专利名称：一种大型铸件的消失模铸造方法
技术领域：
本发明涉及铸造领域，特别涉及消失模铸造领域。
背景技术：
消失模铸造在我国称为真空实芯铸造，美国人则称为消失模和气化模铸造，国际上称为EPC工艺。消失模铸造是用泡沫模型代替金属和木模，造型后泡沫模型不取出，呈实体型腔，即一个与铸件形状完全相似的泡沫模型保留在铸型内，采用常规消失模铸造浇注方法，铁液浇入砂箱后，泡沫在铁水高温环境下燃烧，气化，目前普通的消失模铸造方法是利用聚苯乙烯等混合的发泡材料制成与铸件一致的模型，将模型置于砂箱中，填入干砂，并对模型外腔及型芯部分进行振动紧实，之后在砂箱上部覆盖塑料膜并对砂箱内抽真空，复制出与泡沫塑料模型一样的铸件，冷凝后取出铸件。专利申请为200310121116. 2，名称为 “发动机缸体的消失模铸造方法”，公开了一种消失模的铸造方法其工艺步骤包括在砂箱中放置用发泡材料制成的与铸件一样的消失模模型，在该模型中间部分的空腔内预填砂， 然后预振动紧实，最后预抽真空；在所述的消失模模型的中间部分单独制做模型壳，再将其组合到整体模型中。在砂箱内填入干砂并振动紧实，在砂箱顶部覆盖塑料膜，对砂箱内抽真空，将熔化的金属浇铸到所述的消失模模型区域，直至铸件完全凝固，在所述的消失模模型置于砂箱之前，首先采用该方法生产发动机缸体铸件，工艺先进，模具制造简化，成品率高、 生产成本低。此方法也可用于制造其它型腔复杂的铸件。然而对于大型的铸件来说，由于铸件的体积太大，这种铸造方法在生产铸件存在着由于塑料泡沫模型在砂子的双重包围下使气化的气体排不出来，尤其是在生产大型不锈钢铸件和金属合金铸件时，由于模腔中气化物排除的不干净，导致铸件中的气孔多，而严重地影响大型不锈钢铸件的质量。因此，现有技术中鲜有用消失模生产大型铸件的报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种大型铸件的消失模铸造方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种大型铸件的消失模铸造方法，包括如下步骤1)根据铸件形状利用计算机设计泡沫塑料模型，然后利用加工中心加工出泡沫塑料模样；2)泡沫塑料模样外面涂挂消失模涂料，以重量百分比计涂料的组成为铝矾土 30-40 %，叶腊石粉20-30 %，锆英石粉10-20 %，锂基膨润土 3. 5-4. 5 %，羧甲基纤维素钠 1.5-2. 5%，正丁醇0. 3-0.6%，余量为水；涂料层厚度为l-2mm;涂挂后干燥；3)将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用粘土砂造型；4)造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；5)浇注不锈钢或合金铸铁液的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；6)浇注完毕，继续抽真空20-30分钟，随铸型冷却后即得铸件坯料。优选，第幻步的涂料组成为铝矾土 35%，叶腊石粉25%，锆英石粉15%，锂基膨润土 4 %，羧甲基纤维素钠2 %，正丁醇0.5%，余量为水。本发明的制备方法具有如下有益效果1.通过调整消失模涂料成分，改善了涂料的透气性，同时采用粘土砂造型，进一步保证了铸型整体的透气性，同时结合抽真空负压浇注，使得浇注过程中的泡沫模型气化物迅速排出并被抽走，从而实现了大型不锈钢或合金铸铁合金铸件的消失模铸造。2.采用本发明方法制备的不锈钢或合金铸铁大型铸件金相组织致密，晶粒细小， 无气孔、疏松等铸造缺陷，且近终成型，铸件表面光洁度高。3.本发明方法比采用熔模精密铸造的成本低，且比普通重力铸造所得铸件的综合力学性能优异。
具体实施例方式实施例一一种船舶发动机壳体合金铸铁件的消失模铸造方法，包括如下步骤1)根据铸件形状利用计算机设计泡沫塑料模型，然后利用加工中心加工出泡沫塑料模样；2)泡沫塑料模样外面涂挂消失模涂料，以重量百分比计涂料的组成为铝矾土 30%，叶腊石粉30%，锆英石粉10%，锂基膨润土 4.5%，羧甲基纤维素钠1.5%，正丁醇 0. 6%，余量为水；涂料层厚度为Imm ；涂挂后干燥；3)将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用粘土砂造型；4)造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；5)浇注合金铸铁液的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；6)浇注完毕，继续抽真空20分钟，随铸型冷却后即得铸件坯料。实施例二一种船舶发动机壳体合金铸铁件的消失模铸造方法，包括如下步骤1)根据铸件形状利用计算机设计泡沫塑料模型，然后利用加工中心加工出泡沫塑料模样；2)泡沫塑料模样外面涂挂消失模涂料，以重量百分比计涂料的组成为铝矾土 40 %，叶腊石粉20 %，锆英石粉20 %，锂基膨润土 3. 5 %，羧甲基纤维素钠2. 5 %，正丁醇 0. 3%，余量为水；涂料层厚度为2mm ；涂挂后干燥；3)将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用粘土砂造型；4)造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；5)浇注合金铸铁液的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；6)浇注完毕，继续抽真空30分钟，随铸型冷却后即得铸件坯料。实施例三
一种不锈钢制大型基座的消失模铸造方法，包括如下步骤1)根据铸件形状利用计算机设计泡沫塑料模型，然后利用数控加工中心加工出泡沫塑料模样；2)泡沫塑料模样外面涂挂消失模涂料，以重量百分比计涂料的组成为铝矾土 35 %，叶腊石粉25 %，锆英石粉15 %，锂基膨润土 4 %，羧甲基纤维素钠2 %，正丁醇0.5%， 余量为水；涂料层厚度为1. 5mm ；涂挂后干燥；3)将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用粘土砂造型；4)造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；5)浇注不锈钢液的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；6)浇注完毕，继续抽真空25分钟，随铸型冷却后即得铸件坯料。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种大型铸件的消失模铸造方法，其特征在于，包括如下步骤1)根据铸件形状利用计算机设计泡沫塑料模型，然后利用加工中心加工出泡沫塑料模样；2)泡沫塑料模样外面涂挂消失模涂料，以重量百分比计涂料的组成为铝矾土 30-40 %，叶腊石粉20-30 %，锆英石粉10-20 %，锂基膨润土 3. 5-4. 5 %，羧甲基纤维素钠 1.5-2. 5%，正丁醇0. 3-0.6%，余量为水；涂料层厚度为l-2mm;涂挂后干燥；3)将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用粘土砂造型；4)造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；5)浇注不锈钢或合金铸铁液的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；6)浇注完毕，继续抽真空20-30分钟，随铸型冷却后即得铸件坯料。
2.如权利要求1所述的方法，其中第幻步的涂料组成为铝矾土35%，叶腊石粉25%， 锆英石粉15 %，锂基膨润土 4%，羧甲基纤维素钠2 %，正丁醇0.5%，余量为水。
全文摘要
本发明公开了一种大型铸件的消失模铸造方法，本发明方法通过调整消失模涂料成分、采用粘土砂造型，保证了铸型整体的透气性，同时结合抽真空负压浇注，使得浇注过程中的泡沫模型气化物迅速排出并被抽走，从而实现了大型不锈钢或合金铸铁合金铸件的消失模铸造。本发明方法比采用熔模精密铸造的成本低，且比普通重力铸造所得铸件的综合力学性能优异。
文档编号B22C3/00GK102371340SQ201110307258
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者辛培兴 申请人:辛培兴