一种生产铸钢件的铁模覆砂方法与流程

文档序号:11537208阅读:733来源:国知局

本发明涉及产品零部件铸造技术领域,具体是一种生产复杂铸钢件的铁模覆砂方法。



背景技术:

机械产品铸造通常分为砂型铸造和特种铸造两类;特种铸造包括金属型铸造、熔模铸造、陶瓷型铸造低压铸造、压力铸造、离心铸造等。而产品零部件的毛坯常采用砂型铸造和熔模铸造成型。砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料制作铸型的传统铸造工艺,但对复杂铸钢件的成型采用砂型铸造通常会出现缩松、粘砂、夹渣、砂眼、皮下气孔等缺陷,这些缺陷影响铸件性能,使铸件废品率增高。熔模铸造是用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)使铸件成型的铸造方法,用这种方法生产的铸件表面光滑,尺寸精确,可铸造形状十分复杂的铸件,金属材料的利用率高,能显著减少产品的成型表面和配合表面的加工量,节省加工台时和刃具材料的消耗,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优异的工艺技术,但熔模铸造在应用上还具有一定的局限性:铸件尺寸不能太大,工艺过程复杂,铸件冷却速度慢,铸件成本也很高。



技术实现要素:

为克服现有技术的不足,本发明的发明目的在于提供一种生产铸钢件的铁模覆砂方法,充分利用铁模覆砂铸造工艺冷却过程中凝固顺序局部调节,实现铸件冷却的顺序凝固,以解决多热节复杂铸钢件的缩孔、热裂纹等铸造缺陷。

为了实现上述发明目的,本发明包括以下步骤:

(a)制作铸件铸造用覆膜砂芯:根据铸件结构,将制作覆膜砂芯用的金属电热芯盒模具安装在射芯机上,合模,待电热芯盒模具加热至210℃~240℃,将覆膜砂射入所述电热芯盒模具内,所述射芯机的射砂压力为0.2mpa~0.4mpa,加热固化温度为220℃~240℃,加热固化时间为60秒~80秒,覆膜砂在金属电热芯盒内固化形成覆膜砂芯,从金属电热芯盒模具中取出覆膜砂芯,修整,即得覆膜砂芯;所述覆膜砂的粒度为80目-150目;

(b)上、下铁模覆砂造型:根据铸件结构,制作铸造铸件用的上、下铁模造型,所述上、下铁模造型的材料为生铁或球墨铸铁;把上、下铁模造型分别套装在用于制作上、下铁模覆砂造型的电热模样上,将电热模样加热至180℃~200℃,用覆砂机分别将覆膜砂射入上、下铁模造型和电热模样之间,覆砂机的射砂压力为0.35mpa,射砂时间为3秒~6秒,加热固化温度控制在180℃~200℃范围内,加热固化时间为12秒~15秒,覆膜砂固化成6毫米~10毫米厚的砂壳分别粘覆于上、下铁模造型的内壁上,然后起模、修整,即得上、下铁模覆砂造型;

(c)在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁;

(d)组芯:将所述覆膜砂芯放入所述上、下铁模覆砂造型内,吹尽浮砂并固定;

(e)合型浇注:将所述上、下铁模覆砂造型合型、紧固,得到完整的铸件铸型,在所述铸件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注,浇注钢水的温度控制在1580℃~1650℃范围内,浇注时间为5秒~12秒;

(f)翻箱取出铸件:铸型自然冷却至200℃,打开上、下铁模覆砂造型,取出铸件。

本发明是用铁模造型替代砂箱,在铁模造型的内腔表面覆上一层6~10mm的覆膜砂后加热固化为铁模覆砂造型。铸造所用的覆膜砂粒度细,可显著提高铸件的尺寸精度和表面粗糙度,并且用砂量少,可大大减少造型加热时间和能源消耗。

本发明应用铁模覆砂铸造方法中砂壳不脱离铁模造型的特点,保证砂壳不变型,从而提高铸件精度,同时通过控制铁模造型和砂壳的厚度来人为控制激冷点,使铁模造型中铸件需要激冷的地方充分发挥激冷补缩作用,同时对孤立热解处附加内冷铁方法,建立顺序凝固环境条件,从而保证铸件的密实度,提高铸件出品合格率及质量。

本发明与现有技术相比,可简化浇注系统,消除多热节复杂铸钢件缩孔、热裂纹等铸造缺陷,铸件内在质量致密,铸件尺寸精密度高,表面光洁度接近精密铸造,均匀一致,无飞边毛刺,变形量小,大大提高了铸件出品合格率;可大大降低覆膜砂的用量,具有铸造用砂少、能耗低的明显优势,从而减少了在制模过程中的能源消耗和铸造过程中废气、废渣的排放,属于绿色环保铸造方法,可大大改善作业环境,降低劳动强度。

具体实施方式

本发明包括以下步骤:

(a)制作铸件铸造用覆膜砂芯:根据铸件结构,将制作覆膜砂芯用的金属电热芯盒模具安装在射芯机上,合模,待电热芯盒模具加热至210℃~240℃,将覆膜砂射入所述电热芯盒模具内,所述射芯机的射砂压力为0.2mpa~0.4mpa,加热固化温度为220℃~240℃,加热固化时间为60秒~80秒,覆膜砂在金属电热芯盒内固化形成覆膜砂芯,从金属电热芯盒模具中取出覆膜砂芯,修整,即得覆膜砂芯;所述覆膜砂的粒度为80目-150目;

(b)上、下铁模覆砂造型:根据铸件结构,制作铸造铸件用的上、下铁模造型,所述上、下铁模造型的材料为生铁或球墨铸铁;把上、下铁模造型分别套装在用于制作上、下铁模覆砂造型的电热模样上,将电热模样加热至180℃~200℃,用覆砂机分别将覆膜砂射入上、下铁模造型和电热模样之间,覆砂机的射砂压力为0.35mpa,射砂时间为3秒~6秒,加热固化温度控制在180℃~200℃范围内,加热固化时间为12秒~15秒,覆膜砂固化成6毫米~10毫米厚的砂壳分别粘覆于上、下铁模造型的内壁上,然后起模、修整,即得上、下铁模覆砂造型;

(c)在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁;

(d)组芯:将所述覆膜砂芯放入所述上、下铁模覆砂造型内,吹尽浮砂并固定;

(e)合型浇注:将所述上、下铁模覆砂造型合型、紧固,得到完整的铸件铸型,在所述铸件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注,浇注钢水的温度控制在1580℃~1650℃范围内,浇注时间为5秒~12秒;

(f)翻箱取出铸件:铸型自然冷却至200℃,打开上、下铁模覆砂造型,取出铸件。



技术特征:

技术总结
一种生产铸钢件的铁模覆砂方法,用于复杂铸钢件铸造。包括制作铸件铸造用覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型、在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁、组芯、合型浇注、翻箱取出铸件。本发明应用砂壳不脱离铁模造型特点,同时通过控制铁模和砂壳的厚度来人为控制激冷点,保证砂壳不变型,可简化浇注系统,消除多热节复杂铸钢件缩孔、热裂纹等铸造缺陷,铸件内在质量致密,铸件尺寸精密度高,表面光洁度接近精密铸造,均匀一致,无飞边毛刺,变形量小,大大提高了铸件出品合格率;可大大降低覆膜砂的用量,具有铸造用砂少、能耗低的明显优势,从而减少了在制模过程中的能源消耗和铸造过程中废气、废渣排放,可大大改善作业环境,降低劳动强度。

技术研发人员:李红伟;李鹏;郭志刚
受保护的技术使用者:襄阳金德合金磨料有限公司
技术研发日:2017.04.25
技术公布日:2017.08.15
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