專利名稱：：鑄模制造裝置和鑄模制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制造鑄造中所使用的模具的裝置和方法。
背景技術(shù)：
：在傳統(tǒng)已知的、使用通過用諸如熱固性樹脂的粘結(jié)劑來涂覆耐火集料而制備的樹脂覆膜砂制造鑄模的方法中，將樹脂覆膜砂供應(yīng)到己加熱模具的空腔中，通過模具的熱量使粘結(jié)劑固化，利用固化的粘接劑來粘合耐火集料，從而制造鑄模。通過該方法能夠以高生產(chǎn)率制造具有穩(wěn)定質(zhì)量的鑄模。然而，由于需要將模具加熱到高溫，用作樹脂覆膜砂的粘結(jié)劑的諸如酚醛樹脂的熱固性樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且因此導(dǎo)致產(chǎn)生引起工作環(huán)境惡化的諸如氨和甲醛的有毒物質(zhì)的問題。另外，由于樹脂覆膜砂與模具接觸的部分被快速地加熱，制造的鑄模很可能發(fā)生變形，例如翹曲。為了解決這些問題，在日本專利No.3563973中公開了一種制造鑄模的方法，通過將樹脂覆膜砂填充到模具內(nèi)部，并向模具內(nèi)部吹送蒸汽，由此利用所述蒸汽加熱模具內(nèi)部的樹脂覆膜砂并固化其中的粘結(jié)劑。在該方法中，由于樹脂覆膜砂是通過蒸汽的熱量來加熱，所以當(dāng)樹脂覆膜砂接觸熱模具時，能夠防止從樹脂覆膜砂產(chǎn)生有害物質(zhì)。然而，蒸汽是通過設(shè)置在模具中的一個或最多若干個噴射孔而供應(yīng)到模具中，因此，如果鑄模的形狀愈加復(fù)雜，就愈難使蒸汽分布到模具中填充的所有樹脂覆膜砂上。因此，為了均勻加熱模具中填充的所有樹脂覆膜砂，仍然需要改進制造鑄模的這種技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出的，并且本發(fā)明的目的是提供一種鑄模制造裝置，其能夠通過使用蒸汽均勻加熱所有的熱樹脂覆膜砂而制造由4均質(zhì)樹脂覆膜砂構(gòu)成的鑄模。艮P，一種鑄模制造裝置，包括成型模具，其具有空腔；樹脂覆膜砂供應(yīng)部，其用于將樹脂覆膜砂供應(yīng)到空腔中，所述樹脂覆膜砂通過利用粘結(jié)劑樹脂涂覆耐火集料而制成；蒸汽供應(yīng)部，其用于將蒸汽供應(yīng)到空腔；以及蒸汽排出部，其用于從空腔中排出蒸汽。成型模具的至少一部分由多孔材料構(gòu)成，所述多孔材料的孔的平均孔徑小于樹脂覆膜砂的平均粒徑，以便通過所述多孔材料將蒸汽供應(yīng)到空腔中。根據(jù)本發(fā)明，從蒸汽供應(yīng)部提供的蒸汽可以從蒸汽噴射孔等直接供應(yīng)到空腔中，而且蒸汽也可以通過構(gòu)成成型模具的多孔材料間接地供應(yīng)到空腔中。因此，蒸汽可以分布到所有的樹脂覆膜砂上，因此能夠均勻地加熱樹脂覆膜砂，并且還能夠制造比以前更加勻質(zhì)的鑄模。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，蒸汽供應(yīng)部將過熱蒸汽供應(yīng)到空腔中。作為實例，優(yōu)選地，將溫度等于或高于樹脂覆膜砂的固化溫度、蒸汽壓力在1.5到10Kgf/cm2的過熱蒸汽供應(yīng)到空腔中。另外，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思包括一種構(gòu)造，在該構(gòu)造中，從蒸汽供應(yīng)部提供的全部蒸汽通過成型模具的多孔材料間接地供應(yīng)到空腔中，而不是在成型模具上設(shè)置蒸汽噴射孔。也就是，在這種情況下，優(yōu)選使用這種腔室，該腔室的內(nèi)部容積能夠容納成型模具，并且該腔室還具有蒸汽供應(yīng)口，用于使從蒸汽供應(yīng)部供應(yīng)的蒸汽進入該腔室內(nèi)部；而且，還優(yōu)選的是，成型模具由多孔材料構(gòu)成，以使通過蒸汽供應(yīng)口供應(yīng)到其中包括有成型模具的腔室中的蒸汽從包圍成型模具的區(qū)域通過多孔材料均勻地(基本在流體靜壓力下)進入空腔。另外，優(yōu)選地，成型模具包括至少一個第一蒸汽供應(yīng)通道，其用于直接將蒸汽供應(yīng)到空腔中；以及至少一個第二蒸汽供應(yīng)通道，其用于通過多孔材料間接地將蒸汽供應(yīng)到空腔中。特別優(yōu)選的是，第二蒸汽供應(yīng)通道從第一蒸汽供應(yīng)通道分支出來。另外，在成型模具由多孔材料構(gòu)成的情況下，優(yōu)選地，成型模具的外表面上具有罩層，以防止蒸汽通過多孔材料外漏。因此，從蒸汽供應(yīng)部提供的蒸汽能夠有效地通過多孔材料供應(yīng)到空腔中而不會損失一部分蒸汽。出于相似的原因，在由多孔材料構(gòu)成的成型模具中設(shè)置了用于從空腔中排出蒸汽的蒸汽排出通道的情況下，優(yōu)選地，在所述蒸汽排出通道的內(nèi)表面上設(shè)置罩層，以防止蒸汽通過多孔材料直接進入蒸汽排出通道而不是從空腔進入蒸汽排出通道。本發(fā)明的另一個目的是提供根據(jù)與鑄模制造裝置相似的技術(shù)構(gòu)思的鑄模制造方法。所述制造方法包括下述步驟制備成型模具，其內(nèi)部具有空腔；用樹脂覆膜砂填充空腔，所述樹脂覆膜砂通過用粘結(jié)劑樹脂涂覆耐火集料而制成；將蒸汽供應(yīng)到空腔中，固化所述樹脂覆膜砂中包含的粘結(jié)劑樹脂；以及從空腔中排出蒸汽。成型模具的至少一部分由多孔材料構(gòu)成，所述多孔材料的平均孔徑小于樹脂覆膜砂的平均粒徑，而且，至少一部分蒸汽通過所述多孔材料被供應(yīng)到空腔中。從下述實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式及實例中，本發(fā)明的這些和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。圖1(A)、圖1(B)和圖1(C)均是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的操作的剖視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的剖視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的剖視圖。圖4(A)和圖4(B)均是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的操作的剖視圖。圖5(A)和圖5(B)均是示出根據(jù)圖4所示實施例的改型鑄模制造裝置的操作的剖視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的再一個優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的剖視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的剖視圖。圖8(A)和圖8(B)均是示出根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例的鑄模制造裝置的操作的剖視圖。具體實施例方式此后，將參考附圖中示出的優(yōu)選實施例詳細描述根據(jù)本發(fā)明的鑄模制造裝置和鑄模制造方法。如圖1(A)到圖1(C)所示，根據(jù)本發(fā)明的鑄模制造裝置主要包括成型模具2，其具有空腔l;樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4，其用于將樹脂覆膜砂3供應(yīng)到空腔1中，所述樹脂覆膜砂3是通過用粘結(jié)劑樹脂涂覆耐火集料而制成；蒸汽供應(yīng)部5，其用于將蒸汽供應(yīng)到空腔l中；以及蒸汽排出單元6，其用于從空腔中排出蒸汽。本發(fā)明的成型模具2是通過一對分割式模具(splitmold)20、21而形成，并且當(dāng)將所述分割式模具彼此結(jié)合時，就在其內(nèi)部形成空腔l。成型模具2具有噴射孔23和排出孔24，所述噴射孔23連接到蒸汽供應(yīng)部5并設(shè)計成向空腔中供應(yīng)蒸汽，所述排出孔24連接到蒸汽排出單元6并設(shè)計成從空腔1中排出蒸汽。當(dāng)噴射孔23沒有連接到蒸汽供應(yīng)部5時，可以連接到樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4。樹脂覆膜砂3從噴射孔23供應(yīng)到空腔1中。位于空腔一側(cè)的排出孔24的開口附近設(shè)置了樹脂覆膜砂3不能通過但蒸汽可以通過的網(wǎng)或相似物(未示出)。噴射孔23和排出孔24的位置及數(shù)量分別根據(jù)空腔的形狀確定。成型模具2由多孔材料形成，諸如燒結(jié)金屬或燒結(jié)陶瓷，其通過燒結(jié)金屬粉末和陶瓷粉末而變得多孔，并且所述多孔材料具有能夠使蒸汽通過的一系列微孔。多孔材料的一系列微孔在面向空腔1的整個表面上及噴射孔23的內(nèi)表面上開口。形成成型模具2的多孔材料的平均孔徑小于供應(yīng)到空腔1中的樹脂覆膜砂3的平均粒徑。另外，考慮到蒸汽的均勻供應(yīng)和將要獲得的鑄模的表面粗糙度，不特別限制多孔材料的孔隙度(porosity)，但優(yōu)選地，孔隙度在5%到75%范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，在10%到65%范圍內(nèi)。成型模具2的整個外表面用罩層70覆蓋，以防止蒸汽外漏。罩層70可以通過在成型模具2的外表面上附著蒸汽不可滲透的片材或類似物而形成?？蛇x地，可以在成型模具2的整個外表面上設(shè)置致密皮層(dose-grainedskinlayer)。另外，為了防止蒸汽通過多孔材料而不是通過空腔1直接進入排出孔24，在每個排出孔24的內(nèi)表面上設(shè)置罩層72。如圖l(B)所示，樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4具有儲料器40，樹脂覆膜砂3存儲在其中；以及閘門(shutter)42，其設(shè)置在儲料器40的底部邊緣部分。當(dāng)開啟閘門42時，樹脂覆膜砂3通過噴射孔23供應(yīng)到空腔1中。通過將諸如硅砂的耐火集料與諸如熱固性樹脂的粘結(jié)劑混合并利用所述粘結(jié)劑涂覆耐火集料的表面來制備樹脂覆膜砂3。用作熱固性樹脂的是例如酚醛樹脂、呋喃(furan)樹脂、異氰酸酯(isocyanate)化合物、胺-多元醇(amine-polyol)樹脂、聚醚多元醇(polyetherpolyol)樹脂等。樹脂覆膜砂的平均粒徑在粗顆粒情況下為大約400到600pm(例如450pm)，在細顆粒情況下是大約100到30(^m(例如150pm)。需要指出的是，如上所述，構(gòu)成成型模具2的多孔材料的平均孔徑可以確定為小于樹脂覆膜砂的平均粒徑。因此，為了將蒸汽均勻地供應(yīng)到空腔中并獲得優(yōu)選的鑄模表面，例如，優(yōu)選但不限于使用具有從30到100pm范圍內(nèi)的平均孔徑的多孔材料。如圖l(C)所示，蒸汽供應(yīng)部5例如由蒸汽發(fā)生器50和加熱器51構(gòu)成。蒸汽發(fā)生器50產(chǎn)生的蒸汽由加熱器51加熱，隨后通過噴射孔23被供應(yīng)到空腔1中。在圖1(C)中，附圖標(biāo)記52表示用于調(diào)節(jié)將要供應(yīng)的蒸汽量的閥。如圖l(C)所示，本實施例的蒸汽排出單元6具有抽吸泵60，并且該抽吸泵60通過抽吸管62連接到成型模具2的排出孔24?？涨粌?nèi)的蒸汽可以通過排出孔24自然地排出。在這種情況下，蒸汽排出單元6由設(shè)置到成型模具2上的排出孔24構(gòu)成。另外，在自然排出的情況下，從蒸汽供應(yīng)部5供應(yīng)的蒸汽分布在多孔材料形成的整個成型模具2上，通過所述多孔材料滲透到空腔1中的樹脂覆膜砂3中，隨后通過排出孔24緩慢地排出到成型模具的外部。因此，如圖l(C)所示，與從成型模具2的下側(cè)供應(yīng)蒸汽的情況相比，本發(fā)明能夠有效地將蒸汽供應(yīng)到空腔中。另夕卜，優(yōu)選地，排出孔24具有排出量調(diào)節(jié)裝置和溫度傳感器，該排出量調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)將要從空腔中排出的蒸汽量，該溫度傳感器用于測量從空腔中排出的蒸汽溫度，并且優(yōu)選地，控制部控制排出量調(diào)節(jié)裝置，以使溫度傳感器檢測到的溫度保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。在這種情況下，能夠?qū)⒖涨粌?nèi)的溫度穩(wěn)定地維持為等于或高于樹脂覆膜砂3中包含的粘結(jié)劑的固化溫度。為了便于說明，圖l(C)示出蒸汽供應(yīng)部5設(shè)置在成型模具2的上側(cè)且蒸汽排出單元6設(shè)置在成型模具的下側(cè)的剖視圖。為了使蒸汽行經(jīng)更長的距離，蒸汽供應(yīng)部5和蒸汽排出單元6的位置可以在垂直于圖1(C)紙面的方向上分別移動。另外，在圖l(C)中，蒸汽供應(yīng)部5設(shè)置在成型模具2的上側(cè)，另一個蒸汽供應(yīng)部5也可以額外地設(shè)置在成型模具2的下側(cè)，以在垂直于圖l(C)紙面的方向上與蒸汽排出單元6隔開。因此，可以以與從上側(cè)相同的方式從成型模具的下側(cè)供應(yīng)蒸汽，由此可以更加均勻地加熱空腔l的內(nèi)部。根據(jù)上述裝置，能夠以如下所述的方式制造鑄模。如圖1(B)所示，將樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4連接到成型模具2的噴射孔23，隨后開啟閘門42，從而通過噴射孔23將儲料器40中的樹脂覆膜砂3填充到成型模具2的空腔1中。此時，利用高壓空氣對儲料器40內(nèi)部施壓，以將樹脂覆膜砂3噴射到空腔1中，從而可以將樹脂覆膜砂3有效地填充到空腔1中。在從成型模具2的噴射孔23移開樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4之后，將蒸汽供應(yīng)部5連接到噴射孔23，如圖l(C)所示，并且開啟閥門52，以便向空腔1中供應(yīng)蒸汽。當(dāng)從蒸汽供應(yīng)部5供應(yīng)蒸汽時，同時啟動蒸汽排出單元6。因此，供應(yīng)到空腔1中的蒸汽穿過空腔1中的樹脂覆膜砂3的顆粒，隨后從排出孔24強制排出。由此，蒸汽不會停留在空腔l中填充的樹脂覆膜砂3的顆粒之間。另外，當(dāng)蒸汽穿過噴射孔23時，如圖l(C)的箭頭所示，蒸汽從噴射孔23的內(nèi)表面滲透到由多孔材料構(gòu)成的成型模具2中。隨后，蒸汽穿過多孔材料中的一系列微孔，并且從面向空腔1的表面流動到空腔1中。由此，蒸汽通過面向空腔1的整個表面及通過噴射孔23被供應(yīng)到成型模具2的空腔1中。因此，蒸汽可以分布在空腔1中填充的所有樹脂覆膜砂3上，從而可以通過蒸汽均勻地影響樹脂覆膜砂3。通過加熱器51將蒸汽加熱到等于或高于樹脂覆膜砂3中包含的粘結(jié)劑(熱固性樹脂)的固化溫度的溫度，隨后將蒸汽供應(yīng)到成型模具2中。例如，優(yōu)選地，供應(yīng)溫度在110到180攝氏度范圍內(nèi)且蒸汽壓力在0.15到l.OMPa(1.5到10kgf/cm2)范圍內(nèi)的蒸汽。另外，可以通過加熱器51將飽和蒸汽過加熱(superheated)到大約200到600攝氏度或更高的飽和溫度，以獲得干燥狀態(tài)的過熱蒸汽，從而將所得到的過熱蒸汽供應(yīng)到成型模具2中。在供應(yīng)蒸汽以固化樹脂覆膜砂3之后，將蒸汽供應(yīng)部5從噴射孔23移開，并開啟成型模具2以拔出鑄模。在成型模具2需要預(yù)熱的情況下，將蒸汽如上所述供應(yīng)到成型模具2中，由此蒸汽滲透到由多孔材料構(gòu)成的成型模具2的內(nèi)部，從而可以利用蒸汽加熱整個成型模具2。因此，本發(fā)明的優(yōu)點是不需要單獨設(shè)置用于加熱成型模具2的加熱裝置。如果為了形成具有不同形狀或不同尺寸的鑄模，在單一成型模具2中設(shè)置多個空腔，并且供應(yīng)到每個空腔中的蒸汽量可以在蒸汽供應(yīng)部5處調(diào)節(jié)，那么就可以同時從各個空腔中制造所需的多個鑄模。以這種方式，可以提供一種能夠小批量制造多種類型產(chǎn)品的鑄模制造裝置，這是本發(fā)明的重要特征之一。另外，如圖2所示，除了用于向空腔1中供應(yīng)樹脂覆膜砂3的噴射孔23，還可以將用于向空腔1中供應(yīng)蒸汽的多個蒸汽供應(yīng)孔25設(shè)置到成型模具2上。在這種裝置中，分別地，樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4可以連接到噴射孔23，且蒸汽供應(yīng)孔25可以以固定的方式分別連接到蒸汽供應(yīng)部5。在圖2中，箭頭表示蒸汽的流動。其余結(jié)構(gòu)基本與圖1(A)到圖1(C)所示的相同，在此不在贅述。另外，如圖3所示，可以將多個蒸汽供應(yīng)孔25設(shè)置到成型模具的各個分割式模具20、21上，以使蒸汽可以橫向地供應(yīng)到空腔l中。根據(jù)這種裝置，即使在當(dāng)僅從上側(cè)供應(yīng)蒸汽時難以將蒸汽散布到橫長空腔的末端的情況下，也能夠確保將蒸汽從側(cè)面供應(yīng)到空腔的末端。圖3所示的箭頭表示蒸汽的流動。為了便于說明，圖3示出蒸汽供應(yīng)部5設(shè)置在成型模具2的右側(cè)且蒸汽排出單元6設(shè)置在成型模具2的下側(cè)的剖視圖。然而，為了使蒸汽行經(jīng)更長距離，蒸汽供應(yīng)部5和蒸汽排出單元6的位置可以在與圖3紙面垂直的方向上分別移動。另外，在圖3中，蒸汽供應(yīng)部5設(shè)置在成型模具2的右側(cè)，且另一個蒸汽供應(yīng)部5可以額外設(shè)置在成型模具2的左側(cè)。因此，蒸汽可以從右側(cè)和左側(cè)供應(yīng)到成型模具中，由此可以更加均勻地加熱空腔1的內(nèi)部。另外，如圖4(A)和圖4(B)所示，多個排出孔24可以形成在成型模具2的分割式模具20、21的配合表面之間，蒸汽排出單元6的抽吸管62連接所述排出孔24。以這種方式，多個排出孔24設(shè)置在空腔1的兩側(cè)，由此使通過噴射孔23供應(yīng)到空腔1中的蒸汽發(fā)散遍及樹脂覆膜砂3，隨后朝排出孔24行進。因此，蒸汽在空腔內(nèi)部平穩(wěn)地行進，從而，能夠更加均勻地加熱空腔的內(nèi)部。另外，成型模具2的維護可以很容易地進行，例如清洗排出孔24的內(nèi)部。在這種裝置中，噴射孔23可以選擇性地連接到樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4或蒸汽供應(yīng)部5。在圖4(B)中，箭頭表示蒸汽的流動。如圖5(A)和圖5(B)所示，根據(jù)鑄模的形狀，成型模具2可以形成為在豎直方向而不是在橫向方向上分開。在這種情況中，當(dāng)蒸汽供應(yīng)到空腔1且加熱和固化樹脂覆膜砂3之后，通過將分割式模具20、21沿左向和右向移動而分開所述分割式模具，由此可以從空腔中容易地拔出鑄模。另外，由于重力作用以及蒸汽從空腔下側(cè)的抽吸排出，促進了蒸汽從上向下的流動，并且如圖5(B)中的箭頭所示，能夠?qū)⒄羝鶆虻胤植嫉秸麄€空腔中。另外，如圖6所示，還優(yōu)選的是，成型模具2具有多個蒸汽供應(yīng)孔25和多個蒸汽供應(yīng)通道26，所述蒸汽供應(yīng)孔25設(shè)計為直接將蒸汽供應(yīng)到空腔1中，且所述蒸汽供應(yīng)通道26從所述蒸汽供應(yīng)孔25分支出來且設(shè)計為通過多孔材料將蒸汽間接地供應(yīng)到空腔1中。在這種情況下，即使將要制造的鑄模具有復(fù)雜形狀，也能夠確保蒸汽分布到整個空腔中。圖6所示的箭頭表示蒸汽的流動。由于其余組成部分的結(jié)構(gòu)基本與上述裝置的相同，故在此不在贅述。以與如上所述裝置相同方式，整個成型模具2可以由多孔材料形成?？蛇x地，多孔材料也可以僅形成成型模具2的一部分，即面向空腔1的部分。例如，如圖7所示，當(dāng)將多孔材料制成的多孔部分28布置在成型模具臨近用于將蒸汽供應(yīng)到空腔的蒸汽供應(yīng)孔25的出口的區(qū)域，以及面向蒸汽供應(yīng)孔25和空腔1的區(qū)域時，可以不僅從蒸汽供應(yīng)孔25向空腔中供應(yīng)蒸汽，還可以通過臨近出口的多孔部分28向空腔中供應(yīng)蒸汽。因此，實質(zhì)上擴大了每個蒸汽供應(yīng)孔25的開口區(qū)域，由此能夠更加均勻地加熱空腔1內(nèi)部的樹脂覆膜砂3。另外，除了直接向成型模具2的空腔1中供應(yīng)蒸汽外，還可以通過多孔材料從包圍成型模具2的區(qū)域間接地向空腔1中供應(yīng)蒸汽。例如，如圖8(A)和圖8(B)所示，優(yōu)選的是，在具有能夠容納成型模具2的內(nèi)部容ii積的腔室80的內(nèi)部制造鑄模。腔室80具有砂供應(yīng)口81，樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4通過所述砂供應(yīng)口81向成型模具2中供應(yīng)樹脂覆膜砂3;蒸汽供應(yīng)口82，蒸汽供應(yīng)部5通過所述蒸汽供應(yīng)口82向腔室中供應(yīng)蒸汽；以及蒸汽排出口83，其用于從空腔中排出蒸汽。在這種情況下，供應(yīng)到設(shè)置在腔室80內(nèi)部的成型模具2與腔室80的內(nèi)表面之間的空間84的蒸汽通過多孔材料從包圍成型模具2的區(qū)域均勻地(基本處于靜水壓力)供應(yīng)到空腔1中。以與上述裝置相同的方式，供應(yīng)到空腔l中的蒸汽通過排出孔24和蒸汽排出口83排出到腔室80的外部。圖8(B)所示箭頭表示蒸汽的流動。接下來，將根據(jù)實例進一步詳細地說明本發(fā)明。(制造實例1)實例1到18中以及對比實例1到6中所使用的樹脂覆膜砂3依照如下所述進行制備。將加熱到145攝氏度的30kg的Flattery砂倒入旋渦混合機(whirlmixer)中，并向其中添加450g的甲階酚醛樹月旨(resol-typephenolicresin)(由Lignyte有限公司生產(chǎn)的LT-15)，一起揉制(kneaded)30秒。隨后向其中添加450g的水，進一步徹底地揉制在一起。再向其中添加30g的硬脂酸鈣(calciumstearate)并一起揉制30秒之后，進行通風(fēng)，以獲得涂覆有質(zhì)量比為1.5%的酚醛樹脂的樹脂覆膜砂3。所獲得的樹脂覆膜砂3的平均粒徑為160pm。(制造實例2)除了用Fremantle砂代替Flattery砂外，實例19到21中所使用的樹脂覆膜砂3以與制造實例1中相同的方式制備。所獲得的樹脂覆膜砂3的平均粒徑為430pm。(實例1到3)在本實例中，每個鑄模通過使用圖1(A)到圖1(C)所示的裝置制備。將要使用的成型模具2由坡莫合金(Ni-Fe合金，其包括質(zhì)量比為78.5%的Ni)構(gòu)成的多孔材料形成，且其孔隙度大約為35。％。所述多孔材料的平均孔徑在大約60到80pm的范圍內(nèi)，小于所述樹脂覆膜砂3的平均粒徑。在制造每個鑄模之前，將蒸汽供應(yīng)部5連接到噴射孔23以便送入蒸汽，并且將成型模具2加熱到140攝氏度。接下來，將樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4連接到成型模具2的噴射孔23，以便在0.2MPa的壓力下向空腔1中供應(yīng)樹脂覆膜砂3(圖1(B))。接下來，將蒸汽供應(yīng)部連接到噴射孔23，并且通過蒸汽發(fā)生器50在0.4MPa的壓力下產(chǎn)生144攝氏度的飽和蒸汽。將所獲得的飽和蒸汽通過加熱器51加熱到400攝氏度，以轉(zhuǎn)換成過熱蒸汽，并且隨后將剩余的過熱蒸汽通過噴射孔23供應(yīng)到空腔1中(圖1(C))。供應(yīng)過熱蒸汽10秒(對于實例1)、20秒(對于實例2)和30秒(對于實例3)。此后，從成型模具2中拔出在空腔1內(nèi)部形成的每個鑄模。在實例1到3中，沒有啟動抽吸泵60，且空腔1內(nèi)部的蒸汽從排出孔24自然地排出。(實例4到6)除了將上述實例1到3中的抽吸泵60通過抽吸管62連接到成型模具2的排出孔24,以及在供應(yīng)過熱蒸汽的同時啟動抽吸泵60以在0.09MPa的壓力下抽吸和強制排出蒸汽外，本實例以與實例1到3相同的方式制造每個鑄模。(實例7到9)在本實例中，每個鑄模通過使用圖2所示的裝置制造。將要使用的成型模具2由坡莫合金(Ni-Fe合金，其包括質(zhì)量比為78.5。/。的Ni)構(gòu)成的多孔材料形成，并且其孔隙度大約為50%。所述多孔材料的平均孔徑在大約80到IOO拜的范圍內(nèi)，小于所述樹脂覆膜砂3的平均粒徑。在制造每個鑄模之前，預(yù)熱成型模具2，并在0.2MPa的壓力下將樹脂覆膜砂3從連接到成型模具2的噴射孔23的樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4填充到空腔1中。接下來，在與上述實例1到3相同的條件下，將過熱蒸汽從連接到成型模具2的蒸汽供應(yīng)孔25的蒸汽供應(yīng)部5供應(yīng)到空腔1中。供應(yīng)過熱蒸汽10秒(對于實例7)、20秒(對于實例8)和30秒(對于實例9)。此后，從成型模具2中拔出在空腔1內(nèi)部形成的每個鑄模。需要指出的是，在實例7到9中，沒有啟動抽吸泵60，且空腔l內(nèi)部的蒸汽從排出孔24自然地排出。(實例10到12)除了將實例7到9中的蒸汽排出單元6連接到成型模具2的排出孔24，并在供應(yīng)過熱蒸汽的同時啟動抽吸泵60以在0.09MPa的壓力下強制排出蒸汽外，本實例以與實例7到9相同的方式制造每個鑄模。(實例13到15)在本實例中，每個鑄模通過使用圖3所示的裝置制造。將要使用的成型模具2由坡莫合金(Ni-Fe合金，其包括質(zhì)量比為78.5。/。的Ni)構(gòu)成的多孔材料形成，并且其孔隙度大約為35%。所述多孔材料的平均孔徑在大約60到8(^m的范圍內(nèi)，小于所述樹脂覆膜砂3的平均粒徑。在制造每個鑄模之前，預(yù)熱成型模具2，并且在0.2MPa的壓力下將樹脂覆膜砂3從連接到成型模具2的噴射孔23的樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4填充到空腔1中。接下來，在與上述實例1到3相同的條件下，將過熱蒸汽從連接到成型模具2的蒸汽供應(yīng)孔25的蒸汽供應(yīng)部5供應(yīng)到空腔1中。在這種情況中，供應(yīng)過熱蒸汽10秒(對于實例13)、20秒(對于實例14)和30秒(對于實例15)。此后，從成型模具2中拔出在空腔1內(nèi)部形成的每個鑄模。需要指出的是，在實例13到15的每個實例中，均沒有啟動抽吸泵60，且空腔1內(nèi)部的蒸汽從排出孔24自然地排出。(實例16到18)在本實例中，每個鑄模通過使用圖4(A)和4(B)所示的裝置制造。將要使用的成型模具2由坡莫合金(Ni-Fe合金，其包括質(zhì)量比為78.5%的Ni)構(gòu)成的多孔材料形成，并且其孔隙度大約為35%。所述多孔材料的平均孔徑在大約60到80nm的范圍內(nèi)，小于所述樹脂覆膜砂3的平均粒徑。在制造每個鑄模之前，預(yù)熱成型模具2，并且如圖4(A)所示，在0.2MPa的壓力下將樹脂覆膜砂3從連接到成型模具2的噴射孔23的樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4填充到空腔1中。接下來，如圖4(B)所示，啟動蒸汽排出單元6的抽吸泵60，以在0.09MPa的壓力下從成型模具2的排出孔24強制排出蒸汽，并且，在與上述實例1到3相同的條件下，將過熱蒸汽從連接到成型模具2的蒸汽供應(yīng)孔25的蒸汽供應(yīng)部5供應(yīng)到空腔1中。供應(yīng)過熱蒸汽10秒(對于實例16)、20秒(對于實例17)和30秒(對于實例18)。此后，從成型模具2中抽出在空腔1內(nèi)部形成的每個鑄模。(實例19到21)在本實例中，每個鑄模通過使用圖6所示的裝置制造。將要使用的成型模具2由坡莫合金(Ni-Fe合金，其包括質(zhì)量比為78.5。/。的Ni)構(gòu)成的多孔材料形成，并且其孔隙度大約為50%。所述多孔材料的平均孔徑在大約80到100(im的范圍內(nèi)，小于所述樹脂覆膜砂3的平均粒徑(430pm)。在制造每個鑄模之前，預(yù)熱成型模具2，并且在0.2MPa的壓力下將樹脂覆膜砂3從連接到成型模具2的噴射孔23的樹脂覆膜砂供應(yīng)單元4填充到空腔1中。接下來，在與上述實例1到3相同的條件下，將過熱蒸汽從連接到成型模具2的蒸汽供應(yīng)孔25的蒸汽供應(yīng)部5供應(yīng)到空腔1中。在這種情況中，供應(yīng)過熱蒸汽10秒(對于實例19)、20秒(對于實例20)和30秒(對于實例21)。此后，從成型模具2中拔出在空腔1內(nèi)部形成的每個鑄模。需要指出的是，在實例19到21中，在供應(yīng)過熱蒸汽的同時啟動抽吸泵60，從而將蒸汽從空腔中強制排出。(對比實例1到6)除了使用不可滲透金屬模具取代多孔成型模具2并且通過埋置在所述模具內(nèi)部的電加熱器將所述模具加熱到140攝氏度外，本對比實例以與實例1到6相同的方式制造每個鑄模。在上述實例1到21和對比實例1到6的每一個中，測量從成型模具2的排出孔24排出的蒸汽的溫度。另外，根據(jù)下述評價標(biāo)準(zhǔn)評價所獲得的每個鑄模的質(zhì)量。也就是說，用"優(yōu)"表示具有優(yōu)良成型質(zhì)量的鑄模，用"中等質(zhì)量"表示具有部分的未固化部分的鑄模，用"差"表示由于固化不足導(dǎo)致不能從成型模具移出并具有裂紋的鑄模。另外，從每個鑄模中取出10mm高、10mm寬和60mm長的試樣，測量其抗彎強度。在表1中示出結(jié)果。如從表1所示結(jié)果可以清楚地看出，使用根據(jù)本發(fā)明的裝置制造的每一個鑄模具有比對比實例的每一個鑄模高的抗彎強度，并且顯示出更好的質(zhì)量。另外，即使在短時間供應(yīng)蒸汽的情況下，排出蒸汽的溫度仍然很高，這清楚地表明將蒸汽有效地分布到了空腔內(nèi)部的所有樹脂覆膜砂。另外，在強制排出蒸汽的情況下，鑄模的抗彎強度趨于更高。蒸汽供應(yīng)排出的蒸汽的鑄模質(zhì)量鑄?？箯潖姇r間(秒)溫度(攝氏度)度(MPa)實例110121優(yōu)2.26實例220133優(yōu)2.65實例330151優(yōu)3.5315<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的鑄模制造裝置和鑄模制造方法，蒸汽通過多孔材料供應(yīng)到空腔中，從而可以制造均質(zhì)鑄模。因此，希望使用樹脂覆膜砂的鑄模制造方法變得更加普遍。權(quán)利要求1.一種鑄模制造裝置，包括成型模具，其具有空腔；樹脂覆膜砂供應(yīng)部，其用于將樹脂覆膜砂供應(yīng)到所述空腔中，所述樹脂覆膜砂由涂覆有粘結(jié)劑樹脂的耐火集料制成；蒸汽供應(yīng)部，其用于將蒸汽供應(yīng)到所述空腔中；以及蒸汽排出部，其用于從所述空腔中排出蒸汽，其中所述成型模具的至少一部分由平均孔徑小于所述樹脂覆膜砂的平均粒徑的多孔材料構(gòu)成，以使蒸汽通過所述多孔材料供應(yīng)到所述空腔中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模制造裝置，其中所述多孔材料的孔隙度在5%到75%的范圍內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑄模制造裝置，還包括腔室，其具有能夠容納所述成型模具的內(nèi)部容積，并且還具有蒸汽供應(yīng)口，所述蒸汽供應(yīng)口用于使蒸汽從所述蒸汽供應(yīng)部供應(yīng)到所述腔室的內(nèi)部，其中，所述成型模具由多孔材料構(gòu)成，以使通過所述蒸汽供應(yīng)口供應(yīng)到內(nèi)部包括所述成型模具的所述腔室中的蒸汽，通過所述多孔材料從包圍所述成型模具的區(qū)域均勻地進入所述空腔。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑄模制造裝置，其中所述成型模具包括至少一個第一蒸汽供應(yīng)通道，其用于直接將蒸汽供應(yīng)到所述空腔中；以及至少一個第二蒸汽供應(yīng)通道，其用于通過所述多孔材料將蒸汽間接地供應(yīng)到所述空腔中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄模制造裝置，其中所述第二蒸汽供應(yīng)通道從所述第一蒸汽供應(yīng)通道分支出來。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模制造裝置，其中所述成型模具的外表面上具有罩層，以防止蒸汽通過所述多孔材料外漏。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模制造裝置，其中所述成型模具包括用于將蒸汽直接供應(yīng)到所述空腔中的蒸汽供應(yīng)通道，而且，所述成型模具的一個區(qū)域由所述多孔材料構(gòu)成，該區(qū)域臨近所述蒸汽供應(yīng)通道的出口并且面向所述蒸汽供應(yīng)通道和所述空腔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模制造裝置，其中所述成型模具具有至少一個蒸汽排出通道，用于從所述空腔中排出蒸汽，而且，所述蒸汽排出通道的內(nèi)表面具有罩層，以防止蒸汽通過所述多孔材料進入所述蒸汽排出通道。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鑄模制造裝置，還包括-排出量調(diào)節(jié)部，其設(shè)置在所述蒸汽排出通道中，用于調(diào)節(jié)從所述空腔排出的蒸汽量；溫度傳感器，其設(shè)置為臨近所述蒸汽排出通道的入口；以及控制部，其用于控制所述排出量調(diào)節(jié)部，以使所述溫度傳感器檢測到的溫度維持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模制造裝置，其中所述蒸汽供應(yīng)部將過熱蒸汽供應(yīng)到所述空腔中。11.一種鑄模制造方法，包括下述步驟制備內(nèi)部具有空腔的成型模具；用樹脂覆膜砂填充所述空腔，所述樹脂覆膜砂通過用粘結(jié)劑樹脂涂覆耐火集料而制成；將蒸汽供應(yīng)到所述空腔中并固化所述樹脂覆膜砂中包含的粘結(jié)劑樹脂；以及將蒸汽從所述空腔中排出，其中，所述成型模具的至少一部分由多孔材料構(gòu)成，所述多孔材料的平均孔徑小于所述樹脂覆膜砂的平均粒徑，而且至少一部分蒸汽通過所述多孔材料供應(yīng)到所述空腔中。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的鑄模制造方法，其中，從所述空腔的一側(cè)供應(yīng)蒸汽，并且從所述空腔的另一側(cè)排出所述空腔內(nèi)部的蒸汽。13.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的鑄模制造方法，其中，在等于或高于樹脂覆膜砂固化溫度的溫度下并在1.5到10Kgf/cm2的蒸汽壓力下，將過熱蒸汽供應(yīng)到所述空腔中。全文摘要本發(fā)明提供一種使用蒸汽加熱的鑄模制造裝置。所述裝置包括具有空腔的成型模具；用于將樹脂覆膜砂供應(yīng)到所述空腔中的樹脂覆膜砂供應(yīng)部；用于將蒸汽供應(yīng)到所述空腔中的蒸汽供應(yīng)部；以及用于從所述空腔中排出蒸汽的蒸汽排出部。所述成型模具的至少一部分由平均孔徑小于樹脂覆膜砂的平均粒徑的多孔材料構(gòu)成，以使至少一部分蒸汽通過所述多孔材料供應(yīng)到所述空腔中。由于蒸汽可以均勻地供應(yīng)到所述空腔中，所以可以制造均質(zhì)鑄模。文檔編號B22C9/12GK101443143SQ200780017539公開日2009年5月27日申請日期2007年4月27日優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日發(fā)明者井出勇,前田貞夫申請人:褐煤株式會社;前田貝殼零件服務(wù)株式會社