一种随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺的制作方法

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺。

背景技术：

湿型砂铸造工艺方法，因其生产周期短，产品批量大小不受限制，方便灵活等特点，被广泛应用于铸造企业；但也因为该工艺方法生产的铸件质量稳定度不够和尺寸精度不高，不能满足较高要求的汽车零部件的生产，通常大家的改进方法是在湿型砂型腔中配置覆膜砂壳型芯来稳定铸件表面质量和提高铸件尺寸精度等级；但该改进工艺方案仍然使用湿型砂作为载体，该工艺仍然属湿型砂铸造工艺，为此还必须投入配套的砂处理设施和造型设备，所以投资成本高；生产时劳动强度大，工作环境差，该问题一直困扰铸造企业。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺，该铸造工艺简单易行，劳动强度小，成本低廉。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺，该随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺用模具组件包括覆膜砂壳型、浇注系统补砂块及随形金属托模，覆膜砂壳型设置于随形金属托模上，补砂块卡设于覆膜砂壳型上，浇注系统设于补砂块之内，其中：

随形金属托模包括随形金属托模压盖和随形金属托模底座，随形金属托模压盖对称设置在随形金属托模底座的表面，随形金属托模压盖的侧面设有固定台阶，随形金属托模压盖通过固定台阶及旋转铰链链接在随形金属托模底座的表面，随形金属托模压盖上还设有手柄；

随形金属托模底座以对称模式设计，随形金属托模底座上设有模腔及预留空间，模腔与覆膜砂壳型相适配，预留空间与补砂块相适配，随形金属托模底座与覆膜砂壳型吻配面的下口上开设有圆孔；

随形金属托模压盖和随形金属托模底座侧面的对应位置上分别设置有固定v块，覆膜砂壳型放置于随形金属托模底座对应的模腔内，补砂块卡设在覆膜砂壳型上并置于随形金属托模底座对应的预留空间内，随形金属托模压盖压制于补砂块的两侧使其固定，固定后随形金属托模压盖和随形金属托模底座上贴合的固定v块上设置v型卡块卡紧；

该随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺具体包括以下步骤：

（1）根据待铸造产品的形状加工一套覆膜砂壳型热芯盒，覆膜砂壳型热芯盒的材料采用铜铬合金ht250铸铁，利用覆膜砂壳型热芯盒加工制作出覆膜砂壳型；

（2）根据覆膜砂壳型的外部形状设计出随形金属托模中的随形金属托模底座及随形金属托模压盖，随形金属托模底座与覆膜砂壳型相配套，随形金属托模压盖根据覆膜砂壳型的外部形状设计出凹凸吻合的曲线面；

随形金属托模底座和随形金属托模压盖的材料相同，按质量百分比计包括以下组分：

碳：3.4-3.5%，硅：3.4-3.6%，锰≤0.3%，镍：0.6-1.0%，钼：0.4-0.6%，磷＜0.06%，硫：＜0.015%，余量为铁；

（3）将加工好的随形金属托模底座和随形金属托模压盖通过固定台阶及旋转铰链链接到位；

（4）将组合好的覆膜砂壳型安置在随形金属托模底座对应的模腔内，装满后再装上对应的补砂块，合上两边的随形金属托模压盖，再用v型卡块卡合在随形金属托模底座及随形金属托模压盖上两贴合的固定v块上进行卡紧，在补砂块浇口处安装上浇口杯，然后实施浇注，浇注成型。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺中，随形金属托模压盖包括压盖固定边、压盖随形腔及压盖卡接部，压盖随形腔垂直设置于压盖固定边上，压盖卡接部设置于压盖随形腔的上方，压盖随形腔为内部中空的半圆形结构，压盖随形腔与覆膜砂壳型结构相适配，压盖卡接部为倒l形结构，压盖卡接部的背面还设有加强筋。

前述随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺中，覆膜砂壳型与随形金属托模底座相配套，覆膜砂壳型的壁厚为6-7mm，随形金属托模与所述覆膜砂壳型之间的配合间隙放正0.25-0.4mm。

前述随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺中，随形金属托模底座上开有φ6-8mm的圆孔。

前述随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺中，随形金属托模底端还设有四个底脚，方便水平浇注。

前述随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺中，步骤（1）中制作所述覆膜砂壳型热芯盒的材料铜铬合金ht250铸铁按质量百分比计控制铜含量为0.4-0.6%，铬含量在0.2-0.3%。

前述随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺中，步骤（1）中当产品的形状面积超过100mm*100mm时，在加工覆膜砂壳型热芯盒时在待铸造产品易变形部位加设加强筋，来提高热芯盒自身强度和覆膜砂壳型的抗变形能力。

本发明的有益效果是：

随形金属托模压盖这种设置方式可以将覆膜砂壳型上半型均匀覆盖，保证在浇注过程中不出现覆膜砂壳型受热变形，从而保证铸件的尺寸精度等级；

开设φ6-8mm的圆孔作为排气排砂孔方便浇注时排气和浇好后的清砂；

随形金属托模底座以对称模式设计，以方便中间工艺系统补砂块的设计，补砂块可以预防高温金属液直接与随形金属托模接触，过冷度加大，不利于充型和工艺系统补缩，也方便铸件出箱；

固定v块的设置利于随形金属托模底座和随形金属托模压盖再贴合后进一步通过v型卡块进行再次的固定，增加铸造工作时的稳定性避免铸件涨大，保证工作的正常进行；

与原工艺湿砂型铸造相比利用该铸造模具组件铸造时，提高工效40%，减低成本20%，提高铸件合格率5-8%，大幅度提高铸件d尺寸精度等级。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的另一角度侧视图；

图中：1-覆膜砂壳型，2-随形金属托模压盖，21-压盖固定边，22-压盖随形腔，23-压盖卡接部，24-加强筋，3-随形金属托模底座，4-固定台阶，5-手柄，6-补砂块，7-固定块，8-u型卡块。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺，结构如图1-3所示，该随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺用模具组件包括覆膜砂壳型1、浇注系统补砂块6及随形金属托模，覆膜砂壳型1设置于随形金属托模上，补砂块6卡设于覆膜砂壳型1上，浇注系统设置于补砂块6之内，其中：

随形金属托模包括随形金属托模压盖2和随形金属托模底座3，随形金属托模压盖2对称设置在随形金属托模底座3的表面，随形金属托模压盖2的侧面设有固定台阶4，随形金属托模压盖2通过固定台阶4及旋转铰链链接在所述随形金属托模底座3的表面，随形金属托模压盖2上还设有手柄5；

随形金属托模底座3以对称模式设计，随形金属托模底座3上设有模腔及预留空间，模腔与覆膜砂壳型1相适配，预留空间与补砂块6相适配，随形金属托模底座3与覆膜砂壳型1吻配面的下口上开设有φ6-8mm的圆孔，随形金属托模底端还设有四个底脚；

随形金属托模压盖2和随形金属托模底座3侧面的对应位置上分别设置有固定v块7，覆膜砂壳型1放置于随形金属托模底座3对应的模腔内，补砂块6卡设在覆膜砂壳型1上并置于随形金属托模底座3对应的预留空间内，随形金属托模压盖2压制于补砂块6的两侧使其固定，固定后随形金属托模压盖2和随形金属托模底座3上贴合的固定v块7上设置v型卡块8卡紧；

该随形金属托模覆膜砂壳型铸造工艺具体包括以下步骤：

（1）根据待铸造产品的形状加工一套覆膜砂壳型热芯盒，覆膜砂壳型热芯盒的材料采用铜铬合金ht250铸铁，利用覆膜砂壳型热芯盒加工制作出覆膜砂壳型；

（2）根据覆膜砂壳型的外部形状设计出随形金属托模中的随形金属托模底座及随形金属托模压盖，随形金属托模底座与覆膜砂壳型相配套，随形金属托模压盖根据覆膜砂壳型的外部形状设计出凹凸吻合的曲线面；

随形金属托模底座和随形金属托模压盖的材料相同，按质量百分比计包括以下组分：

碳：3.4-3.5%，硅：3.4-3.6%，锰≤0.3%，镍：0.6-1.0%，钼：0.4-0.6%，磷＜0.06%，硫：＜0.015%，余量为铁；

（3）将加工好的随形金属托模底座和随形金属托模压盖通过固定台阶及旋转铰链链接到位；

（4）将组合好的覆膜砂壳型安置在随形金属托模底座对应的模腔内，装满后再装上对应的补砂块，合上两边的随形金属托模压盖，再用v型卡块卡合在随形金属托模底座及随形金属托模压盖上两贴合的固定v块上进行卡紧，在补砂块浇口处安装上浇口杯，然后实施浇注，浇注成型。

在本实施例中，随形金属托模压盖2包括压盖固定边21、压盖随形腔22及压盖卡接部23，压盖随形腔22垂直设置于压盖固定边21上，压盖卡接部23设置于压盖随形腔22的上方，压盖随形腔22为内部中空的半圆形结构，压盖随形腔22与覆膜砂壳型1结构相适配，压盖卡接部23为倒l形结构，压盖卡接部23的背面还设有加强筋24。

在本实施例中，覆膜砂壳型1与随形金属托模底座3相配套，覆膜砂壳型1的壁厚为6-7mm，随形金属托模与覆膜砂壳型1之间的配合间隙放正0.25-0.4mm。

在本实施例中，步骤（1）中制作所述覆膜砂壳型热芯盒的材料铜铬合金ht250铸铁按质量百分比计控制铜含量为0.4-0.6%，铬含量在0.2-0.3%。

在本实施例中，步骤（1）中当产品的形状面积超过100mm*100mm时，在加工覆膜砂壳型热芯盒时在待铸造产品易变形部位加设加强筋。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。