技術領域

本實用新型涉及一種射砂機構，具體涉及一種適用于用于制作復雜砂芯的射砂機構，如熱交換器的砂芯制作。

背景技術

在重力澆注過程中，需要制備砂芯。砂芯是通過射砂機構將芯砂以高速射入芯盒中而緊實成型，所述射砂機構一般包括射砂筒、射頭及主體射砂排氣機構，芯盒被設置于射砂機構的下方，射砂時芯砂被主體射砂排氣機構自上向下射入的氣流注入儲砂筒中，并通過射砂筒底部的射頭將芯砂射入芯盒內，在芯盒內得到緊實后成型。

其中砂芯的緊實是通過氣壓差和射砂動能綜合完成，所謂氣壓差緊實是由芯盒上部的氣壓P1與芯盒下部排氣孔附近的氣壓P2之差(P1-P2)，使芯砂得到緊實；所謂射砂動能緊實是由于高速氣砂流(芯砂與氣流的混合)沖擊到砂層上，氣砂流的動能使芯砂得到緊實，氣砂流流速愈大，沖擊力愈大，緊實效果愈好。后者被業內人士認為是射砂緊實的實質，在砂芯緊實過程中占有主要地位。

動能(1/2mv²)大小取決于芯砂在經儲砂筒至芯盒過程中的流動性(v)大小，流動性愈好，動能損失就愈小，芯砂在芯盒型腔內愈易緊實。為提高射砂過程中的動能，有人提出除了射砂筒頂部的主體射砂排氣機構外，在儲砂筒的側壁上開設許多狹窄的垂直縫隙，壓縮空氣由這些縫隙進入儲砂筒四周，將芯砂推向儲砂筒中心，使靠近筒壁處的芯砂松動，減少砂粒與筒壁間粘附的阻力，即減少了射砂動能的損耗，利于砂芯的緊實。

如上所述，該射砂機構僅在儲砂筒壁四周形成松砂，對于制造普通砂芯來說，該工藝完全能射出良好的砂芯，且可減少儲砂筒內的死砂量，但對于具有特殊結構的復雜砂芯來說，采用該工藝及設備便會出現成品率低，甚至無法成型的問題，其主要原因還是流動性不足。具體來說，由于特殊砂芯(復雜砂芯)內部結構復雜，凹凸相互交叉，如制作熱交換器的砂芯(其內腔由1000多個小柱子形成熱交換表面積最大化的燃燒室腔以及通水循環腔組成)，高速氣砂流在射入芯盒時易被凹凸結構阻擋，使其運動速度急劇下降，形成渦流，從而使氣體聚集，形成芯砂無法填充到的死角，使型芯缺損，成型失敗，也可能因芯砂致密性不均而導致型芯強度不足。

因此，現有射砂機構在制造復雜砂芯時所表現出來的填充性能缺陷，導致砂芯成型率不高，強度不足，甚至無法成型等問題，有待于進一步改進。

發明內容

本實用新型目的是提供一種用于制作復雜砂芯的射砂機構，通過對射砂機構的改良，可提高射砂機構在制作復雜砂芯時的成品率。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種用于制作復雜砂芯的射砂機構，包括主體射砂排氣機構、儲砂筒及射頭，所述主體射砂排氣機構位于所述儲砂筒的上方，向儲砂筒內射入向下的主射砂氣流，所述儲砂筒的下方設有所述射頭，該射頭的底部開有復數個射砂孔，所述射頭側壁上至少設有一輔助射砂氣流入口，該氣流入口經管路與輔助氣流源連接，且所述管路上設有控制輔助射砂氣流量的控制閥；在所述射頭的內側壁上設有環形的輔助射砂氣道，氣道壁上分布有與射頭內腔連通的輔助氣流孔。

上述技術方案中，所述主體射砂排氣機構通常包括氣包(氣源)、控制閥及連接管路等，該部分為現有技術。工作時，所述主體射砂排氣機構自上向下向儲砂筒內射入主體射砂氣流，同時通過位于儲砂筒底部的射頭側壁上引入輔助射砂氣流，結合兩股氣流使待射芯砂，尤其是靠近射砂孔處的芯砂呈膨松、沸騰狀態，形成氣砂混合的浮砂后，經射砂孔壓入位于射頭下方、待射砂成型的芯盒內；由于復雜砂芯(如熱交換器的砂芯)的芯盒內凹凸結構交叉、復雜，而進入芯盒的氣砂混流，具有良好的流動性和填充性，砂粒間的粘附性減小，芯砂隨著氣流的引導進到芯盒內的各個拐角、死角及凹凸不平處，填滿，從而使成型后的砂芯完整，致密性好且均勻。雖然流動性的提高將影響芯盒內的壓差，但由于芯盒設計的良好排氣能力以及由于流動性的提高，損耗的動能少，使芯砂在動能和壓差的雙重作用下得到很好的緊實。

優選的技術方案是，所述射頭的一組對稱側壁上分別設有一所述輔助射砂氣流入口，入口內端連通所述環形輔助射砂氣道，每一所述氣流入口經次管路并接于氣流源進氣主管路上。

上述技術方案中，所述輔助氣流源為一輔助氣流包。

另一種所述輔助氣流源為，由經管路自所述主體射砂排氣機構的主射砂氣流中引出部分構成，所述控制閥設置于該引出管路上。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有的優點是：