一种碗形铸造工艺及其模具的制作方法

本发明涉及铸造生产，具体涉及一种碗形铸造工艺及其模具。

背景技术：

1、某款碗形壳体铸件结构参照图1～图2，分为上部结构和下部结构，上部结构为不规则未封闭镂空球壳，下部结构为环形法兰边结构，表面上由许多圆孔、圆柱、凸台、拉筋等结构特征，上下两部分通过圆环对接组合而成，其最大外形尺寸为：ф252×261mm。

2、铸造材料选用zg1cr17ni3为马氏体不锈钢，该材料具有耐酸能力，并有一定的耐热性，合金的组织为马氏体和少量的铁素体，zg1cr17ni3具有较好抗拉强度和良好抗蚀性及抗氧化性，最大自由线收缩可达2.5％，液固相线：1348～1465℃，在冷却过程至500℃左右时发生马氏体相变，具有良好的铸造性能，由于铬量较高，铬是易氧化元素，易产生氧化铬膜、氮化物和碳化物难熔质点，所以金属溶液表面总是覆盖着一层氧化膜和其他夹杂物，恶化流动性。

3、碗形壳体铸件尺寸相对较大，而壁厚不均匀，壁厚局部较薄，容易出现欠铸、热节点多且分散，补缩设计困难，较易出现局部缩松；并且结构比较复杂，存在大量的凸台、筋板、圆孔等结构，模具设计加工难度大；尺寸跨度较大，最大外形尺寸：ф252×261，壁厚不均匀，铸件凝固收缩过程中造成铸件变形和尺寸超差。

4、蜡模是一种常用铸造方式，熔模精铸主要由模具制造、蜡模制造、壳型制造及随后的干燥、焙烧、浇注、凝固等工序组成，蜡模是用来形成铸件型腔的模样，为此，申请人对现有的蜡模铸造工艺进行改进，以便铸造出符合设计要求的碗形壳体。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种碗形铸造工艺及其模具，对现有的蜡模铸造进行改进，以便铸造出符合设计要求的碗形壳体。

2、一种碗形铸造工艺，包括以下步骤，模具设计、蜡膜生产、模组树、模壳制作、脱蜡、模壳清洗、模壳焙烧、浇注、浇注后向冒口中加发热剂、冷却、铸件清理、后续处理；

3、所述蜡模收缩比为1.02～1.03，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层3～5层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1050～1120℃，保温时间：50～90min；浇注温度：1610～1630℃。

4、进一步，所述后续处理包括热处理、尺寸检查、力学检验和荧光检验。

5、进一步，所述蜡模收缩比为1.02，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层3层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1050℃，保温时间：50min；浇注温度：1610℃。

6、进一步，所述蜡模收缩比为1.02，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层4层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1100℃，保温时间：70min；浇注温度：1620℃。

7、进一步，所述蜡模收缩比为1.02，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层3层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1120℃，保温时间：90min；浇注温度：1630℃。

8、所述蜡膜包括镂空球壳和连接于镂空球壳底部的环形法兰边，镂空球壳和环形法兰边均有流道，还包括竖浇道，竖浇道延伸到环形法兰边的底部，竖浇道从上到下依次设有2组横浇道组，横浇道组包括延圆周方向设置的多个横浇道，顶部的多个横浇道设有与镂空球壳流道连通的第一分浇道，底部的多个横浇道设有与环形法兰边流道连通的第二分浇道。

9、本发明的有益效果：冒口中加发热剂，增加冒口的补缩效率，保障补缩通道顺畅；提高模壳强度，适当降低浇注温度，预防合金收缩变形；根据材料特性，对模壳焙烧、浇注温度、浇注时间进行控制，对金属冶炼进行精炼处理，规避铸件出现气孔、浇注不足等铸造缺陷

技术特征：

1.一种碗形铸造工艺及其模具，其特征在于：包括以下步骤，模具设计、蜡膜生产、模组树、模壳制作、脱蜡、模壳清洗、模壳焙烧、浇注、浇注后向冒口中加发热剂、冷却、铸件清理、后续处理；

2.根据权利要求1所述的碗形铸造工艺，其特征在于：所述后续处理包括热处理、尺寸检查、力学检验和荧光检验。

3.根据权利要求2所述的碗形铸造工艺，其特征在于：所述蜡模收缩比为1.02，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层3层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1050℃，保温时间：50min；浇注温度：1610℃。

4.根据权利要求3所述的碗形铸造工艺，其特征在于：所述蜡模收缩比为1.02，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层4层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1100℃，保温时间：70min；浇注温度：1620℃。

5.根据权利要求4所述的碗形铸造工艺，其特征在于：所述蜡模收缩比为1.02，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层3层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1120℃，保温时间：90min；浇注温度：1630℃。

6.根据权利要求1～5任一项所述碗形铸造工艺的模具，其特征在于：所述蜡膜包括镂空球壳和连接于镂空球壳底部的环形法兰边，镂空球壳和环形法兰边均有流道，还包括竖浇道，竖浇道延伸到环形法兰边的底部，竖浇道从上到下依次设有2组横浇道组，横浇道组包括延圆周方向设置的多个横浇道，顶部的多个横浇道设有与镂空球壳流道连通的第一分浇道，底部的多个横浇道设有与环形法兰边流道连通的第二分浇道。

技术总结
本申请公开了铸造生产技术领域的一种碗形铸造工艺具，包括以下步骤，模具设计、蜡膜生产、模组树、模壳制作、脱蜡、模壳清洗、模壳焙烧、浇注、浇注后向冒口中加发热剂、冷却、铸件清理、后续处理；所述蜡模收缩比为1.02～1.03，模壳层数包括面层1层、过渡层1层、加固层3～5层、封浆层1层；模壳焙烧温度：1050～1120℃，保温时间：50～90min；浇注温度：1610～1630℃。本方案根据铸造材料特性，对模壳焙烧、浇注温度、浇注时间进行控制，对金属冶炼进行精炼处理，规避铸件出现气孔、浇注不足等铸造缺陷。

技术研发人员：肖贵玉,任勇,侯建均
受保护的技术使用者：重庆新承航锐科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7