本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及消失模鑄造工藝技術(shù)中的用于砂型填砂振實的一種振動緊實平臺的校驗方法。

背景技術(shù)：

消失模鑄造工藝由于其具有精確成形、清潔生產(chǎn)、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計自由等顯著特征，一經(jīng)出現(xiàn)，備受青睞。經(jīng)過近幾十年的發(fā)展已在國內(nèi)外許多國家取得較大的成果，并得到廣泛的研究與應(yīng)用。近年來，隨著箱體件、復(fù)雜件與薄壁件的增多以及對消失模鑄件質(zhì)量要求越來越高，消失模鑄造技術(shù)出現(xiàn)了較多的新問題亟待解決，例如振動變形、大面積粘砂、窩角/凹槽粘砂等。

用沒有粘結(jié)劑的干砂造型是消失模鑄造的特點之一，而干砂的充填和緊實質(zhì)量直接影響鑄件的質(zhì)量，因此良好的造型振動質(zhì)量尤為重要?，F(xiàn)在消失模砂箱填砂造型過程中主要存在如下問題：

干砂充填不到位造成的危害：窩角/凹槽等狹小部位干砂填充不滿留下空隙，在澆注過程極易造成涂層由于無外部支撐開裂、破損，鐵水流出在空隙部位形成鐵包、粘砂缺陷，這些區(qū)域通常無法清理，造成鑄件報廢；

干砂振動緊實不合造成的危害：若大面積干砂振動緊實度過低，在澆注過程中隨著消失模模樣逐漸被鐵水替代，整體重量增加，模樣/鑄件下沉在頂面、側(cè)面留下大面積空隙，與模樣接觸的未完全緊實的干砂附著在鑄件上高溫?zé)Y(jié)造成大面積粘砂缺陷。

干砂振動緊實過大、或不均衡造成的危害：消失模模樣流凃烘干后其特性為干、脆，極易損壞，且振動緊實過大、或者不均衡易造成模樣的開裂、破損、或者變形缺陷，造成鑄件因尺寸問題返修，甚至報廢。

基于上述問題，如何有效的控制干砂的充填和緊實質(zhì)量是消失模鑄造工藝的關(guān)鍵，而振動緊實平臺各項參數(shù)的控制是影響該平臺上砂箱內(nèi)填砂緊實度和均勻度的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中消失模鑄造中填砂造型時振動緊實平臺的要求，提供一種振動緊實平臺的校驗方法，為優(yōu)化設(shè)置振動緊實平臺的各項參數(shù)提供評價參考和依據(jù)。

本發(fā)明的方法是這樣實現(xiàn)的，一種振動緊實平臺的校驗方法，包括如下步驟：

1）將砂箱居中安裝于振動緊實平臺的工作區(qū)域，在砂箱底部填入一定厚度的干砂，使砂箱內(nèi)砂層的高度達到需測量緊實度的砂層的高度，并砂層振動緊實；

2）將上步中振實的砂層表面整平使砂層的平面度于小5mm,在砂層表面布置若干拔出力測量裝置，并向砂箱內(nèi)再次填入100mm厚的干砂，使拔出力測量裝置的埋入深度為100mm,并且呈垂直狀態(tài)，同時所述拔出力測量裝置還有部分露出干砂表面，然后使振動緊實平臺振動60～90s，以振實砂層；所述拔出力測量裝置包括拔出棒和撥出棒一端固定連接的起型拉環(huán)，所述撥出棒距另一端軸向100mm的外周設(shè)有指示標(biāo)線用于確定埋砂高度的參考；

3）干砂位移量測量，分別用直板尺測量各拔出力測量裝置的指示標(biāo)線到振實后的干砂平面的距離以評價振實后相應(yīng)測量點處的干砂位移量；

4）拔出力測量，用拉力測量裝置拉持拔出力測量裝置的起型拉環(huán)，沿?fù)艹霭糨S線方向均速拉出撥出力測量裝置，并記錄撥出過程中的最大拉力值，用于評價砂型振實的緊實度。

本發(fā)明的振動緊實平臺的校驗方法，根據(jù)消失模砂型的造型需要，選定適當(dāng)?shù)臏y量砂層，通過測量該砂層上各測量點的型砂位移量和各測量點指定預(yù)埋深度的拔出力來分別評價該測量砂層的緊實度是否符合要求，以評價緊實平臺是符合消失模鑄造的要求，并為振動緊實平臺各項參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化提供參考依據(jù)。

為便于評價撥出力的測量，力所述撥出力測量裝置的軸向長度為200mm,撥出棒的直徑為ф50mm，所述拔出棒的表面光潔度ra25.3以上。

為保證同一砂層測量面上撥出力測量的準(zhǔn)確性，所述步驟2）中，在同一砂層測量面布置撥出力測量裝置時，各測量點沿砂層測量面均勻布置至少九個點。

為準(zhǔn)確衡量振動后的型砂的位移量，所述振動緊實平臺的評價標(biāo)準(zhǔn)為：所述步驟3）中同一砂層測量面上各測量點的干砂位移量的極差小于1.00mm時，則此砂層測量面上的振動緊實度合格，否則需重新調(diào)整振動部件再次校驗。

為準(zhǔn)確衡量振動后的型砂的緊實度，所述振動緊實平臺的評價標(biāo)準(zhǔn)為：所述步驟4）各測量點的撥出力極差小于0.5n時，則此砂層測量面上的振動緊實度合格，否則需重新調(diào)整振動部件再次校驗。

作為本發(fā)明的校驗方法的一種優(yōu)選方案，所述步驟1）中填砂的厚度為100～150mm,填砂后開啟振動緊實裝置振動60～90s，然后進行步驟2)～4)的過程，完成該測量砂層的緊實度測量；然后繼續(xù)埋厚度為100mm的干砂，并振動60～90s；再重復(fù)進行步驟2）～4）的過程，反復(fù)重復(fù)本步的上述過程，進行逐層填砂測量，直至測量砂面至砂箱頂部高度小于150mm為止，完成各測量砂層的型砂位移量和砂型振實緊度的測量。

作為本發(fā)明的校驗方法的另一種優(yōu)選方案，所述步驟1)中的填砂厚度為鑄件在砂箱內(nèi)造型區(qū)域的2/3高度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的拔出力測量裝置的示意圖。

圖2為實施例1中同一砂層測量面上測量點的分布圖。

圖3為實施例2中砂層測量面上測量點的分布圖。

圖4為本發(fā)明的實施例1的檢測方法中逐層測量的示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例的振動緊實平臺的校驗方法，包括如下步驟：1）將砂箱居中安裝于振動緊實平臺的工作區(qū)域，在砂箱底部填入厚度為100mm的干砂，并振動60s，以振緊實砂層。2）將上步中振實的砂層表面整平使砂層的平面度于小5mm,在砂層測量面2上按如圖2所示的測量點分布位置垂直布置9個如圖1所示的拔出力測量裝置1，并向砂箱內(nèi)再次填入100mm厚的干砂，使拔出力測量裝置1的埋入深度為100mm,并且呈垂直狀態(tài)，同時該拔出力測量裝置1還有部分露出干砂表面，然后使振動緊實平臺振動60～90s，以振實砂層；本實施例中的拔出力測量裝置1結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括拔出棒1a和撥出棒1a一端固定連接的起型拉環(huán)2b，該撥出棒1a距另一端軸向100mm的外周設(shè)有指示標(biāo)線1c用于確定埋砂高度的參考，埋砂時埋至砂平面與此指示標(biāo)線1c平齊；為便于統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)，該撥出力測量裝置1的軸向長度為200mm,撥出棒為直徑ф50mm的木棒，起型拉環(huán)與撥出棒螺紋連接，該拔出棒的表面光潔度ra25.3以上。3）干砂位移量測量，分別用最小側(cè)量精度小于1mm的直板尺測量各拔出力測量裝置的指示標(biāo)線1c到振實后的干砂平面的距離以評價振實后相應(yīng)測量點處的干砂位移量；4）拔出力測量，用拉力測量裝置拉持拔出力測量裝置的起型拉環(huán)1b，沿?fù)艹霭?a軸線方向均速拉出撥出力測量裝置1，并記錄撥出過程中的最大拉力值，用于評價上述測量平面砂型振實的緊實度。然后繼續(xù)埋厚度為100mm的干砂，并振動60～90s；再重復(fù)進行步驟2）～4）的過程，反復(fù)重復(fù)上述測量過程，進行逐層填砂測量，直至測量砂面2至砂箱頂部高度小于150mm為止，完成各測量砂層的型砂位移量和砂型振實緊度的測量。

進行上述砂型緊實度的測量后，為準(zhǔn)確衡量振動后的型砂的位移量，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)振動緊實平臺的評價標(biāo)準(zhǔn)為：計算步驟3）中同一砂層測量面2上各測量點的干砂位移量的極差，當(dāng)該極差小于1.00mm時，則此砂層測量面上的振動緊實度合格，否則需重新調(diào)整振動部件再次校驗。為準(zhǔn)確衡量振動后的型砂的緊實度，振動緊實平臺的評價標(biāo)準(zhǔn)為：所述步驟4）各測量點的撥出力極差小于0.5n時，則此砂層測量面上的振動緊實度合格，否則需重新調(diào)整振動部件再次校驗。

本發(fā)明的振動緊實平臺的校驗方法，根據(jù)消失模砂型的造型需要，將鑄件整個造型區(qū)域的砂實緊實度進行逐層的測量，通過測量各砂層上各測量點的型砂位移量和各測量點指定預(yù)埋深度的拔出力來分別評價該測量砂層的緊實度是否符合要求，以評價緊實平臺是符合消失模鑄造的要求，并為振動緊實平臺各項參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化提供參考依據(jù)。

實施例2

本實施例的振動緊實平臺的校驗方法，包括如下步驟：

1）將砂箱居中安裝于振動緊實平臺的工作區(qū)域，在砂箱底部分層填砂振實干砂，使砂層的厚度達到所要造型的鑄件在砂箱內(nèi)造型區(qū)域的2/3高度處。例如，苦砂箱高度為1300mm,可生產(chǎn)的鑄件的高度為700mm時，底砂厚度為300mm,則砂箱造型區(qū)域為300～1000mm,測量平面距砂箱底部的高度約為300+2/3×700=767mm，填砂并振實至該高度。2）將上步中振實的砂層表面整平使砂層的平面度于小5mm,在砂層表面按如圖3所示的測量點分布位置垂直布置9個如圖1所示的拔出力測量裝置1，并向砂箱內(nèi)再次填入100mm厚的干砂，使拔出力測量裝置的埋入深度為100mm,并且呈垂直狀態(tài)，同時該拔出力測量裝置還有部分露出干砂表面，然后使振動緊實平臺振動90s，以振實砂層；本實施例中的拔出力測量裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括拔出棒1和撥出棒1一端固定連接的起型拉環(huán)2，該撥出棒1距另一端軸向100mm的外周設(shè)有指示標(biāo)線3用于確定埋砂高度的參考；為便于統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)，該撥出力測量裝置的軸向長度為200mm,撥出棒為直徑ф50mm的木棒，起型拉環(huán)與撥出棒螺紋連接，該拔出棒的表面光潔度ra25.3以上。3）干砂位移量測量，分別用最小側(cè)量精度小于1mm的直板尺測量各拔出力測量裝置的指示標(biāo)線到振實后的干砂平面的距離以評價振實后相應(yīng)測量點處的干砂位移量；4）拔出力測量，用拉力測量裝置拉持拔出力測量裝置的起型拉環(huán)2，沿?fù)艹霭?軸線方向均速拉出撥出力測量裝置，并記錄撥出過程中的最大拉力值，用于評價砂型振實的緊實度。

進行上述砂型緊實度的測量后，為準(zhǔn)確衡量振動后的型砂的位移量，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)振動緊實平臺的評價標(biāo)準(zhǔn)為：計算步驟3）中同一砂層測量面上各測量點的干砂位移量的極差，當(dāng)該極差小于1.00mm時，則此砂層測量面上的振動緊實度合格，否則需重新調(diào)整振動部件再次校驗。為準(zhǔn)確衡量振動后的型砂的緊實度，振動緊實平臺的評價標(biāo)準(zhǔn)為：所述步驟4）各測量點的撥出力極差小于0.5n時，則此砂層測量面上的振動緊實度合格，否則需重新調(diào)整振動部件再次校驗。

本發(fā)明的振動緊實平臺的校驗方法，根據(jù)所鑄鑄件對應(yīng)消失模砂型在砂箱內(nèi)的造型區(qū)域，選定造型的中心區(qū)域?qū)?yīng)的水平面作為測量面，通過測量該砂層上各測量點的型砂位移量和各測量點指定預(yù)埋深度的拔出力來分別評價該測量砂層的緊實度是否符合要求，以評價緊實平臺是符合消失模鑄造的要求，并為振動緊實平臺各項參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化提供參考依據(jù)。

本發(fā)明的上述兩個實施例在進行振動緊實平臺的校驗評價中，可以結(jié)合選用，也可以根據(jù)鑄件關(guān)鍵結(jié)構(gòu)在砂箱內(nèi)的分布情況靈活選用。另外，每個測量面上測量點的分布也不限于圖2所示的分布方法，還可以按其它形式的軸對稱或中心對稱分布的方式，根據(jù)砂箱的平面投影尺寸，每測量層上測量點的數(shù)量也可以適當(dāng)增減。