置于钢板13上密封好后，周围用砂箱7侧面围住(砂箱7上部开口)，用砂子6填充砂箱7至与砂箱7顶部基本平齐(砂子6完全包裹硅溶胶型壳8)。优选的，在浇口外部设置保温石棉9，保温石棉9既可起到保温作用，又可对浇口与钢板的接触部位进行密封，且浇口一般采用脆性材料，浇口与钢板13和硅溶胶型壳8的接触位置都较小，浇口较易破碎，保温石棉9还起到支撑作用，避免浇口破碎。
43.优选的，浇口设置为阶梯形，与通孔接触部分的浇口的直径较大，与硅溶胶型壳8连接的部分的浇口的直径较小，在金属液进入型腔前进行集中。
44.在一个实施例中，在砂箱7外部设置加热装置，浇注前，根据工艺需要对包裹有硅溶胶型壳8以及砂子6的砂箱7进行加热，钢板13作为砂箱7底板，砂箱7内部填充砂子6，有利于调节硅溶胶型壳8的温度，方便提高铸件的充型能力。
45.为了便于装置使用时的搬运、安装等操作，砂箱7可拆卸的设置在钢板13上，钢板13上设置有用于防止砂箱7在钢板13上移动的限位件11。砂箱7通过限位件11定位，保证了填充砂子6的砂箱7在安装过程中的移动稳定性，提高可操作性。
46.本实用新型利用硅溶胶型壳的反重力浇注装置还包括紧固装置，紧固装置包括固定板4和密封垫5，固定板4设置在砂箱7的顶端，固定板4向砂箱7的投影能够覆盖砂箱7。固定板4与砂箱7之间设置有密封垫5。示例性的，密封垫5可以是密封石棉。
47.紧固装置还包括压板22、固定螺杆1、螺母2和固定环12；压板22设置在固定板4上方，压板22长度大于固定板4，压板22的两端设置有螺纹孔；固定环12设置在反重力浇注机14上与螺纹孔对应的位置；固定螺杆1第一端与固定环12连接，第二端穿过螺纹孔，并通过螺母2固定。螺母2与压板22之间设置有垫片3。
48.本实用新型将硅溶胶型壳8放置于钢板13上，并使用砂箱7围住，使用砂子6填充，通过石棉覆盖，并采用紧固装置压紧，可防止浇注过程中硅溶胶型壳8出现破损产生漏液，同时可避免在压力作用下浇口与钢板13产生缝隙，可增加硅溶胶型壳8的强度。
49.优选的，固定螺杆1第一端为弯钩状，弯钩穿过固定环12，固定螺杆1第二端采用螺母2进行紧固，提高压紧装置使用时的便捷性。
50.反重力浇注机14包括熔炼坩埚17、坩埚底座21、加热炉丝19和升液管16；熔炼坩埚17固定在坩埚底座21上，加热炉丝19绕熔炼坩埚17设置；升液管16底端通入熔炼坩埚17内，顶端通至反重力浇注机14顶部，升液管16顶端设置有过滤网15。熔炼坩埚17内的合金液18进入型腔之前，采用过滤网15进行过滤，可降低外源型杂质进入型腔的量，改善铸件夹渣类缺陷。示例性的，过滤网15可以是纤维过滤网。
51.优选的，升液管16的底端(即进液口)在合金液18内部并且距离熔炼坩埚17底部一定高度，优选的距离底部150mm～200mm，有利于优质合金液进入硅溶胶型壳8型腔，有效减少合金液顶部和底部夹渣物的影响，从而进一步提高铸件内部质量。
52.通孔设置在浇口的下方，升液管16顶端的上方，从而将硅溶胶型壳8与反重力浇注机14连通。铸件的致密程度和合金液在凝固过程中的补缩有很大关系，补缩速度越大，补缩能力就越强，组织就越致密。采用本实用新型装置的合金液充型过程采用反重方式进行，充型平稳，充型压力一直贯穿于合金液结晶凝固的全过程，较重力浇注，提高了补缩能力。
53.加热炉丝19外围设置有保温炉衬20，一方面避免热量损耗过快，使熔炼坩埚内合金液的温度保持在一定温度，另一方面避免对操作人员造成烫伤。
54.在升液管16顶端设置有凸沿，凸沿上表面与钢板13之间、凸沿下表面与反重力浇注机14表面之间均设置有密封材料，例如密封石棉。
55.为了便于钢板13在反重力浇注机14表面放置时，钢板13上的通孔与升液管16顶端的对齐，并放置在紧箍装置对砂箱7进行紧固时，钢板13整体产生移动，在本实用新型的一个实施例中，在反重力浇注机14上表面设置固定孔，一方面作为钢板13对齐的标记，另一方面在钢板13对齐后，将固定销插入固定孔内，对钢板13进行固定。
56.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。