填砂与紧实方法优化

消失模铸型的紧实过程为：加底砂，放置模样束，均匀加砂同时振动紧实，直至加满砂箱，获得一个紧实度很高的铸型。振动紧实过程中，要求砂子进入模样的每一个部位，巨不能损坏模样或引起模样的变形。干砂中的灰尘较大，加砂、紧实时要进行抽风除尘。

1.加砂

消失模铸造紧实时的填砂方式常用的有三种：软管人工加砂、螺旋给料加砂、雨淋式加砂。填砂装置的上方接贮砂斗，砂斗由钢板、角钢、槽钢等焊接而成。

（1）软管人工加砂 采用人工控制的软管加砂，加砂软管装接在贮砂斗的下方，装备简单，灵活方便，但该加砂方式的均匀性和加砂速度受到一定的限制。软管人工加砂常用于生产率要求不高或补充加砂的场合。

（2）螺旋给料加砂 螺旋给料加砂装置如图12-38所示。在砂斗下方安装一台螺旋给料器，驱动螺旋给料器可实现对砂箱的定量加砂。该加砂方式的砂箱无需放置在砂斗的下方，可充分利用砂斗贮砂，螺旋给料器可绕垂直轴360°旋转，适用于自由工位造型，也可用于流水生产线上的定点工位造型。该加砂方式的加砂均匀性和效率都比不上雨淋式加砂。

（3）雨淋式加砂 雨淋式加砂装置的结构如图12-39所示。它由驱动气缸、振动电动机、多孔闸板、雨淋式加砂管等组成。

图12-38 螺旋给料加砂装置

1—砂斗 2—电动机 3—减速器 4—闸门 5—螺旋给料机 6—立柱 7—砂箱 8—泡沫塑料模样

图12-39 雨淋式加砂装置的结构简图

1—振动电动机 2—驱动气缸 3—多孔闸板 4—雨淋式加砂管 5—砂斗 6—除尘室 7—橡胶幕

加砂时，驱动气缸2打开多孔闸板3，砂粒通过多孔闸板3上的孔，在较大的面积内（雨淋式）加入砂箱中。调整多孔闸板中的动板与静板的相对位置，可以改变漏砂孔的横截面面积大小，进而改变“砂雨”的大小（即改变加砂速度）。此种加砂方法加砂均匀，效率高，适用于生产流水线上加砂，也是目前应用最广泛的加砂方法。

加砂方式应根据不同的需要而选取。在消失模铸造生产流水线上常采用两工位加砂（造型），加底砂工位可用软管加砂或雨淋式加砂，紧实工位常使用雨淋式加砂。(www.xing528.com)

加砂和紧实过程中，砂粒的流动会伴随较大的灰尘的扬起，必须在加砂、造型工位加强通风除尘。常见的做法是，将除尘室（或除尘罩）连接在雨淋式加砂器下方，在雨淋加砂过程中实现除尘。为了尽量减少灰尘的逸出，还常在除尘室四周安放一卷橡胶皮，形成橡胶幕，将砂箱罩在橡胶幕内。这种除尘方式效率高，效果好，灰尘的逸出少。

2.振动紧实台

振动紧实台是消失模铸造的关键设备之一。它的作用是使无黏结剂干砂充满模样并达到一定的紧实度。在振动紧实过程中，若振击力过大，砂箱中的砂粒将会对模样造成较大的冲击，有可能使模样变形甚至断裂；若振击力太小，又会导致紧实不足，达不到支撑涂料和抵抗金属液压头冲击的作用，在浇注时会产生渗漏、夹砂等缺陷。因此，工艺上对振动紧实台的性能有如下要求：

1）高效振动充填和紧实型砂，但不能损害模样。通常采用高频率、低振幅的振动，振动频率为30～80Hz，并能根据不同形状的零件及整个造型过程调整振动频率，振幅一般为0.5～1.5mm，振动加速度为1～2g。

2）振动台具有不同的振动模式。可根据不同形状的零件，采用不同的振动模式。普通结构的消失模铸件采用垂直一维振动即可满足要求；对于结构复杂的零件，要考虑采用二维或三维振动，并结合振动频率的变化，以获取理想的效果。

3）振动台必须有足够的弹性支撑能力。振动台的弹性支撑力应大于“砂箱+型砂+台面”重量之和。

4）振动台的激振器（即振动电动机）要有足够的振动力，以使其能达到所要求的振动幅度和振动加速度。激振力F_激为

F_激=ma

式中 m——“砂箱+型砂+台面”质量之和（kg）；

a——振动加速度（m/s²）。

5）合适的振动台面尺寸，振动台面上要有砂箱的定位、夹紧装置或功能。

6）振动台要有足够的机械强度、刚度和抗振动疲劳能力，配有防止振动引起的连接件松动等结构与措施。

7）振动台工作平稳，噪声小。