專利名稱：濕型造型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用濕型砂對(duì)鑄型進(jìn)行造型的濕型造型方法。
背景技術(shù)：
以往，在用濕型砂對(duì)鑄型進(jìn)行造型時(shí)，占據(jù)主流的方法有，借助重力使?jié)裥蜕跋侣涞缴跋鋬?nèi)，之后進(jìn)行壓實(shí)的方法，和與0. 3MPa左右的高壓壓縮空氣一起吹入濕型砂，之后進(jìn)行壓實(shí)的方法(例如，參照日本特開(kāi)平11-277183號(hào)公報(bào))。此外，在制造現(xiàn)場(chǎng)利用濕型砂進(jìn)行造型之后存在表面脆弱的部位的情況下，以往， 會(huì)使用噴涂表面固化劑、或增加壓實(shí)壓力而使?jié)裥偷拿芏忍岣哌@樣的方法。在利用濕型進(jìn)行鑄造時(shí)，在濕型的表面脆弱的情況下，當(dāng)注入熔融金屬時(shí)砂會(huì)從濕型的表面分離而卷入熔融金屬，從而引起鑄造不良。為了使造型后的濕型表面不脆弱，在濕型砂中添加適量的水分和膨潤(rùn)土(bentonite)等。濕型砂通過(guò)重力下落而被填充、或者通過(guò)壓縮空氣吹入砂箱內(nèi)而被填充之后，通過(guò)機(jī)械地壓實(shí)而被加固至規(guī)定的密度。在向砂箱內(nèi)裝入濕型砂時(shí)，若通過(guò)重力下落，則存在密度產(chǎn)生微小偏差，向小徑部的填充不充分的情況。在使用壓縮空氣吹入的情況下，由于通常使用0. 3MPa左右的高壓來(lái)吹入，所以填充過(guò)程中有時(shí)水分下降，此外，有時(shí)由于高壓壓縮空氣從砂粒子吹飛細(xì)小的膨潤(rùn)土，而導(dǎo)致砂粒子間的結(jié)合力下降。因此，在其后的壓實(shí)過(guò)程中，有時(shí)無(wú)法確保砂型表面充分的強(qiáng)度。在使用這種砂型表面脆弱的濕型的情況下，存在產(chǎn)生鑄造不良的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種濕型造型方法，通過(guò)對(duì)表面不脆弱的濕型進(jìn)行造型， 能夠防止鑄造不良。本發(fā)明所涉及的濕型造型方法，具有使?jié)裥蜕耙贿呉?. 05MPa 0. ISMPa漂浮流動(dòng)一邊導(dǎo)入砂箱部件內(nèi)的工序；以及對(duì)該導(dǎo)入的濕型砂進(jìn)行壓縮的工序，以使?jié)裥偷拇嘈詳?shù)成為10以下的方式對(duì)濕型進(jìn)行造型。在此，脆性數(shù)為，將該濕型投入到直徑為177. 8mm且 8篩眼的形成為圓筒狀的旋轉(zhuǎn)篩部件，并使該旋轉(zhuǎn)篩部件以57rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)60秒鐘，將通過(guò)了該旋轉(zhuǎn)篩部件的篩部分的砂的重量除以投入重量而得到的值乘以100而得到的數(shù)值。本發(fā)明利用0. 05MPa 0. 18MPa左右的低壓充氣將濕型砂導(dǎo)入砂箱內(nèi)，使得在維持砂粒子間的強(qiáng)度的狀態(tài)下能夠進(jìn)行壓實(shí)，并且由于脆性數(shù)為10以下，所以能夠?qū)Ρ砻娌淮嗳醵軌驕p少鑄造不良的濕型進(jìn)行造型。該申請(qǐng)以2010年11月26日在日本國(guó)提出申請(qǐng)的日本特愿2010-263283號(hào)為基礎(chǔ)，且有關(guān)內(nèi)容形成本申請(qǐng)內(nèi)容的一部分。并且，通過(guò)本說(shuō)明書的詳細(xì)說(shuō)明能夠更完全地理解本發(fā)明。但是，詳細(xì)的說(shuō)明和特定的實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，僅出于說(shuō)明的目的而加以描述。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，當(dāng)然能夠從該詳細(xì)的說(shuō)明進(jìn)行各種變更和改變。
申請(qǐng)人并不意圖將所記載的實(shí)施方式中的任一個(gè)奉獻(xiàn)給公眾，在公開(kāi)的改變、替代方案中，在語(yǔ)言上可能未包含在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的改變和替代方案在等同論下也是本發(fā)明的一部分。在本說(shuō)明書或者權(quán)利要求書的記載中，對(duì)于名詞以及同樣的指示語(yǔ)的使用，只要并未特別指示、或者只要根據(jù)上下文沒(méi)有明確否定，則應(yīng)當(dāng)解釋為包含單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者。在本說(shuō)明書中提供的任一個(gè)示例或者示例性的用語(yǔ)(例如“等”)的使用也只不過(guò)是出于容易說(shuō)明本發(fā)明的意圖，只要并未特別記載在權(quán)利要求書中，就不對(duì)本發(fā)明的范圍施加限制。


圖1是用于進(jìn)行應(yīng)用本發(fā)明的濕型造型方法的濕型造型裝置的示意圖。圖2是表示使用該濕型造型方法造型的濕型的試驗(yàn)結(jié)果的圖。圖3是表示該濕型造型方法中使用的測(cè)試模樣的一例的圖。圖4是表示通過(guò)使用圖3造型的濕型鑄造而成的鑄件的表面的圖。圖5是表示該濕型造型方法的壓力變化的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的濕型造型方法進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明和以下的說(shuō)明中，濕型(green sand mold)是指，被處理成具有成型性、強(qiáng)度、通氣性等性質(zhì)的、利用濕型砂進(jìn)行造型的鑄型，其中，濕型砂主要由石英砂、作為粘接劑的膨潤(rùn)土、添加劑、水分構(gòu)成。 首先，使用圖1對(duì)使用該濕型造型方法的濕型造型裝置1進(jìn)行說(shuō)明。圖1所示的濕型造型裝置1為用于實(shí)現(xiàn)表面不脆弱的濕型的造型方法的裝置，是采用了低壓充氣(aeration)填充方式的裝置。濕型造型裝置1具備砂斗2和砂箱部件3。 在砂斗2內(nèi)表面具備作為過(guò)濾部的多孔質(zhì)體4。該多孔質(zhì)體4具有多個(gè)10 μ m 80 μ m左右的孔，例如通過(guò)對(duì)超高分子量聚乙烯進(jìn)行燒結(jié)而制成。多孔質(zhì)體4以與砂斗2的內(nèi)表面具有間隔的狀態(tài)被配置。即，在多孔質(zhì)體4和砂斗2之間形成中空室5。中空室5與未圖示的空氣供給部連接，并且在中空室5與空氣供給部之間，設(shè)有作為空氣壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)整閥。濕型砂6在被裝入砂斗2之后，借助從砂斗2的側(cè)壁部2a及錐形部2b導(dǎo)入的低壓充氣而被吹入到砂箱部件3。具體而言，從設(shè)在側(cè)壁部2a及錐形部2b的內(nèi)表面上的多孔質(zhì)體4的各孔導(dǎo)入低壓空氣，以使砂斗2內(nèi)的濕型砂6漂浮流動(dòng)的狀態(tài)，向砂箱部件3導(dǎo)入該濕型砂6。砂斗2內(nèi)的壓力通過(guò)未圖示的壓力傳感器和上述的空氣壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)而被控制成0.05MPa 0. ISMPa0以下，將利用在此說(shuō)明的低壓充氣一邊使?jié)裥蜕?漂浮流動(dòng)一邊向砂箱部件3內(nèi)填充濕型砂6的過(guò)程稱為“充氣填充”。例如在使用圖1說(shuō)明的實(shí)施方式(造型方法)中，在砂箱3的側(cè)面部(例如左側(cè)) 配置有圓筒狀的套筒7，利用低壓充氣向套筒7內(nèi)填充濕型砂6。在充氣填充中，以略微的膨脹(可以想象絕熱膨脹)，使?jié)裥蜕氨砻娴呐驖?rùn)土活化并低壓吹入，所以水分不會(huì)下降，膨潤(rùn)土也不會(huì)被吹飛地完成濕型砂填充。在填充濕型砂之后，取出填充了濕型砂6的套筒7，調(diào)整為所希望的砂重量之后， 成形Φ50. 8mmXH50. 8mm的圓柱狀的試件(濕型)，實(shí)施表面脆性試驗(yàn)。使用AFS (AmericanFoundry Society，美國(guó)鑄造學(xué)會(huì))的脆性(Friability)試驗(yàn)機(jī)實(shí)施。在該試驗(yàn)裝置中，使?jié)裥蜕暗脑嚰谛D(zhuǎn)的圓筒的篩眼上滾動(dòng)，測(cè)量重量變化。具體而言，將該濕型投入直徑為 177. 8mm且8篩眼的網(wǎng)篩(在此，意味著形成了開(kāi)口 2. 38mm的篩)的形成為圓筒狀的旋轉(zhuǎn)篩部件，并使該旋轉(zhuǎn)篩部件以57rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)60秒鐘。然后，將通過(guò)了該旋轉(zhuǎn)篩部件的篩部分的砂的重量除以投入重量而得到的值再乘以100而得到的表示鑄件砂特性的數(shù)值作為脆性數(shù)(單位為％)，用作表面脆性或表面穩(wěn)定性的指標(biāo)。即，根據(jù)脆性數(shù)=K投入重量_旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)篩部件內(nèi)的試件重量)/投入重量} X 100的關(guān)系式算出脆性數(shù)。另外， 以下將算出該脆性數(shù)的試驗(yàn)稱作脆性試驗(yàn)。將以上的脆性試驗(yàn)的結(jié)果示于圖2。在此，表示調(diào)整水分而將緊實(shí)度 (compactibility)按照30 %、35 %、40 %三個(gè)階段進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。在此，緊實(shí)度為CB 值，為通過(guò)6篩眼的篩充滿Φ 50X IOOmm的試驗(yàn)片筒，并將多余的砂輕輕地掃落之后，進(jìn)行l(wèi)Okg/cm2的壓實(shí)或者進(jìn)行三次搗實(shí)，測(cè)定加壓后的收縮量(mm)，按照CB=(收縮量 /100) X 100的關(guān)系式算出的值。此外，雖然在本次的實(shí)驗(yàn)中，將0. 07MPa作為設(shè)定壓力，但也可以與后述的圖5的情況同樣，為0. 06MPa左右的壓力。另外，為了比較，在此，一并表示在套筒內(nèi)通過(guò)重力下落填充來(lái)制作試件并進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果。此外，將在該試驗(yàn)中使用的砂(Lake Sand/Michigan)的性狀示于表1。在表1 中，AFS-GFN為AFS的流動(dòng)指數(shù)，AFS Clay Content表示粘土的比例，LOI表示燃燒殘?jiān)?Shape表示形狀，Roundness/Sphericity表示球狀系數(shù)，Acid Demand Value表示酸消耗量， Turbidity表示濁度，M. Blue Clay表示活性粘土部分，USA Sieve No.表示美國(guó)篩號(hào)，％ Retained表示篩余百分比，Pan表示盤，Screens表示網(wǎng)篩，Sub-Rounded表示次圓狀。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種濕型造型方法，其特征在于， 所述濕型造型方法具有使?jié)裥蜕耙贿呉?. 05MPa 0. 18MPa漂浮流動(dòng)一邊導(dǎo)入砂箱部件內(nèi)的工序；以及對(duì)該導(dǎo)入的濕型砂進(jìn)行壓縮的工序， 以使?jié)裥偷拇嘈詳?shù)成為10以下的方式對(duì)濕型進(jìn)行造型，所述脆性數(shù)為，將該濕型投入到直徑為177. 8mm且8篩眼的形成為圓筒狀的旋轉(zhuǎn)篩部件，并使該旋轉(zhuǎn)篩部件以57rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)60秒鐘，將通過(guò)了該旋轉(zhuǎn)篩部件的篩部分的砂的重量除以投入重量而得到的值再乘以100而得到的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕型造型方法，其特征在于， 所述進(jìn)行壓縮的工序中的緊實(shí)度為30 % 40 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕型造型方法，其特征在于， 在所述濕型砂中包含膨潤(rùn)土。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濕型造型方法，通過(guò)對(duì)表面不脆弱的濕型進(jìn)行造型，能夠防止鑄造不良。具有使?jié)裥蜕耙贿呉?.05MPa～0.18MPa漂浮流動(dòng)一邊導(dǎo)入砂箱部件內(nèi)的工序；以及對(duì)該導(dǎo)入的濕型砂進(jìn)行壓縮的工序，以使?jié)裥偷拇嘈詳?shù)成為10以下的方式對(duì)濕型進(jìn)行造型。在此，脆性數(shù)為，將該濕型投入到直徑177.8mm且8篩眼的形成為圓筒狀的旋轉(zhuǎn)篩部件，并使該旋轉(zhuǎn)篩部件以57rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)60秒鐘，將通過(guò)了該旋轉(zhuǎn)篩部件的篩部分的砂的重量除以投入重量而得到的值乘以100而得到的數(shù)值。
文檔編號(hào)B22C1/18GK102476169SQ201110096459
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者牧野泰育, 薩姆·拉姆拉坦 申請(qǐng)人:新東工業(yè)株式會(huì)社, 西密歇根大學(xué)