一種渦旋壓縮機的渦形件的鑄造方法
2024-02-20 07:54:15
專利名稱：一種渦旋壓縮機的渦形件的鑄造方法
技術領域：
本發明是用於生產渦旋壓縮機的渦形件的一種鑄造方法，特別適用於渦旋壓縮機動、靜渦盤的鑄造生產。
在現有技術中，鑄造生產渦旋壓縮機的動、靜渦盤(材質限於黑色金屬)採用的是砂型鑄造方法，由於其自身工藝的限制，無法直接鑄造出接近於渦旋壓縮機動、靜渦盤(以下簡稱動靜渦盤)成品件的渦旋形狀，只能鑄出實體件，並且由於渦旋壓縮機的材質多採用高強度合金鑄鐵，其結晶溫度範圍寬，因而實體件內部組織粗大，強度反而不能滿足要求，甚至出現縮孔、縮松等鑄造缺陷，導致渦旋件表面形成缺陷，實體件的後續機加工要求加工精度高，普通工具機不能滿足要求，並且機加工過程會消耗大量的材料和能源。
採用現有技術鑄出的實心動渦盤和靜渦盤的毛坯，它還須進行機加工，一般是先用鑽床沿預開設的渦旋軌跡上間隔地鑽些孔，然後用銑床加工出渦旋線部分。這種方法材料消耗較大且加工工時長。
本發明的目的是通過採用真空實型鑄造方法，直接鑄出外形接近於成品件的渦旋線，獲得輪廓清晰、組織均勻、緻密且無缺陷的動靜渦盤。
本發明是一種渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，首先向預發的聚苯乙烯粒子中通入壓縮空氣與一氧化碳氣體的混合氣體，壓力設置為1.2～1.5Kg/cm2、對預發粒子進行強制冷卻和熟化，然後將預發粒子噴入用鋁合金或其它材料製作的包括渦旋線部分的渦旋盤的母模中，進行成型發泡，向成型實體模上塗塗料，最後進行澆注，本發明的特徵在於先將渦旋線部分填實、合模，然後用料槍以0.5～0.7MPa的壓力將其餘預發粒子噴入模具，使成型的蒸氣壓力保持在0.15～0.3MPa，通汽時間控制在0.5～2.5分鐘，隨後向模具外壁噴水冷卻2～8分鐘，在面層塗料配用溶劑，背層塗料配用發泡劑。
由上所述的渦旋盤的鑄造方法，其塗料中的耐火粉料可根據合金種類選擇，含有石墨粉、石英粉、鎂砂粉、高鋁粉熟料、鋯英粉，本發明的特徵在於在面層塗料中加入可對聚苯乙烯泡沫表面微溶的有機溶劑，它包括氯化乙烯或酮類或苯類，在背層塗料中加發泡劑，包括烷基磺酸鈉或苯磺酸鈉，塗料的配方為耐火材料100％，矽溶膠1～3％，水玻璃0～5％，白乳膠1～4％，酚醛樹脂0～2％，鈣膨潤土或鈉土1～4％，有機溶劑0.1～1％，發泡劑0.1～0.4％，其餘為水或醇類，模樣上完塗料後，還可做撒砂增強處理。
由上所述的渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，其面層及背層塗料在塗覆後進行烘乾，本發明的特徵在於背層塗料在有泡沫的狀態下塗覆，面層及背層塗料在塗覆後立即在50～70℃的溫度下烘乾。
由上所述的渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，在澆注時砂箱內抽真空，本發明的特徵在於採用三種澆注方式，即頂、中部直接注入金屬液，或中部加集渣工藝傾斜澆注，或採用底注併集渣工藝，真空度控制在-0.02～-0.07MPa。
由上所述的渦旋盤的鑄造方法，將聚苯乙烯顆粒噴入母模進行發泡成型，本發明的特徵在於在渦旋盤的渦旋線部分採用細的聚苯乙烯粒子，其餘部分採用粗的聚苯乙烯粒子。
本發明可保證金屬液平穩充型和泡沫模樣的氣化產物順利排出，並且改變了金屬液的凝固方式，使得渦旋線部分的內在質量大大提高，鐵水利用率(工藝出品率)大幅度提高。用本發明的方法鑄出的毛坯上帶有成型的渦旋線，其中渦旋槽深可達40mm以上，槽寬≥3mm，渦旋厚度為5～10mm，渦旋長度＞3.5周。
本發明的母模一般採用鋁合金製成，組模形成渦旋盤的形狀，將粒徑為0.4～1.0mm的聚苯乙烯(EPS)顆粒裝入預發機中，進行預發，一次預發後的粒徑為1.2～3.0mm。預發後，為保證尺寸穩定和粒子內部均勻化，通入P＞1.2～1.5Kg/cm2的壓縮空氣和一氧化碳氣體進行熟化，強制冷卻，時間為8小時。在渦旋線部分採用細的聚苯乙烯粒子，其餘部分採用粗的聚苯乙烯粒子。先將渦旋線部分填實後合模，然後用料槍以0.5～0.7MPa的壓力將其餘預發粒子噴入模具，保證成型的蒸氣壓力0.15～0.30MPa，通氣時間控制在0.5～2.5分鐘，隨後向模具外壁噴水冷卻2～8分鐘。
本發明在面層塗料中加入可對聚苯乙烯泡沫表面微溶的有機溶劑，它包括氯化乙烯或酮類或苯類，在背層塗料中加發泡劑，包括烷基磺酸鈉或苯磺酸鈉，塗料的配方為耐火材料100％，矽溶膠1～3％，水玻璃0～5％，白乳膠1～4％，酚醛樹脂0～2％，鈣膨潤土或鈉土1～4％，有機溶劑0.1～1％，發泡劑0.1～0.4％，其餘為水或醇類。
塗料中的耐火粉料可根據合金種類選擇，含有石墨粉、石英粉、鎂砂粉、高鋁粉熟料、鋯英粉，模樣上完塗料後，還可做噴砂增強處理。其面層及背層塗料在塗覆後進行烘乾，背層塗料在有泡沫的狀態下塗覆，面層及背層塗料在塗覆後立即在50～70℃的溫度下烘乾。
本發明區別於傳統塗料之處是加入了可對聚苯乙烯泡沫表面微溶的有機溶劑，如氯化乙烯、酮類和苯類等，達到化學粗化和潤溼的目的，提高了面層塗料與模樣的附著。傳統的各種鑄造塗料不允許產生泡沫，而本發明的特徵是採用了發泡劑，並且加入發泡劑，如烷基磺酸鈉、苯磺酸鈉等，有效地提高了塗料的透氣性，解決了該工藝的關鍵難題，加入發泡劑的塗料比不加發泡劑的塗料的透氣性提高三倍以上。
在模樣上完塗料後做撒砂處理，即撒適當粒度的砂，形成具有連貫通氣孔的泡沫體外殼，以加強模樣外塗層。
烘乾工藝要求是面層塗料在50～70℃溫度下乾燥，背層塗料在有發泡劑的條件下進行塗覆，塗覆後立即在上述溫度下乾燥，以保證背層有足夠的透氣性。
本發明有三種澆注方法，即頂、中部直接注入金屬液的方式、中部加集渣等工藝措施進行的澆注及底注式，並可採用集渣處理。根據砂箱大小，一箱可澆注四件以上。在澆注時砂箱內抽真空，本發明採用三種澆注方式，即頂、中部直接注入金屬液，或中部加集渣工藝，或採用底注併集渣工藝，真空度控制在-0.02～-0.07MPa。
採用本發明的方法澆注後，將鑄件從幹砂中取出，渦旋槽內的砂粒即可順利流出，從而形成渦旋線結構。
權利要求
1.本發明是一種渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，首先向預發的聚苯乙烯粒子中通入壓縮空氣與一氧化碳氣體的混合氣體，壓力設置為1.2～1.5Kg/cm2，對預發粒子進行強制冷卻和熟化，然後將預發粒子噴入用鋁合金或其它材料製作的包括渦旋線部分的渦旋盤的母模中，進行成型發泡，向成型實體模上塗塗料，最後進行澆注，本發明的特徵在於先將渦旋線部分填實、合模，然後用料槍以0.5～0.7MPa的壓力將其餘預發粒子噴入模具，使成型的蒸氣壓力保持在0.15～0.3MPa，通汽時間控制在0.5～2.5分鐘，隨後向模具外壁噴水冷卻2～8分鐘，在面層塗料配用溶劑，背層塗料配用發泡劑。
2.由權利要求1所述的渦旋盤的鑄造方法，其塗料中的耐火粉料可根據合金種類選擇，含有石墨粉、石英粉、鎂砂粉、高鋁粉熟料、鋯英粉，本發明的特徵在於在面層塗料中加入可對聚苯乙烯泡沫表面微溶的有機溶劑，它包括氯化乙烯或酮類或苯類，在背層塗料中加發泡劑，包括烷基磺酸鈉或苯磺酸鈉，塗料的配方為耐火材料100％，矽溶膠1～3％，水玻璃0～5％，白乳膠1～4％，酚醛樹脂0～2％，鈣膨潤土或鈉土1～4％，有機溶劑0.1～1％，發泡劑0.1～0.4％，其餘為水或醇類，模樣上完塗料後，還可做撒砂增強處理。
3.由權利要求1、2所述的渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，其面層及背層塗料在塗覆後進行烘乾，本發明的特徵在於背層塗料在有泡沫的狀態下塗覆，面層及背層塗料在塗覆後立即在50～70℃的溫度下烘乾。
4.由權利要求1所述的渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，在澆注時砂箱內抽真空，本發明的特徵在於採用三種澆注方式，即頂、中部直接注入金屬液，或中部加集渣工藝傾斜澆注，或採用底注併集渣工藝，真空度控制在-0.02～-0.07MPa。
5.由權利要求1所述的渦旋盤的鑄造方法，將聚苯乙烯顆粒噴入母模進行發泡成型，本發明的特徵在於在渦旋盤的渦旋線部分採用細的聚苯乙烯粒子，其餘部分採用粗的聚苯乙烯粒子。
全文摘要
本發明是一種渦旋壓縮機渦旋盤的鑄造方法，首先製作一個包括渦旋線部分的渦旋盤的模具，進行組模，然後將聚苯乙烯顆粒噴入母模，使成型的蒸汽壓力保持在0.15～0.3MPa，通汽時間控制在0.5～2.5分鐘，隨後向模具外壁噴水冷卻2～8分鐘，進行發泡成型，預發後將壓縮空氣等混合氣體的壓力設置為1.2～1.5kg/cm
文檔編號B22C7/00GK1161891SQ9610339
公開日1997年10月15日 申請日期1996年4月10日 優先權日1996年4月10日
發明者閻峰雲, 許廣濟, 郝遠 申請人:甘肅工業大學