大型平底铸件气冷砂箱的制作方法

[0001]
本实用新型涉及铸造砂箱领域，尤其涉及一种可加速冷却铁水的铸造砂箱。


背景技术：

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砂型铸造广泛应用于各种铸铁件的成型制造，砂箱是一种在铸造生产中使用的工艺装备，在铸造生产过程中需要在砂箱内造型并进行浇注，浇注完成待铸件冷却成型后即可开箱取出铸件。理想的铸锭组织是铸锭整个截面上具有均匀、细小的等轴晶，这是因为等轴晶各向异性小，加工时变形均匀、性能优异、塑性好，利于铸造及随后的塑性加工。要得到这种组织，通常需要对熔体进行细化处理。因此常常在砂模浇注的过程中加入孕育剂来进行晶粒细化处理。而孕育剂在使用过程中，对时间有较为严格的要求，但砂箱的导热性差、保温性好，在铸件浇注完成后砂箱降温慢，需要等待长时间才能进行开箱、清砂工作，铁水冷却时间过长，孕育剂会失效。
[0003]
大型平底铸件是重型装备最主要的毛坯之一，其生产能力是国家工业综合实力的一种体现。 大型平底铸件的重量达到几顿、几十吨，甚至几百吨。大型平底铸件在铸造过程中凝固与冷却均非常缓慢， 特别是砂型铸造过程。为了保证砂型的强度，大型平底铸件的吃砂量大。铸件的热量需要穿过厚实的砂型传到砂箱表面，然后与空气换热。砂箱表面温度在大型平底铸件浇注后要经过几个甚至几十个小时后才开始上升，并且表面温度只上升了几十度。由于厚实砂型的导热慢与砂箱表面温度低，导致了大型平底铸件散热慢，生产周期长，生产效率低。因此实际生产中常常对砂箱进行冷却处理，来加快砂型冷却，提高生产效率，缩短铸件生产周期。
[0004]
中国实用新型专利公开号为cn 107695308 b的名为“砂箱冷却装置”的专利文献，包括具有内空腔结构的箱体，箱体包括底壁、侧壁和顶壁，侧壁上设有出气孔，顶壁设有砂箱支耳，箱体的内腔中放置砂箱，砂箱通过砂箱支耳挂在箱体顶壁上，砂箱的两端均设有环形冷却孔，箱体的内腔中设有竖直布置的转轴，转轴的一端外接电机，转轴的另一端设有螺旋桨叶，螺旋桨叶位于砂箱的下方，位于螺旋桨叶下方的转轴上设有横杆支架，横杆支架的左、右两端均设有内置有干冰的塑胶盒，且塑胶盒上和砂箱的环形冷却孔位置相对处开设有圆弧形凹槽。对于大型平底铸件来说，该方案很难达到理想的效果。


技术实现要素：

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本实用新型提供一种可加速冷却铁水的大型平底铸件气冷砂箱。
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为使浇注进砂箱的铁水尽快冷却，本实用新型采用如下技术方案：一种大型平底铸件气冷砂箱，包括具有内空腔结构的箱体4和位于箱体4内底部的风冷管路，所述风冷管路包括进气圆管1、进气方管2、纵向方管3和横向方管5，箱体4左侧壁上设有进气圆管1，进气圆管1与箱体4内部的进气方管2连通，以增大进气路径，进气方管2出口处设有纵向水平设置的纵向方管3，纵向方管3与箱体4设进气圆管1的侧壁距离为8—10cm，进气方管2刚好位于该间距内，纵向方管3上间隔一定距离均匀分布有横向设置的横向方管5，且两侧面的
横向方管5与箱体4前后两侧壁的距离为8—10cm，箱体4的另一端同样设有与箱体4右侧壁距离为8—10cm的纵向方管3，并将横向方管5的气体汇流到穿出箱体4右侧壁的出气方管6排出。
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为了适应不同底面宽度的铸件要求，所述纵向方管3为2个或2个以上，并相应的设置进气圆管1和进气方管2，当铸件底面宽度增大时，2个或2个以上的纵向方管3通过连接管两两连通，并相应的增加纵向方管3上分布的横向方管5。
[0008]
工作原理：用树脂砂将风冷管路与浇筑区隔开后造型，需要冷却时，打开风机，并可根据冷却速度需要调整风机转速，高压空气从进气圆管1进入，通过箱体4进入到进气方管2中，经过纵向方管3分流到横向方管5中，最后气体从出气方管6中吹出。由于不断有气体从砂箱底部快速流过，从而达到快速冷却砂箱中铁水的目的。
[0009]
有益效果：本实用新型用压缩空气作为冷却介质，带走砂型及铸件周围的热量，加快了铸件本身的降温速度，提高了冷却效果。同时由于加快了铸件的冷却速度，防止了树脂砂特有的铸件粘砂缺陷的产生，提高了铸件的表面质量，减轻了清砂的劳动强度，保证了孕育剂的效果。对于铸件底面面积有大小的铸件，需要对其进行不同的冷却速度以确保整个铸件的均一性时，可以通过增大或减小进气圆管气体的压力，来调节箱体中气体的通过量，从而实现对冷却速度的控制。
附图说明
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图1为本实用新型立体结构示意图。
[0011]
图2为本实用新型俯视结构示意图。
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图中：进气圆管1、进气方管2、纵向方管3、箱体4、横向方管5、出气方管6。
具体实施方式
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下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
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实施例1：一种大型平底铸件气冷砂箱，包括具有内空腔结构的箱体4和位于箱体4内底部的风冷管路，所述风冷管路包括进气圆管1、进气方管2、纵向方管3和横向方管5，箱体4左侧壁上设有进气圆管1，进气圆管1与箱体4内部的进气方管2连通，以增大进气路径，进气方管2出口处设有纵向水平设置的纵向方管3，纵向方管3与箱体4设进气圆管1的侧壁距离为8cm，进气方管2刚好位于该间距内，纵向方管3上间隔一定距离均匀分布有横向设置的横向方管5，且两侧面的横向方管5与箱体4前后两侧壁的距离为8cm，箱体4的另一端同样设有与箱体4右侧壁距离为8cm的纵向方管3，并将横向方管5的气体汇流到穿出箱体4右侧壁的出气方管6排出。
[0015]
工作原理：用树脂砂将风冷管路与浇筑区隔开后造型，需要冷却时，打开风机，并可根据冷却速度需要调整风机转速，高压空气从进气圆管1进入，通过箱体4进入到进气方管2中，经过纵向方管3分流到横向方管5中，最后气体从出气方管6中吹出。由于不断有气体从砂箱底部快速流过，从而达到快速冷却砂箱中铁水的目的。
[0016]
实施例2：一种大型平底铸件气冷砂箱，包括具有内空腔结构的箱体4和位于箱体4内底部的风冷管路，所述风冷管路包括进气圆管1、进气方管2、纵向方管3和横向方管5，箱体4左侧壁上设有进气圆管1，进气圆管1与箱体4内部的进气方管2连通，以增大进气路径，
进气方管2出口处设有纵向水平设置的纵向方管3，纵向方管3与箱体4设进气圆管1的侧壁距离为10cm，进气方管2刚好位于该间距内，纵向方管3上间隔一定距离均匀分布有横向设置的横向方管5，且两侧面的横向方管5与箱体4前后两侧壁的距离为9cm，箱体4的另一端同样设有与箱体4右侧壁距离为10cm的纵向方管3，并将横向方管5的气体汇流到穿出箱体4右侧壁的出气方管6排出。
[0017]
所述纵向方管3为3个，并相应的设置进气圆管1和进气方管2，3个纵向方管3通过连接管两两连通，并相应的增加纵向方管3上分布的横向方管5。

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