空气冲击造型方法的新进展

当模样较高、模样与砂箱壁(或与模样之间)的距离较小时,会使模样与砂箱壁之间的砂型紧实度低,为此开发了“流态化空气冲击造型”方法和“差动空气冲击造型”方法。为了保证紧实率较高的型砂能很好地充填到模样与模样之间及模样与砂箱壁之间的较窄空间内或模样上的凹坑内,发展了“增益空气冲击造型”方法和“两次空气冲击造型”方法。     

气流冲击紧砂原理

文章介绍了气流冲击造型的发展史。阐述了气冲紧砂过程中型砂的运动;各种气压和压力随时间的变化;并以型砂紧实状态图形式表示了在气冲紧砂过程中任一时刻砂柱中压力波和型砂紧实的状态。还分析了气流速度与压实比压的关系;二次气压的升压速度、冲击阀阻流面积的增长速率、砂型高度、一次气压大小等因素对冲击紧砂效果的影响;以及在生产实践中采用同步吹气法、二次冲击紧砂提高模样深凹处及高模样与砂箱内壁间砂型紧实度等问题。     

模样结构及模板布置对空气冲击造型紧实效果的影响

在接近实际生产条件的空气冲击造型试验机上,从型腔轮廓和砂型纵剖面两方面研究了模样几何形状和尺寸、吃砂量以及模板布置对紧实效果的影响。试验结果表明,吊砂的长细比及模样(铸件)的壁厚对型砂紧实效果有重要的影响;模样的吃砂量是影响紧实效果的主要因素。     

型砂紧实率对空气冲击造型紧实效果影响的研究

使用空气冲击造型机(砂箱尺寸600×450×520)和空气冲击制样机(样筒尺寸Φ50×120)研究了型砂紧实率对空气冲击造型紧实过程及紧实效果影响,并在对比分析和实验的基础上,推荐空气冲击造型用型砂的紧实率控制在30～40％为宜。     

空气冲击造型机紧实机构参数的优化

通过采用具有高频响应性能的压电传感器和高采样频率的数字记忆存储示波器,捕获冲击紧实过程中各种瞬态信号,绘制出空气冲击造型过程的动态曲线。并以此为手段,对紧实过程和紧实机构进行了系统的试验与研究。在接近于生产条件下的试验基础上,获得了冲击动态曲线,砂型紧实效果、紧实机构参数之间的定性和定量关系,为空气冲击紧实机构的优化设计提供了依据。冲击阀是空气冲击紧实机构的核心,提高冲击阀性能的主要途径是提高其阻流面积增长速率,并相应加大最大阻流面积。     

电磁冲击造型研究

作者提出了一种新造型方法，这种造型方法利用电磁冲击力来紧实型砂。此方法紧实型砂速度快，其速度高于目前已有的造型方法；并且能量消耗小，造型机构简单，易于同现有技术和工装配合，作者研究了用这种造型方法做成铸型的紧实度分布规律，分析了相应的影响因素。     

气流冲击造型型砂紧实的漏斗堵塞

本研究是在气流冲击造型含模样砂型型砂紧实时所得的紧实度分布特点之基础上,用有色分格填砂方法显示了模样顶部砂块的变形和流动,提出了有利于砂型匀实的条件。并认为,在砂胎深凹比大时,会因模样顶向深凹区滑移砂流与垂直下行砂流的交会,而产生漏斗堵塞。文中还探讨了滑性或堵性模样的概念,对模样滑堵性的影响因素。     

冲击造型自动线的工作经验

Бежицк铸钢厂1980年试生产中,采用了砂箱尺寸为1500×1100×450mm 的冲击造型自动线。造型时,进入砂斗上方两个冲击头内的压缩空气对型砂进行紧实。储气罐内的压力为6.9～8.8兆帕。工艺试验时,采用一个冲击头紧实型砂,压力为8.8兆帕。模板装置中,同时有三个工位六块模板工作。在没有模样与浇注系统的模板表面上,任     

水玻璃石灰石砂气流冲击造型可行性研究

通过对铸型质量、加砂工艺、造型过程粉化作用以及型砂所受紧实力等情况的研究,认为:气流冲击造型工艺适用于水玻璃石灰石砂造型,所获铸型的紧实度高且均匀、轮廓清晰,可望得到更高的铸件精度和铸件质量.     

气力冲击造型试验紧实过程中型砂的应力分析

采用气冲造型机并在型砂顶部覆盖铝板的方法，获得了气力冲击造型试验紧实过程中型砂内部的动态应力。分析表明，型砂紧实过程可分为顶部（盖板上方）阶跃载荷的形成、入射应力波的传播和反射应力波的传播三个紧实阶段。依据冲击动力学原理获得了试验条件下的型砂内部冲击应力波的波速，并分析了相关影响因素。     

气体冲击压实造型机

此造型机利用压缩空气冲击和补充压实紧实型砂。它主要由壳体4、压板6和一个阀组成。壳体4位于砂箱1及辅助框2的上方,并与其构成一个密闭的造型腔。造型腔可与压缩空气源3接通。在壳体4里有一个可从上向下压实型砂5的压板6和一个可向压板下方的造型腔7通压缩空气的阀。为了能够通过压缩空气的快速冲击使型砂达到预紧实,设计了一个压板6的边缘和壳体4中的阀座8共同起作用的阀。最好是象图中所示的那样,将储气室9直接设置在压板6的上方。为了能够使压板保持关闭及快速打开,设计了一个能产生闭锁力的活塞12。此活塞下端面的面积比压板上压缩     

铸钢件气流冲击造型自动线工艺

介绍了生产铸钢件的气流冲击造型自动线的工艺分析及装置，该造型线使用粘土湿型砂及耐火制品的浇注系统，砂型不喷涂料，所产铸钢件达到了产品质量要求。造型线采用了开放式间歇供应钢水和铸件冷时间长的要求。     

撞击式冲击阀气冲紧实机构的研究

文中介绍了撞击式冲击阀气冲机构的结构、工作原理及开启过程的运动分析,并对影响冲击阀开启初速度的主要因素进行了理论探讨和实验研究。从而得出:冲击阀开启初速度是影响升压速度dp_1/dt(尤其是刚开始进气时的升压速度)和型砂紧实效果的关键。     

气冲造型匀实性的改进研究

气冲造型法与其它造型方法相比 ,紧实度分布比较均匀 ,但对于顶面宽大、且深凹比大的复杂模样 ,造型时由于型砂在深凹区入口处的堵塞 ,使深凹区的紧实度较低。本文利用气冲压板冲击、气冲成型压板冲击等紧实方法 ,对气冲紧实的匀实性进行了改进研究。结果表明气冲压板冲击和气冲成型压板冲击造型法不但可以提高砂型顶部的紧实度 ,而且能有效地消除深凹区入口处的型砂堵塞现象 ,显著提高整个砂型的紧实度均匀性。     

撞击式冲击阀气冲紧实机构的研究

介绍了撞击式冲击阀气冲机构的结构、工作原理及开启过程的运动分析,并对影响冲击阀开启初速度的主要因素进行了理论探讨和实验研究。从而得出:冲击阀开启初速度是影响dp_1/dt(尤其是刚开始进气时的升压速度)和型砂紧实效果的关键。     

空气冲击装置的研究与冲击造型机

通过对高压气力冲击实砂及静压造型的分析、设计了以压缩空气为动力的空气冲击试验机,完成空气冲击可行性与冲击过程的研究。文中分析了快开阀的工作特点与阀孔完全打开条件、提出了提高阀孔的周边长度和快开阀的开启速度是快开阀设计的关键问题.在此基础上,设计了工业用的双级快开冲击装置、并对装置的允许砂箱高度、气包气压、吃砂量、型砂、气包容积、耗气量、噪声等工艺与结构参数进行系统测试,为冲击造型机的设计与应用提供了依据。根据双级快开装置的特点.笔者还设计了液控全自动.转阀操纵的全气动及简易的空气冲击造型机.空气冲击造型机不仅适用于大量流水生产的铸造车间.也可广泛地应用于中型以至中小企业的机械化改造.     

气冲造型拱效应形成机理研究

采用实验方法研究了砂箱内有模样情况下气冲造型的紧实机理。研究发现当模样与模样之间、模样与砂箱壁之间的距离减小时,模样顶面深凹区入口处在冲击紧实过程中会形成“拱效应”。它的形成会阻碍型砂向深凹区的填充,使得深凹处砂型紧实度降低。探讨了拱效应的形成原因。横样顶面型砂对向深凹区填充型砂产生横向力对拱效应形成有重大影响。影响拱效应的工艺因素有模样高度、吃砂量及型砂中膨润土含量等。同步吹气法可减少模样顶面的横向力,能明显提高砂箱与模样之间砂型的紧实度。     

气力冲击造型及其推广前景

近年来,一种通用性强的、高生产率的造型方法——气力冲击造型法得到了推广。这种方法是将压力为50～90公斤/厘米~2的压缩空气储存在固定的容积中,然后瞬时排出,以均匀的气流冲击型砂表面,使其紧实. 成型装置——冲击头,主要由储气室6(图1)和装在其内部的阀10组成.在储气室     

湿砂型的流态化冲击紧实

许多砂型的不均匀紧实与目前的高质量要求不协调。冲击紧实因无压头而为消除紧实度的差异提供了可能性。在紧实瞬间,使型砂在予定区域流态化,可减少摩擦损耗,从而使铸型强度分布更趋合理,有效地提高了棱边部位的强度。文中分析了侧向压力产生的后果——“搭桥现象”。流态化可有效消除这一现象,并消除模型顶部的高紧实区。     

湿砂造型冲击紧实的特点

一种新近研制的湿砂型冲击紧实造型机以燃烧天然气——空气可燃混合气进行工作。采用5巴的燃烧压力已可获得高铸型强度,其紧实度可以通过燃气混合风机的转速加以控制。冲击紧实的有关特性已用两台这种型式的冲击造型机进行了研究。对紧实速度的重大意义作了验证,证明是研究的最重要成果。在不改变紧实压力的条件下,随紧实速度的提高,铸型紧实的强度和均匀性均大大增加。这一基本规律通过对紧实时强度和压力分布的测量得到反复证实。新设计的冲击造型机被认为特别适于做这些研究,因为其紧实速度易于改变且调节范围很大。紧实速度的影响可以用冲击变型期间振动流态化下膨润土粘性的降低加以解释。由于膨润土微粒间水偶极子的粘结作用可被暂时降低,在冲击紧实的瞬间,型砂可获得更好的滑动性和所有方向上的流动性。试验中研制了简单而又牢靠的压力计。借助于这些仪器可以测量铸型内任何位置的紧实压力。小金属片表面上的压痕尺寸相当于紧实压力,压痕尺寸可以测定且可将其转换为牛顿/厘米~2。压力计亦用在春实和压实型砂试样时紧实压力的测定。在相同的紧实压力下,春砂紧实的试样清楚地表明了具有比压实紧实试样更高的强度。相似的振动流态化现象也在大铸型上得到证实。为了达到给定的湿拉强度,冲击造型机仅仅需要大约60%的压实造型机所需紧实压力。许多压力计可以组合为各种不同的测量仪。有效压力曲线清晰地表示出紧实期间压力的分布。深模板凹坑的压力及底面和侧面压力还表明了振动流态化的作用。冲击造型机因为其高速紧实的缘故,具有各种具体利用由振动流态化所产生优点的可能性,使得铸型的紧实度更均匀,可望获得较高尺寸精度和表面质量以及较低体收缩的铸件。与紧实速度增加相对应的关系如下:1)深模板凹坑内的成型压力超比例地增加;2)铸型背面和分型面之间紧实压力的差异减小;3)侧压力显著增加,在铸型的低层尤其如此。