[發明專利]一種冷芯盒法成型砂芯模具及其成型檢查方法

在審

• 申請號: 201911027774.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN111069536A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 敖曉慶;蘇為強;殷作水;石建;馬小軍
• 申請（專利權）人: 湖北航特裝備制造股份有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C9/12;B22C7/06;B22C13/12;B22C15/24
• 代理公司: 荊門市首創專利事務所 42107
• 代理人: 裴舜堯

1.一種冷芯盒法成型砂芯模具，其特征在于它包括上模板（1）、下模板（2）、一組抽塊（3）、一組抽塊驅動氣缸（4）、射砂板（5）、下模腳（6）、上頂板（7）、吹氣板（8）和下頂板（9），上模板（1）和下模板（2）上開有砂芯型腔，一組抽塊（3）位于砂芯型腔內，一組抽塊驅動氣缸（4）分別安裝在下模板（2）兩側，并驅動對應的抽塊（3）移動，射砂板（5）上設有一組射嘴（11），上模板（1）上開有一組與射嘴（11）配合使用的射砂口；

上頂板（7）上設有一組導桿，吹氣板（8）上設有一組與導桿配合使用的導套，吹氣板（8）通過一組導套活動安裝在上頂板（7）的導桿上，吹氣板（8）上設有一組彈簧拉桿（14），并通過一組彈簧拉桿（14）與上頂板（7）拉緊，上頂板（7）上設有一組上頂桿（10），上頂桿（10）為底部一端開口的中空管，且在靠近封閉端的管壁上開有固化氣進氣口 ，吹氣板（8）上開有一組與射砂口相通的上頂桿避讓孔，吹氣板（8）上還開有與上頂桿避讓孔相通的吹氣通道（15），上頂桿（10）一端穿過吹氣板（8）并位于上模板（1）的射砂口內，上模板（1）上設有一組與上頂板（7）的導桿配合使用的定位導套，下模板（2）上設有一組與上頂板（7）的導桿配合使用的限位頂桿（31），

下模板（2）固接在下模腳（6）上，下頂板（9）上設有一組伸入到下模板（2）砂芯型腔內的下頂桿（16），下模板（2）上設有一組導桿，下頂板（9）上設有一組與導桿配合使用的導套，下頂板（9）通過導套活動安裝在下模板（2）的導桿上，下頂板（9）底部設有一組頂出柱（17）；下模板（2）上開有一組與砂芯型腔相通的排氣孔，下模腳（6）上設有與排氣孔相通的抽氣閥（30）。

2.根據權利要求1所述的一種冷芯盒法成型砂芯模具，其特征在于下模腳（6）兩側分別設有一對吊柄（20），射砂板（5）頂部設有一組射砂板鎖緊銷（21），射砂板（5）底部設有一組限位塊（22），上模板（1）上設有一組芯盒鎖緊銷（23），吹氣板（8）上設有一對吹氣板定位銷（24）。

3.根據權利要求1所述的一種冷芯盒法成型砂芯模具，其特征在于上頂桿（10）為兩端開口的空心桿，上頂板（7）上開有與空心桿相通的氣孔，上頂桿（10）的直徑小于射砂口的直徑。

4.根據權利要求1所述的一種冷芯盒法成型砂芯模具，其特征在于射砂板（5）上設有一組定位銷（25），上頂板（7）上設有一組與定位銷（25）配合使用的定位座（26）。

5.一種冷芯盒法成型砂芯模具的成型檢查方法，其特征在于成型步驟如下：

①合模，一組抽塊驅動氣缸（4）推動對應的抽塊（3）到合模位置，下模板（2）上升與上模板（1）合模；

②射砂，上頂板（7）和吹氣板（8）同步移出，默認情況下上頂板（7）和吹氣板（8）之間通過彈簧拉桿（14）拉緊，上模板（1）與下模板（2）同步上升到射砂板（5）處進行射砂，射嘴（11）把芯砂從射砂口射入到砂芯型腔內，射砂壓力為4bar，射砂時間為3s；

③固化，射砂完成后上模板（1）與下模板（2）同步下降，上頂板（7）和吹氣板（8）一起移進，上模板（1） 與下模板（2）再同步上升與吹氣板（8）貼合，上頂板（7）的一組導桿插入到上模板（1）的定位導套內，吹氣板（8）與上模板（1）貼合的時候，限位頂桿（31）頂住上頂板（7）的一組導桿，把上頂板（7）向上頂起一段距離，使得彈簧拉桿（14）的彈簧處于壓緊狀，三乙胺氣體從吹氣通道（15）經過上頂桿（10）固化氣進氣口進入到砂芯型腔內對砂芯進行固化，吹氣時間為70 s；

④排氣，固化完成后，打開抽氣閥（30），對砂芯型腔內進行抽氣，排氣時間為3s；

⑤脫模，排氣后下模板（2）下降，限位頂桿（31）與上頂板（7）的導桿脫離，在彈簧拉桿（14）的彈簧反作用力下，上頂板（7）跟隨下模板（2）同步下降一段距離，上頂板（7）推動上頂桿（10）把成型砂芯頂出到下模板（2）上，然后一組抽塊驅動氣缸（4）把一組抽塊（3）拉出開模，頂出柱（17）帶動下頂板（9）上升，通過下頂桿（16）把下模板（2）內的砂芯頂出，人工取芯；

⑥質量檢測，

a、在圖像處理系統內建立砂芯模具的三維模型；

b、通過激光掃描儀分別對成型砂芯六面輪廓進行掃描，并把掃描的圖像輸入到圖像處理系統內與三維模型的砂芯型腔擬合，圖像處理系統內通過色標來標明擬合程度，色標由上至下依次為紅色、黃色、綠色和藍色漸變，頂部紅色標值為1.0，底部藍色標值為-1.0，中間綠色系段的標值為0.5至-0.5；

c、依次在砂芯六個面對應的圖像上進行色彩取樣，取樣點為多個，每個取樣點對應砂芯的一個型面，觀察取樣數值，各取樣點的數值均在0.5至-0.5區間內以綠色系顯示，即代表擬合合格。