專利名稱：一種復(fù)合造型鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了復(fù)合造型鑄造工藝，屬于金屬鑄造方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，金屬鑄造技術(shù)已得到長足的發(fā)展，形成了以消失模負(fù)壓鑄造、殼模法鑄造、溶模精密鑄造工藝等為代表的實(shí)用鑄造技術(shù)。對(duì)上述三種鑄造工藝，簡介于下消失模鑄造技術(shù)(“FV法”)是將與鑄件尺寸形狀相似的EPS泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干造型中振動(dòng)造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。具有以下優(yōu)點(diǎn)1、鑄件精度高， 消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝，該工藝無需取模、無分型面、無砂芯，因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度，并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達(dá)Ra3. 2至12. 5 μ m ；鑄件尺寸精度一般可達(dá)CT6-CT8，加工余量可控制到2mm左右， 可大大減少機(jī)械加工的費(fèi)用，和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比，可以減少40%至50%的機(jī)械加工量。2、設(shè)計(jì)靈活，為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了充分的自由度?？梢酝ㄟ^泡沫塑料模片組合鑄造出高度復(fù)雜的鑄件。3、無傳統(tǒng)鑄造中的砂芯，因此不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)砂型鑄造中因砂芯尺寸不準(zhǔn)或下芯位置不準(zhǔn)確造成鑄件壁厚不均。4、清潔生產(chǎn)，型砂中無化學(xué)粘結(jié)劑，低溫下泡沫塑料對(duì)環(huán)境無害，舊砂回收率95%以上。5、提高工藝出口率和降低生產(chǎn)成本提高工藝出品率， 減輕鑄件毛坯的重量，減少機(jī)械加工余量。但是，消失模鑄造工藝(FV法)存在以下缺點(diǎn)1、鑄鋼件增碳，由于泡沫塑料的熱分解是隨溫度的升高而愈劇烈，同時(shí)由游離碳組成的固態(tài)高溫分解產(chǎn)物亦就愈多，由于鑄鋼件化學(xué)成分的特點(diǎn)，這些含碳的固相與鋼水相互作用，使鑄件在澆注、冷卻和凝固過程中， 始終被EPS分解產(chǎn)物中的霧狀游離碳或碳?xì)浠衔餁堅(jiān)?、并同時(shí)向鑄件表層內(nèi)擴(kuò)散而致使鑄鋼件表面或局部滲碳，且鑄造材料含碳量越低越嚴(yán)重。2、塌箱，塌箱是指澆注過程中鑄型向下塌陷，造成澆注失敗。特別是澆注大平面、內(nèi)空封閉或半封閉、多層澆口和多層多件的鑄件時(shí)，更容易出現(xiàn)。是由于泡沫塑料的熔解再氣化產(chǎn)生的壓力變小、與澆鑄時(shí)砂箱內(nèi)負(fù)壓與鑄件內(nèi)壓力的動(dòng)態(tài)平衡失控造成。殼模法鑄造工藝(“C法”)是將混合了合成樹脂的細(xì)砂包敷于加熱的模型上使合成樹脂硬化，然后從模型上取出上、下模殼、再將上下兩片型殼用夾具卡緊或用樹脂粘牢后，不用砂箱即可構(gòu)成鑄型。具有以下優(yōu)點(diǎn)1、和其它鑄模不同，完全不用水，所以不致因含水分而發(fā)生的缺陷，且因鑄模不吸收濕氣能長時(shí)間貯藏。2、制模時(shí)間短且用砂量少，適合大批量生產(chǎn)，同時(shí)占工廠面積也不大。3、造模可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)、操作可不需要熟練工完成。4、鑄件尺寸的精度高，并減少了由于模砂原因造成的鑄造缺陷，能夠有效制造出精密的鑄件。
此種合成樹脂黏固的砂模、表面干凈平滑且強(qiáng)度很好，當(dāng)澆注時(shí)樹脂會(huì)碳化、但不會(huì)馬上降低黏結(jié)力、并且具有保溫作用，但此種工藝在澆注的同時(shí)有一部分的樹脂會(huì)燃燒而產(chǎn)生大量的有害氣體，所以合成樹脂黏固劑的加入量多少成了此工藝的技術(shù)控制關(guān)節(jié)， 在保證強(qiáng)度的前提下、殼模材料850°C時(shí)的發(fā)氣量< 20/ml · g_l，且最佳的澆注方法是采用底澆注法、還要加開通氣孔、使有害氣體對(duì)合金的影響減少到最小。當(dāng)殼型模厚減少到 5-7mm時(shí)，模殼的發(fā)氣量減少很多、且模殼的透氣性得到了加大，鑄型上不開通氣孔也可生產(chǎn)出產(chǎn)品，但模殼的機(jī)械強(qiáng)度變小、給裝箱和澆鑄等帶來了操作難度，使生產(chǎn)的可靠性變低。熔模鑄造工藝是用易熔材料蠟等制成可熔性模型，再在上涂覆若干層耐火涂料， 經(jīng)過干燥硬化形而成整體型殼，再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型，然后把型殼置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，再將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過高溫焙燒，如采用高強(qiáng)度型殼工藝，則將脫模后的型殼直接入爐焙燒，最后單個(gè)向型殼中澆注熔融金屬而得到鑄件。具有以下優(yōu)點(diǎn)1、熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達(dá)CT4-6。而一般砂模鑄造只能為CTll 13 ；2、 熔模的表面光潔度高，由于型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高，所以熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的都要高，一般可達(dá)Ra. 1. 6 3. 2 μ m。但是熔模鑄造的工藝過程復(fù)雜，并且，由于模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、以及凝固過程中的鑄件變形等，都將影響鑄件尺寸精度。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種工藝方法簡單，操作方便，可有效降低鑄件氣孔、夾渣和塌箱等工藝缺陷，鑄件質(zhì)量好、成分穩(wěn)定，型砂可反復(fù)利用，生產(chǎn)效率高的復(fù)合造型鑄造工藝。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的第一步殼型制備按澆鑄的目標(biāo)產(chǎn)品形狀制備金屬模型，將金屬模型加熱，對(duì)金屬模型表面均勻噴涂脫模劑后，將金屬模型置于熱固性樹脂砂下，使樹脂砂在所述金屬模型表面粘附一層樹脂砂模殼；最后，將粘附有樹脂砂模殼的金屬模型在280 380°C加熱固化1 2分鐘，脫模、空冷，得到目標(biāo)產(chǎn)品殼型；第二步模簇的構(gòu)造采用EPS泡沫作為澆鑄系統(tǒng)的直澆道和橫澆道，設(shè)置一裝箱組簇鋼架，在組簇鋼架上固定好直澆道，按工件要求的高度用熱溶膠將橫澆道一端與直澆道粘接好，另一端與內(nèi)澆道粘接好，內(nèi)澆道與殼模粘接好、并與組簇鋼架固定好，接口露白模處涂覆2 3mm厚的水基耐火涂料并在烘烤房中烘干，或涂覆2 3mm厚的醇基耐火涂料，完成模簇架的構(gòu)造；或者采用陶瓷直管、三通、四通或六通組成直澆道后與EPS泡沫橫澆道連接成用于模簇的澆鑄系統(tǒng)；或者陶瓷直管與EPS泡沫復(fù)合組成澆鑄系統(tǒng)的直澆道后與EPS泡沫橫澆道連接成用于模簇的澆鑄系統(tǒng)；第三步裝箱振實(shí)在砂箱中加入底砂并振實(shí)，將第二步所得的模簇置于所述砂箱中，按每次填砂
5150-200mm振實(shí)至高出下層20 50mm后再裝上一層砂，振實(shí)，直至裝滿砂箱；在砂箱上加蓋薄膜，再放置澆口杯并保證澆口管與澆口杯接口對(duì)正且密封，薄膜上加蓋干蓋砂，；第五步澆鑄將裝好箱的砂箱接上負(fù)壓管道，開啟負(fù)壓機(jī)對(duì)砂箱抽負(fù)壓，維持砂箱內(nèi)壓力在 0. 02-0. 08Mpa，進(jìn)行澆鑄。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述金屬模型加熱溫度為180-280°C。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述脫模劑選自殼芯(型)鑄造用脫模劑、硅油類中性脫模劑中的一種。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述殼芯(型)鑄造用脫模劑型號(hào)為“特力 KRTM-02” ；所述硅油類中性脫模劑“型號(hào)為G-2”或“NSA-565”。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述樹脂砂模殼厚度為3 5mm。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述樹脂砂為熱固性酚醛樹脂砂。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述殼模在加熱溫度^0-380°C固化。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述模簇架在烘烤房中的烘烤溫度為48 55 °C。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述分步填砂、振實(shí)是按每次填砂150_200mm 振實(shí)至高出下層20 80mm后再裝上一層砂。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述干蓋砂的厚度為60mm左右。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述EPS泡沫表面涂覆1. 5_3mm的水基耐火涂料并烘干，或在所述EPS泡沫表面涂覆1. 5-3mm的醇基耐火涂料。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述組簇鋼架上設(shè)置的同層殼模與殼模之間的間距、下層殼模與上層殼模之間的間距大于20mm，小于80mm。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道及殼模之間的接口露白模處涂覆2 3mm厚的水基耐火涂料并烘干，或涂覆2 3mm厚的醇基耐火涂料。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝，所述砂箱置于三維振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振實(shí)。本發(fā)明一種復(fù)合造型鑄造工藝中，所述干砂溫度小于55°C。本發(fā)明由于采用上述工藝方法，利用樹脂砂殼型與EPS或陶瓷做澆道構(gòu)成的澆鑄系統(tǒng)，采用負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行澆鑄；與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、澆鑄時(shí)，鋼液可以直接進(jìn)入樹脂砂殼型中，克服了消失模工藝中鋼液與泡沫塑料的熱分解含碳固相產(chǎn)物長時(shí)間相互作用而導(dǎo)致的鑄件表面“增碳”現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)， 有效降低了因EPS熱解而形成鑄件氣孔和夾渣發(fā)生的幾率，從而可以生產(chǎn)要求含碳量在 0. 20%以下的低碳鋼和不銹鋼等。2、由于殼型外為處于負(fù)壓下的干砂，殼內(nèi)壓澆鑄后不會(huì)變小、只會(huì)由于金屬液的澆入而變大，所以當(dāng)模殼的設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到支撐干砂壓強(qiáng)的要求時(shí)，澆鑄過程不會(huì)出現(xiàn)消失模一樣的“塌箱”的現(xiàn)象。3、由于殼型在型砂中受力均勻且較小，模厚只需滿足支撐干砂壓強(qiáng)的要求，因此模厚通常在只需3-5mm厚。較殼模法鑄造工藝中模厚需達(dá)到6_12mm成倍減小，從而大大減少了殼型模料樹脂砂的用量，減少了制殼工藝時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。4、當(dāng)大平面殼模的模殼厚減少到3_5mm、其強(qiáng)度不足以支撐裝箱時(shí)的干砂壓強(qiáng)時(shí)、可在殼型腔內(nèi)壓強(qiáng)面積大的位置、放置一至數(shù)塊 ο X IOmm至40 X 40mm大小、泡沫密度18K/ m3左右、與殼模型腔內(nèi)尺寸一樣高的EPS泡沫做內(nèi)部支撐，合模時(shí)用消失模專用冷膠粘接在模殼的一邊內(nèi)，以確保殼模的機(jī)械強(qiáng)度，確保砂箱干砂振實(shí)時(shí)形成的機(jī)械力和澆鑄時(shí)負(fù)壓下干砂對(duì)模殼的壓強(qiáng)不會(huì)對(duì)殼型造成損壞和變形。5、本發(fā)明是在負(fù)壓下澆鑄成型、從技術(shù)層面上解決了 “樹脂砂殼型鑄造”中模殼發(fā)氣和透氣性問題，可使用更細(xì)的造型砂造型，從而使產(chǎn)品的外表光潔度得到提高，可達(dá)到Ra. 3. 2μπι以上；模殼樹脂等高溫燃燒產(chǎn)生的有害氣體在澆鑄過程中全部由負(fù)壓抽出殼型、基本上不會(huì)對(duì)鑄件質(zhì)量造成影響。6、采用在負(fù)壓砂箱中組簇后一次澆鑄，使生產(chǎn)效率得到提高且更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。7、本發(fā)明采用樹脂砂熱模法一次造殼，工藝時(shí)間大為減少，原材料、勞動(dòng)力成本成倍減少，生產(chǎn)效率成倍提高。8、本層殼模與殼模之間、下層產(chǎn)品殼模與上層產(chǎn)品殼模之間的間距控制在 20mm-80mm,即可以滿足生產(chǎn)工藝條件，克服了消失模要求模型間距小件60mm以上、300Kg 以上工件IOOmm以上的缺陷，從而大大減少了橫、直澆道的長度，增加了單箱裝模數(shù)量，減少了金屬液的流動(dòng)距離、從而使溫度損失減少到最小，同時(shí)也增加工藝出品率。9、克服了“精密鑄造工藝”在制殼時(shí)的氨氣等有害氣體的排放，型殼需要高溫焙燒定型、能源消耗高，殼型材料不能反復(fù)使用而形成廢料排放，污染環(huán)境等弊端。


附圖為本發(fā)明澆鑄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-砂負(fù)壓腔、2-殼模、3-內(nèi)澆道、4-橫澆道、5-直澆道、6-薄膜、7-澆口杯、 8-蓋砂、9-型砂、10-砂箱排氣層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 工件名稱砼泵用Φ 125管卡材料:ZG35重量4kg/套裝箱1200mm X 1200mm X 900mm砂箱內(nèi)做4列2層裝箱(下層40/上層，64件
/箱單箱工件重256Kg單箱澆冒口 6^(g(直澆口 13Kg橫澆道52Kg，橫澆道代冒口頂注)第一步殼型制備按澆鑄的目標(biāo)產(chǎn)品形狀制備金屬模型，將金屬模型加熱至220j60°C，對(duì)金屬模型表面均勻噴涂“特力KRTM-02 ”脫模劑后，將金屬模型置于熱固性酚醛樹樹脂砂中，使樹脂砂在所述金屬模型表面粘附一層厚度為3 5mm的樹脂砂模殼；最后，將粘附有樹脂砂模殼的金屬模型在觀0 380°C加熱固化1 2分鐘，脫模，空冷、得到目標(biāo)產(chǎn)品殼型；
第二步模簇的構(gòu)造采用(j5 40mmEPS泡沫作為澆鑄系統(tǒng)的直澆道和35mmX35mm橫澆道，設(shè)置一裝箱組簇鋼架，在組簇鋼架上固定好直澆道，按工件要求的高度用熱溶膠將橫澆道一端與直澆道粘接好，另一端與內(nèi)澆道粘接好，內(nèi)澆道與殼模粘接好、并固定在組簇鋼架上，在所述EPS 泡沫表面涂覆1. 5-2mm的水基耐火涂料并在烘烤房中烘干，烘烤溫度為48 55°C;完成3 列2層模簇的構(gòu)造；所述組簇鋼架上設(shè)置的同層殼模與殼模之間的間距20mm、下層殼模與上層殼模之間的間距為40mm ；所述直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道及殼模之間的接口露白模處涂覆2 3mm厚的水基耐火涂料并烘干；第三步裝箱振實(shí)在砂箱中加入IOOmm厚底砂并置于三維振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振實(shí)，將第二步所得的模簇置于所述砂箱中，按每次填砂150mm振實(shí)50秒、直至裝砂至高于上層產(chǎn)品或橫澆道IOOmm ； 在砂箱上加蓋薄膜，再放置澆口杯并保證澆口管與澆口杯接口對(duì)正且密封；薄膜上加蓋厚度60mm的干蓋砂，干砂溫度小于55°C ；第五步澆鑄將裝好箱的砂箱接上負(fù)壓管道，開啟負(fù)壓機(jī)對(duì)砂箱抽負(fù)壓，維持砂箱內(nèi)壓力在 0. 03-0. 035Mpa，進(jìn)行澆鑄。本實(shí)施例澆鑄的砼泵用Φ 125管卡，工藝出品率80%表面光潔度達(dá)Ra. 3. 2 6. 5 μ m鑄件尺寸精度達(dá)CT6-8材質(zhì)達(dá)到工藝要求、表面無增碳現(xiàn)象合格率95.5%本實(shí)施例采用500Kg中頻爐溶煉，一爐澆鑄兩箱。采用本澆注方法工藝出品率高于殼型鑄造和消失模工藝鑄造，此種材質(zhì)下的輕薄工件用消失模工藝很難做出合格產(chǎn)品， 溶模精鑄產(chǎn)品表面光潔度和鑄件尺寸精度都略高于本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品、但工藝出品率只能做到65%左右，出品率和勞動(dòng)工資等綜合成本，每噸高出本工藝650元以上(單件2. 6元以上)。實(shí)施例2 工件名稱砼泵用Φ 150管卡材料ZG;B5重量7.7kg/ 套裝箱1400mmX 1200mmX 850mm砂箱內(nèi)做下層4列、上層2列裝箱(下層42件、上層28/箱)單箱工件重539Kg單箱澆冒口 lllg(直澆口 17Kg橫澆道95Kg，橫澆道代冒口頂注)第一步殼型制備按澆鑄的目標(biāo)產(chǎn)品形狀制備金屬模型，將金屬模型加熱至240-280°C，對(duì)金屬模型表面均勻噴涂型號(hào)為“G-2”的硅油類中性脫模劑后，將金屬模型置于熱固性酚醛樹樹脂砂中，使樹脂砂在所述金屬模型表面粘附一層厚度為4 5mm的樹脂砂模殼；最后，將粘附有樹脂砂模殼的金屬模型在300 380°C加熱固化1 2分鐘，空冷、脫模，得到目標(biāo)產(chǎn)品殼型；第二步模簇的構(gòu)造采用陶瓷直管、三通和90°彎管連接成澆鑄系統(tǒng)的直澆道，設(shè)置一裝箱組簇鋼架， 在組簇鋼架上固定好直澆道，然后，EPS泡沫塑料橫澆道在上層與三通、下層與90°彎管機(jī)械連接后熱溶膠固定、并通過熱溶膠與內(nèi)澆道粘接好，內(nèi)澆道與殼模粘接、并與組簇鋼架固定好，形成雙層模簇；所述組簇鋼架上設(shè)置的同層殼模與殼模之間的間距30mm、下層殼模與上層殼模之間的間距為60mm。所述直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道及殼模之間的接口露白模處2 3mm厚的醇基耐火涂料；第三步裝箱振實(shí)在砂箱中加入底砂IOOmm厚并置于三維振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振實(shí)，將第二步所得的模簇置于所述砂箱中，按每次填砂180mm振實(shí)60秒、直至裝砂至高于上層產(chǎn)品或橫澆道120mm ； 在砂箱上加蓋薄膜，再放置澆口杯并保證澆口管與澆口杯接口對(duì)正且密封；薄膜上加蓋厚度80mm的干蓋砂，干砂溫度小于55°C ；第五步澆鑄將裝好箱的砂箱接上負(fù)壓管道，提前五分鐘以上開啟負(fù)壓機(jī)對(duì)砂箱抽負(fù)壓，并維持砂箱內(nèi)壓力在0. 04-0. 05Mpa，進(jìn)行澆鑄，本實(shí)施例澆鑄的砼泵用Φ 150管卡，工藝出品率83%表面光潔度達(dá)Ra. 3. 2 6. 5 μ m鑄件尺寸精度達(dá)CT6-8材質(zhì)達(dá)到工藝要求、表面無增碳現(xiàn)象合格率97%本實(shí)施例采用500Kg中頻爐溶煉，一爐澆鑄一箱。采用本澆注方法工藝出品率高于殼型鑄造和消失模工藝鑄造，此種材質(zhì)下的輕薄工件用消失模工藝很難做出合格產(chǎn)品， 由于工件較大溶模造殼難度增加，造殼成本進(jìn)一步增加，但溶模精鑄表面光潔度和鑄件尺寸精度都略高于本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品、但工藝出品率只能做到65%左右，出品率、合格率和勞動(dòng)工資等綜合成本，每噸高出本工藝670元以上(單件5. 1元以上)。實(shí)施例3 工件名稱煤礦用T30刮板輸送機(jī)鏈輪材料ZG;B5MnSi重量27kg/件裝箱1200mmX 1200mmX 1000mm(砂箱內(nèi)做下層4列X 16只、上層X3只裝箱，19 件/箱)，二列鑄件共用一條橫澆道，冒口上三分之一進(jìn)水頂注單箱工件重513Kg單箱澆冒口118Kg(直澆口 IIg 橫澆口 48Kg 冒口 3KgX19 只=57Kg)第一步殼型制備按澆鑄的目標(biāo)產(chǎn)品形狀制備金屬模型，將金屬模型加熱至250j80°C，對(duì)金屬模型表面均勻噴涂型號(hào)為“NSA-565”的硅油類中性脫模劑后，將金屬模型置于熱固性酚醛樹樹脂砂中，使樹脂砂在所述金屬模型表面粘附一層厚度為3 5mm的樹脂砂模殼；最后，將粘附有樹脂砂模殼的金屬模型在300 380°C加熱固化1 2分鐘，空冷、脫模，得到目標(biāo)產(chǎn)品殼型；第二步模簇架的構(gòu)造采用陶瓷澆道與EPS泡沫結(jié)合作為澆鑄系統(tǒng)的直澆道，設(shè)置一裝箱組簇鋼架，在組簇鋼架上固定好直澆道，橫澆道采用EPS泡沫，橫澆道通過熱溶膠與內(nèi)澆道粘接好，內(nèi)澆道與殼模粘接，并與組簇鋼架固定好，形模簇；在所述EPS泡沫表面涂覆1. 5-3mm的水基耐火涂料并在烘烤房中烘干，烘烤溫度為48 55°C ；所述組簇鋼架上設(shè)置的同層殼模與殼模之間的間距40mm左右、下層殼模與上層殼模之間的間距為80mm左右。所述直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道及殼模之間的接口露白模處涂覆2 3mm厚的水基耐火涂料并烘干；第三步裝箱振實(shí)在砂箱中加入底砂120mm厚并置于三維振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振實(shí)，將第二步所得的模簇置于所述砂箱中，按每次填砂200mm振實(shí)55秒，直至裝砂到高出上層產(chǎn)品或橫澆道IlOmm ； 在砂箱上加蓋薄膜，再放置澆口杯并在澆口杯上壓重鐵、且保證澆口管與澆口杯接口對(duì)正且密封；薄膜上加蓋厚度75mm的干蓋砂，干砂溫度小于55°C ；第五步澆鑄將裝好箱的砂箱接上負(fù)壓管道，開啟負(fù)壓機(jī)對(duì)砂箱抽負(fù)壓，維持砂箱內(nèi)壓力在 0. 06-0. 07Mpa，進(jìn)行澆鑄。本實(shí)施例澆鑄的煤礦用T30刮板輸送機(jī)鏈輪，工藝出品率81. 5%表面光潔度達(dá)Ra. 3. 2 6. 5μπι鑄件尺寸精度達(dá)CT6-8材質(zhì)達(dá)到工藝要求、表面無增碳現(xiàn)象合格率97%本實(shí)施例采用500Kg中頻爐溶煉，一爐澆鑄一箱。采用本澆注方法工藝出品率高于殼型鑄造和消失模工藝鑄造，用消失模工藝生產(chǎn)其表面光潔度為Ra. 6. 5左右、工藝出品率略低、合格率低至91 %以下，且有消失模增碳和上表面浮渣等工藝缺陷，從而使生產(chǎn)成本略高。溶模鑄造由于工件較大溶模造殼難度大，造殼成本進(jìn)一步增加，溶模精鑄表面光潔度和鑄件尺寸精度都略高于本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品、但工藝出品率只能做到65%左右，且人工效率不到本工藝的一半，出品率、合格率和勞動(dòng)工資等綜合成本，每噸高出本工藝700元以上 (單件19. 6元以上)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合造型鑄造工藝，包括下述步驟第一步殼型制備按澆鑄的目標(biāo)產(chǎn)品形狀制備金屬模型，將金屬模型加熱250 280°C，對(duì)金屬模型表面均勻噴涂脫模劑后，將金屬模型置于熱固性樹脂砂中，使樹脂砂在所述金屬模型表面粘附一層樹脂砂模殼；最后，將粘附有樹脂砂模殼的金屬模型在280 380°C加熱固化1 2分鐘，脫模，空冷，得到目標(biāo)產(chǎn)品殼型；第二步模簇的構(gòu)造采用EPS泡沫作為澆鑄系統(tǒng)的直澆道和橫澆道，設(shè)置一裝箱組簇鋼架，在組簇鋼架上固定好直澆道，按工件要求的高度用熱溶膠將橫澆道一端與直澆道粘接好、另一端與內(nèi)澆道粘接好，內(nèi)澆道與殼模粘接好、并固定在組簇鋼架上，接口露白模處涂覆2 3mm厚的水基耐火涂料并在烘烤房中烘干，或涂覆2 3mm厚的醇基耐火涂料，完成模簇的構(gòu)造；或者采用陶瓷直管、三通、四通或六通組成直澆道后與EPS泡沫橫澆道連接成用于模簇的澆鑄系統(tǒng)；或者陶瓷直管與EPS泡沫復(fù)合組成直澆道后與EPS泡沫橫澆道連接成用于模簇的澆鑄系統(tǒng)；第三步裝箱振實(shí)在砂箱中加入底砂并振實(shí)，將第二步所得的模簇置于所述砂箱中，按每次填砂 150-200mm振實(shí)至高出下層20 50mm后再裝上一層砂，振實(shí)，直至裝滿砂箱；在砂箱上加蓋薄膜，薄膜上加蓋干蓋砂，再放置澆口杯并保證澆口管與澆口杯接口對(duì)正且密封；第五步澆鑄將裝好箱的砂箱接上負(fù)壓管道，開啟負(fù)壓機(jī)對(duì)砂箱抽負(fù)壓，維持砂箱內(nèi)壓力在 0. 02-0. 08Mpa，進(jìn)行澆鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述金屬模型加熱溫度為 180-2800C ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述脫模劑選自殼芯鑄造用脫模劑或硅油類中性脫模劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述樹脂砂模殼厚度為3 5mm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述樹脂砂為熱固性酚醛樹脂砂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述模簇架在烘烤房中的烘烤溫度為48 55°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述干蓋砂的厚度為 60mm左右。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述EPS泡沫表面涂覆1. 5-3mm的水基耐火涂料并烘干，或在所述EPS泡沫表面涂覆1. 5_3mm的醇基耐火涂料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述組簇鋼架上設(shè)置的同層殼模與殼模之間的間距、下層殼模與上層殼模之間的間距大于20mm，小于80mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道及殼模之間的接口露白模處涂覆2 3mm厚的水基耐火涂料并烘干，或涂覆2 3mm 厚的醇基耐火涂料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述砂箱置于三維振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振實(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合造型鑄造工藝，其特征在于所述干砂溫度小于 55 "C。
全文摘要
一種復(fù)合造型鑄造工藝，包括樹脂砂模殼制備，采用EPS泡沫作為澆鑄系統(tǒng)的直澆道和橫澆道、或者采用陶瓷直管、三通、四通或六通組成直澆道后與EPS泡沫橫澆道連接、或者陶瓷直管與EPS泡沫復(fù)合組成澆鑄系統(tǒng)的直澆道后與EPS泡沫橫澆道連接成模簇架，裝箱振實(shí)，負(fù)壓澆鑄工藝步驟。本發(fā)明克服了消失模負(fù)壓鑄造、殼模法鑄造、溶模精密鑄造工藝存在的固有缺陷，具有工藝方法簡單，操作方便，可有效降低鑄件氣孔、夾渣和塌箱等工藝缺陷，鑄件質(zhì)量好、成分穩(wěn)定，型砂可反復(fù)利用，生產(chǎn)效率高，適于工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)B22C9/04GK102294434SQ20111022367
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者諶征 申請人:諶征