专利名称：小型气流冲击砂型紧实效果试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及砂型紧实装置。
背景技术：
气流冲击紧实砂型是铸造生产中一种较新的造型工艺，其设备简单，噪声小，紧实度高而均匀。其基本原理是将压缩空气储存在气缸中，通过快开阀将压缩空气快速释放出来，形成冲击波施加在需要紧实的型砂上而使砂型得到紧实，砂型质量取决于造型机和型砂。由于生产中的气冲造型机设备庞大，不方便用来评定气冲造型用型砂以及气冲紧实效果，因此，设计一种小型气流冲击砂型紧实效果试验装置用于评定气冲造型用型砂和气冲紧实效果很有必要。 发明内容本实用新型的目的是提供一种小型气流冲击砂型紧实效果试验装置。本实用新型是小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，气管接头I通过螺纹与储气缸3连接，中间有垫圈2，八个第一螺栓4、八个第一垫片5和八个第一螺母6将储气缸3、套筒16与上阀板13连接在一起，下阀板15、活塞17、分流锥19连接在一起，并且下阀板15、活塞17、分流锥19的轴心线与储气缸3轴心线00'重合，上阀板13通过支承轴14固定连接在底座28上，端盖18固定在套筒16上，圆筒20下端的外圆与试样筒底21间隙配合，圆筒20和试样筒底21组装成一个小的砂箱，试样筒底21底部开设有数个用于排出型砂中的气体的小孔，上端盖22的上端面支撑试样筒底21，上端盖22的中心开设有一个用于收集从试样筒底21底部排出的气体的大孔，上端盖22的小端外圆装配在单向推力球轴承24中，顶紧螺帽23的内孔安装单向推力球轴承24，单向推力球轴承24的上端面高出顶紧螺帽23的上端面，顶紧螺栓25螺纹端与顶紧螺帽23链接，下端通过销26定位在底座28上；二位三通人工换向阀30与油雾器31连接，在第一截止阀39-2与气管接头I之间的气动管路上安装用于调节储气缸3的气体压力的第一调压阀32-2，控制活塞17与套筒16之间的气腔的压力的第二调压阀32-1与油雾器31串联、与第一截止阀39-2并联，快速排气阀33连接活塞17与套筒16之间的环形气腔，下阀板15固定在活塞17上，用于给储气缸3和活塞17与套筒16之间的气腔供气的空压机38与第二截止阀39-1串联，用于去除气体中水分的分水器40与第二截止阀39-1串联，与第一截止阀39-2并联；第三截止阀39_3与第二调压阀32-1并联，然后与分水器40并联，再与第一截止阀39-2串联。本实用新型与背景技术相比的优点和效果是①仪器的小型化使对仪器本身结构和参数的试验成本降低；②仪器的小型化使试验变得方便、及时，试验材料用量减少；③能通过调压阀32-2调节储气缸3压力、改变圆筒20和试样筒底21的直径以及圆筒20里型砂的高度、在试样筒底21上面局部区域放一个垫块等措施，获得各种试验参数对气冲紧实砂型效果的影响。④下阀板15上的密封垫片10与上阀板13中心孔之间是锥面接触，提高了密封效果。⑤下阀板15上开有均匀布置的小孔，小孔中流出的气体经过分流锥19均匀地对圆筒20里的型砂进行紧实，使砂型紧实均匀。

图I是本发明结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型是小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，气管接头I通过螺纹与储气缸3连接，中间有垫圈2，八个第一螺栓4、八个第一垫片5和八个第一螺母6将储气缸3、套筒16与上阀板13连接在一起，下阀板15、活塞17、分流锥19连接在一起，并且 下阀板15、活塞17、分流锥19的轴心线与储气缸3轴心线00'重合，上阀板13通过支承轴14固定连接在底座28上，端盖18固定在套筒16上，圆筒20下端的外圆与试样筒底21间隙配合，圆筒20和试样筒底21组装成一个小的砂箱,试样筒底21底部开设有数个用于排出型砂中的气体的小孔，上端盖22的上端面支撑试样筒底21，上端盖22的中心开设有一个用于收集从试样筒底21底部排出的气体的大孔，上端盖22的小端外圆装配在单向推力球轴承24中，顶紧螺帽23的内孔安装单向推力球轴承24，单向推力球轴承24的上端面高出顶紧螺帽23的上端面，顶紧螺栓25螺纹端与顶紧螺帽23链接，下端通过销26定位在底座28上上端盖22下端面与紧螺帽23上端面有间隙，不会影响顶紧螺帽23旋转；二位三通人工换向阀30与油雾器31连接，在第一截止阀39-2与气管接头I之间的气动管路上安装用于调节储气缸3的气体压力的第一调压阀32-2，控制活塞17与套筒16之间的气腔的压力的第二调压阀32-1与油雾器31串联、与第一截止阀39-2并联，快速排气阀33连接活塞17与套筒16之间的环形气腔，下阀板15固定在活塞17上，用于给储气缸3和活塞17与套筒16之间的气腔供气的空压机38与第二截止阀39-1串联，用于去除气体中水分的分水器40与第二截止阀39-1串联，与第一截止阀39-2并联；第三截止阀39-3与第二调压阀32_1并联，然后与分水器40并联，再与第一截止阀39-2串联。如图I所示，第二螺栓7、第二垫片8和第二螺母9将下阀板15、活塞17、分流锥19连接在一起，八个第三螺母11和八个第三垫片12将上阀板13通过支承轴14固定连接在底座28上。下阀板15的外径小于活塞17的外径，不影响活塞17的上下运动。下阀板15上开有均匀布置的小孔，小孔中流出的气体经过分流锥19均匀地对圆筒20里的型砂进行紧实。端盖18通过螺栓29固定在套筒16上。如图I所示，储气缸3和活塞17与套筒16之间的环形气腔的压力能够通过调压阀32进行调节。储气缸3和上阀板13的接触面装有O型密封圈37。如图I所示，下阀板15用三个螺钉36固定连接在活塞17上，活塞与套筒16间隙配合，配合面装有O型密封圈35。如图I所示，下阀板15上端面中心装有橡胶密封垫片10，且密封垫片10与上阀板13的中心孔是锥面接触，对储气缸3的高压气体密封效果好。如图I所示，套筒16法兰上端面与上阀板13的接触面装有O型密封圈，下阀板15外圆与套筒16大孔留有大的间隙，防止下阀板15随活塞上下运动受影响，活塞17下端外圆与套筒16下端孔是间隙配合，配合面装有O型密封圈34，套筒16和活塞17之间的气腔不会漏气。[0013]如图I所示，圆筒20外圆和试样筒底21采用间隙配合，气冲紧实完成后，可很容易移走试样筒底21，以方便砂型硬度的测量。试样筒底21底部开有数个小孔，用来在气冲紧实过程中排气。如图I所示，顶紧螺栓25用销26和可松动的螺栓销27定位在底座上，可方便地更换顶紧螺栓25。如图I所示，顶紧螺帽23内孔装有单向推力球轴承24，上端盖22支承在单向推力球轴承24上，上端盖22下端面与顶紧螺帽23上端面留有间隙，顶紧过程中顶紧螺帽23转动不受影响。如图I所示，顶紧螺帽23向右旋转到一定位置时，装好型砂的圆筒20上端面与端盖18靠紧，气冲紧实完成后，向左旋转顶紧螺帽23使圆筒20下降，从而测量被紧实的砂 型。如图I所示，储气缸3的压力可通过第一调压阀32-2调节，活塞17与套筒16之间的环形气腔压力通过第二调压阀32-1调节，活塞17与套筒16之间的环形气腔压力2kg/cm2可支撑储气缸3的压力6kg/cm2而不漏气(环形气腔的面积是下阀板15上的密封垫片10与储气缸3中的气体接触面积的7倍)。如图I所示，一次气冲紧实完成后，下阀板15可自动复位。本实用新型的工作过程如下如图I所示一、供气启动空压机38，打开与空压机连接的第二截止阀39-1，关闭通往储气缸3的第一截止阀39-2和第三截止阀39-3，空压机38将给活塞17与套筒16之间的环形气腔供气，活塞17与套筒16之间的气腔的压力由第二调压阀32-1进行调节，如调节到2kg/cm2，然后打开第一截止阀39-2，给储气缸3供气，通过第一调压阀32-2使储气缸3气压保持在一定值,如 6kg/cm2 ο二、紧实型砂准备将混好的待紧实的型砂过筛装入试样筒底21和圆筒20组成的砂箱里，刮平后，向右旋转顶紧螺帽23，使圆筒20的上端面紧贴端盖18。三、紧实型砂按动二位三通人工换向阀30使快速排气阀33打开，活塞17与套筒16之间的气腔的压力瞬间下降，储气缸3中的高压气体将使活塞17向下运动，高压气体将从上阀板13的中心孔流出，通过下阀板15上的小孔经过分流锥19均匀射入圆筒20内，对其中的型砂产生冲击，使砂型得到紧实。四、硬度测量砂型得到紧实后，向左旋转顶紧螺帽23，使圆筒20下降，然后将圆筒20和试样筒底21和紧实的砂型一起取出，移开试样筒底21，然后将圆筒20倒置，用砂型硬度仪测量原来处于圆筒20底部的砂型表面的硬度。
权利要求1.小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，气管接头(I)通过螺纹与储气缸(3)连接，中间有垫圈(2)，八个第一螺栓(4)、八个第一垫片(5)和八个第一螺母(6)将储气缸(3)、套筒(16)与上阀板(13)连接在一起，其特征在于下阀板(15)、活塞(17)、分流锥(19)连接在一起，并且下阀板(15)、活塞(17)、分流锥(19)的轴心线与储气缸(3)轴心线(00')重合，上阀板(13)通过支承轴(14)固定连接在底座(28)上，端盖(18)固定在套筒(16)上，圆筒(20)下端的外圆与试样筒底(21)间隙配合，圆筒(20)和试样筒底(21)组装成一个小的砂箱，试样筒底(21)底部开设有数个用于排出型砂中的气体的小孔，上端盖(22)的上端面支撑试样筒底(21)，上端盖(22)的中心开设有一个用于收集从试样筒底(21)底部排出的气体的大孔，上端盖(22)的小端外圆装配在单向推力球轴承(24)中，顶紧螺帽(23)的内孔安装单向推力球轴承(24)，单向推力球轴承(24)的上端面高出顶紧螺帽(23)的上端面，顶紧螺栓(25)螺纹端与顶紧螺帽(23)链接，下端通过销(26)定位在底座(28)上；二位三通人工换向阀(30)与油雾器(31)连接，在第一截止阀(39-2)与气管接头(I)之间的气动管路上安装用于调节储气缸(3)的气体压力的第一调压阀(32-2)，控制活塞(17)与套筒(16)之间的气腔的压力的第二调压阀(32-1)与油雾器(31)串联、与第一截止阀(39-2)并联，快速排气阀(33)连接活塞(17)与套筒(16)之间的环形气腔，下阀板(15)固定在活塞(17)上，用于给储气缸(3)和活塞(17)与套筒(16)之间的气腔供气的空压机(38)与第二截止阀(39-1)串联，用于去除气体中水分的分水器(40)与第二截止阀(39-1)串联，与第一截止阀(39-2)并联，第三截止阀(39-3)与第二调压阀(32-1)并联，然后与分水器(40)并联，再与第一截止阀(39-2)串联。
2.根据权利要求I所述的小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，其特征在于其特征在于第二螺栓(7)、第二垫片(8)和第二螺母(9)将下阀板(15)、活塞(17)、分流锥(19)连接在一起，八个第三螺母(11)和八个第三垫片(12)将上阀板(13)通过支承轴(14)固定连接在底座(28)上。
3.根据权利要求I所述的小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，其特征在于下阀板(15)的外径小于活塞(17)的外径。
4.根据权利要求I所述的小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，其特征在于下阀板(15)上开有均匀布置的小孔，小孔中流出的气体经过分流锥(19)均匀地对圆筒(20)里的型砂进行紧实。
5.根据权利要求I所述的小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，其特征在于储气缸(3)和活塞(17)与套筒(16)之间的环形气腔的压力能够通过调压阀(32)进行调节。
6.根据权利要求I所述的小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，其特征在于活塞(17)与套筒(16)之间的环形气腔的面积是下阀板(15)上的密封垫片(10)与储气缸(3)的接触面积的7倍，活塞(17)与套筒(16)之间的环形气腔压力为2kg/cm2。
7.根据权利要求I所述的小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，其特征在于套筒(16)与上阀板(13)、套筒(16)与活塞(17)、上阀板(13)与储气缸(3)结合面均设有O型密封圈。
专利摘要小型气流冲击砂型紧实效果试验装置，空压机(38)给活塞(17)与套筒(16)之间的环形气腔供气，截止阀(39-2)给储气缸(3)供气，通过调压阀(32-2)使储气缸(3)气压保持在一定值，将待紧实的型砂装入试样筒底(21)和圆筒(20)组成的砂箱里，按动二位三通人工换向阀(30)使快速排气阀(33)打开，活塞(17)与套筒(16)之间的气腔的压力瞬间下降，储气缸(3)中的高压气体使活塞(17)向下运动，高压气体将从上阀板(13)的中心孔流出，通过下阀板(15)上的小孔经过分流锥(19)均匀射入圆筒(20)内，对其中的型砂产生冲击，使砂型得到紧实。
文档编号G01N33/00GK202631500SQ201220157089
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月14日 优先权日2012年4月14日
发明者周正存, 杜洁, 严勇健, 杨洪, 顾苏怡 申请人:苏州市职业大学