一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法
2023-05-27 13:13:21 1
專利名稱：一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法
技術領域：
本發明為一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法，屬鑄造成型工藝技術。
背景技術：
真空消失模鑄造技術是近幾十年來發展起來的新型的鑄造技術。真空消失模鑄造的工藝過程包括泡沫成型一組裝模型束一刷塗料一烘乾一埋箱、震動造型一抽真空一負壓下澆鑄(泡沫型汽化)一鑄件凝固冷卻一清砂。真空消失模鑄造屬於實型鑄造，它的模型一般採用泡沫成型，模型的形狀與鑄件的形狀相同。模型組裝預處理完成後，將其放置在砂箱中的砂子上面，然後在箱中填入乾燥的型砂，砂子填滿砂箱後，採用震動機械將砂子振實，並使砂子填充到模型的每一個角落，然後在砂箱上方覆蓋密封薄膜對砂箱進行抽真空， 抽真空後砂子就和模型貼合在一起，不在流動，形成固定的砂型，此時可以通過模型上的澆道進行澆注。澆注過程中高溫的金屬液將模型熔化，金屬液佔據模型的空間形成鑄件，而模型變成氣體或煙塵被真空系統抽走。冷卻成型後取出鑄件清理澆冒口即完成鑄造的全過程。真空消失模鑄造作為一種新興的先進的鑄造技術，尤其適合於單件小批量生產，它省去了製造木模、金屬模的費用，降低了模具成本和模具的生產周期，即使是大批量生產時也具有汙染小、生產效率高、成本低、鑄件表面及內在質量好等優點，是鑄造技術的發展趨勢。但是目前真空消失模鑄造一般只能用於中小型鑄件，這是由於模型需要使用高溫時能夠迅速汽化的價格便宜的材料，其比重一般都比較小，如泡沫模型的比重遠小於砂子的比重，在震動造型時，模型會產生浮動，因此引起鑄件變形或者影響鑄件的最終尺寸精度。這些對小型鑄件尚不明顯，但對大型鑄件來說，模型的浮動肯定會引起鑄件出現很大的尺寸偏差、變形，造成廢品。另外，大型鑄件的結構一般比較複雜，即使是不太複雜的鑄件，模型邊、角處的砂子的填充密度與模型中心的密度也不相同，尤其是砂箱內模型底面、側面的砂子很難填實，這必然會影響鑄件質量，對大型鑄件來說甚至根本不能生產出成品。因此目前的真空消失模鑄造生產線都是用於生產幾百千克以內的中小型鑄件，它們的砂箱、模型都比較小， 可以比較容易的振實或者填實。同時生產中小型鑄件時砂箱不需要翻轉，就能基本填實， 所以其砂箱都是上端開放的四方桶體砂箱，砂箱的側壁和砂箱的底是一體的，砂箱四壁的內部或者砂箱底的內部設置有抽真空的通氣道，砂箱的外壁上設置一個抽真空的連接口即可。這樣結構的砂箱用於鑄造大型鑄件時，由於抽真空時砂子內部存在真空度梯度，即在抽氣口附近的真空度較大，而遠離抽氣口位置處的真空度較小，使砂子不能成型，特別是在澆注金屬液後，型腔內大量的消失模汽化後的氣體不能被及時抽走，會出現塌箱問題，鑄造不出成品鑄件。針對真空度不夠而出現塌箱的問題。
發明內容
本發明是針對以上問題，提供一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法，包括埋箱、振動造型、抽真空等工序，造型用的砂箱採用活底活蓋的砂箱，包括砂箱底、砂箱體、上抽氣吊壓槓三部分， 箱底、砂箱體、上抽氣吊壓槓三部分均設置有獨立抽真空的通氣道，其造型工序還包括如下步驟，A、在平置的託板上放置胎板架及消失模模型、砂箱，胎板架放置在託板上面用於支撐消失模模型，一般情況下是將消失模實模的頂面朝下放置在砂箱中的胎板架上，做好澆冒系統，在模型上有盲孔、凹槽部位放置芯鐵並用樹脂砂填充；砂箱可以與消失模模型同時放置好，也可以先將消失模模型放置好，然後在盲孔、四槽部位填充樹脂砂放置芯鐵，再將砂箱放在託板上套在消失模外面；然後上振動臺並加型；少振實，振實後刮平型；少超過箱上平面的部分；B、上砂箱底，將砂箱體、砂箱底連同託板一起上下翻轉，使託板在上砂箱底在下， 移除託板及胎板架，在砂箱上放置上抽氣吊壓槓，用型砂填滿砂箱並使型砂高出砂箱一定的高度，在型砂上加重物加壓振動造型；C、用密封薄膜覆蓋在上抽氣吊壓槓即砂箱上面，並將砂箱體與底板的連接處及整個砂箱密封，將砂箱體、砂箱底和上抽氣吊壓槓分別與抽真空系統連接，抽真空到需要的真空度，即可進行澆注。D、用泡沫材料作為真空密封造型模具的一部分，隨模具一起覆膜，填砂震實，起模後泡沫材料可不起初，隨同鑄型一起澆注，泡沫材料被金屬液體燒失後被金屬液體取代形成鑄件的一部分。泡沫模上塗料後作為成形鑄件某個局部，在真空密封覆膜後組合在模具上，填砂震實，起模時在型腔一起澆注，泡沫材料被金屬液體澆失後被金屬液體取代形成鑄件的一部分。本發明的進一步改進在於所述步驟B中，在填砂前，在消失模模型的上部、具有盲孔、凹槽的部位填充泡沫材料，並在凹槽的泡沫材料內部放置芯鐵，在芯鐵上連接浮吊， 待樹脂砂硬化後，將浮吊固定在上抽氣吊壓槓上，再填入型石少加壓振實。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明的砂箱的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖。其中1.通氣道，2，上抽氣吊壓槓，3，上抽氣管，4側通氣道，5，側板，6，側抽氣管， 7，底抽氣管，8，底通氣道，9，底板，10.防砂網。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明的一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法作進一步的描述。在生產一種衝壓模型的底座時，其鑄件外形尺寸為lmXaiiX6m，重量為15噸，底座的上面有多個回槽，回槽之間形成連接筋。在採用真空消失模鑄造時，用泡沫預製成與底座一致的實模，實模一般是設計單位製造成型，達到鑄造廠後，先在實型模具上刷塗料並烘乾，共進行兩次；然後埋箱、振動造型，造型完成後抽真空，即可進行澆注。其中造型用的砂箱採用活底活蓋的組合式砂箱，砂箱包括砂箱底、砂箱體、上抽氣吊壓槓三部分，砂箱底設置在砂箱體下面，與砂箱體活動連接並互相配合，砂箱底和沙箱體的四周設置連接用的連接螺栓。砂箱體上面為上抽氣吊壓槓2。砂箱底、砂箱體、上抽氣吊壓槓2上均設置有獨立抽真空的通氣道，砂箱的外形尺寸為1. 6mX2. 5mX8m。砂箱體為四方筒體結構，砂箱體包括砂箱側板5和設置在側板5外側的側通氣道4，側通氣道4上連通有側抽氣管6 ；上抽氣吊壓槓由縱橫設置的中空的方槓組成，方槓內為互相連通的通氣道1， 通氣道1上連通有上抽氣管3 ；砂箱底包括底板9和設置在底板下面的底通氣道8，底通氣道8上連通有底抽氣管7。砂箱底、砂箱體、上抽氣吊壓槓上的各通氣道之間的距離為lm， 在砂箱體、砂箱底板和上抽氣吊壓槓的內壁均布有抽氣孔，抽氣孔連通在各抽氣道上，各抽氣孔之間的距離為lm，抽氣孔上設置不鏽鋼絲防砂網10。利用本砂箱造型的工序包括如下步驟1、在工作面上放置一託板，託板上面放一胎板架，胎板架高度為200mm，將處理好的消失模實模的頂面朝下放置在胎板架上，做好澆冒系統。2、在消失模上具有盲孔及深凹槽部位填充樹脂砂，並放好芯鐵。3、將砂箱放置在託板上面，並適當緊固，在砂箱內分次填入型砂並在振動臺上多次加砂振實，型砂的填入量要高出砂箱50mm，振實過後刮除型砂超過砂箱上平面的部分，然後在砂箱上面放置砂箱底，緊固好螺栓。4、將砂箱體、砂箱底連同託板一起上下翻轉，使託板在上砂箱底在下，放置在振動臺上，並移除託板及胎板架。5、在模型的上部、具有凹槽的部位填充泡沫材料，形成一泡沫材料的覆蓋層，並在回槽的樹脂砂內部放置由衝壓鋼板的下腳料製成的芯鐵，在芯鐵上連接鐵絲，過一段時間後泡沫材料會自行硬化。6、泡沫材料硬化後，把吊壓槓放置在沙箱上，用並用螺栓將兩者緊固好，將作為浮吊的鐵絲梱綁固定在上抽氣吊壓槓上。7、對砂箱中的鬆散部位的型砂用專用小型震動工具進行局部振實。8、用型砂填滿砂箱並使型砂高出砂箱約200mm，並在上抽氣吊壓槓上面的沙子上放置託板及重物，在振動臺上加壓振動造型。9、用密封薄膜覆蓋在上抽氣吊壓槓即砂箱上面，並將砂箱體與底板的連接處及整個砂箱密封。10、將砂箱體、砂箱底和上抽氣吊壓槓分別與抽真空系統連接，抽真空到需要的真空度，即可進行澆注。以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的一種，本領域的技術人員在本發明技術方案範圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1. 一種基於真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法，包括埋箱、振動造型、抽真空工序，其特徵在於造型的砂箱採用包括砂箱底、砂箱體、上抽氣吊壓槓三部分、各部分設置有獨立抽真空的通氣道的砂箱，其造型工序還包括如下A、在平置的託板上放置胎板架及消失模模型、砂箱，在有盲孔、凹槽部位放置芯鐵並用樹脂砂填充，然後上振動臺並加型砂振實，振實後刮平型砂超過箱上平面的部分，B、上砂箱底，將砂箱體、砂箱底連同託板一起上下翻轉，使託板在上砂箱底在下，移除託板及胎板架，在砂箱上放置上抽氣吊壓槓，用型砂填滿砂箱並使型砂高出砂箱一定的高度，在型砂上加重物加壓振動造型；C、用密封薄膜覆蓋在上抽氣吊壓槓即砂箱上面，並將砂箱體與底板的連接處及整個砂箱密封，將砂箱體、砂箱底和上抽氣吊壓槓分別與抽真空系統連接，抽真空到需要的真空度，即可進行澆注；D、用泡沫材料作為真空密封造型模具的一部分，隨模具一起覆膜，填砂震實，起模後泡沫材料可不起初，隨同鑄型一起澆注，泡沫材料被金屬液體燒失後被金屬液體取代形成鑄件的一部分。泡沫模上塗料後作為成形鑄件某個局部，在真空密封覆膜後組合在模具上，填砂震實，起模時在型腔一起澆注，泡沫材料被金屬液體澆失後被金屬液體取代形成鑄件的一部分。
全文摘要
本發明屬真空密封造型與消失模鑄造結合的鑄造方法，將減速器殼具分成兩部分，一部分為減速器外殼採用金屬模，另一部分軸承導向座採用泡沫模，用導向座泡沫模作為真空密封造型模具的一部分，隨減速器外殼金屬模一起覆膜，填砂震實，起模後泡沫材料可不起出，隨同鑄型一起澆注，泡沫材料被金屬液體燒失後被金屬液體取代形成鑄件的一部分。
文檔編號B22C9/03GK102205395SQ20111014785
公開日2011年10月5日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者餘榕榕, 張芳輝, 賴茂丹 申請人:中恆通(福建)機械製造有限公司