防止鼓脹的鑄造工藝及其鑄造模具的製作方法
2023-12-05 02:34:51 2
專利名稱：防止鼓脹的鑄造工藝及其鑄造模具的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬的鑄造領域，尤其是涉及一種防止鼓脹的鑄造工藝及其鑄造模具的改良。
背景技術：
採用目前的鑄造工藝及模具進行鑄造生產時，極容易產生膨脹現象，尤其是在鑄造面積較大且較厚的板狀鑄件時，其膨脹更為明顯。由於模殼的型腔較大，當鋼水快速注入型腔時，型腔裡的氣體不能及時地排除，從而形成回流，在回流的中心形成強大的膨脹壓力。在這些部位，如果模殼的強度比該部位的膨脹壓力產生的壓強小，則產生膨脹。為此，有人採用了將澆冒口安放在熱節處，來消除縮孔和縮松現象；用加壓鐵的方法和傾斜澆注的方法來防止臺箱現象。由於模殼中空，壓鐵加到一定重量時，模殼會被壓塌陷，形成較大凹坑，而附近卻鼓脹很高，使該產品報廢。對於溶模鑄造工藝，是用莫來石砂和粘接劑逐層塗敷而形成模殼型腔；採用增加模殼的層數在一定程度上可以提高其強度；但是，當模殼的層數增加到一定層數時，就不能在採用該方式來提高模殼的強度，而且其成本也較高，所以必須採用其他的方法來防止鼓脹。經檢索，中國專利文獻公布了一種低膨脹低發氣的鑄造石英砂及其生產方法(申請號98110021.X)，該方案利用石英砂高溫加熱至870℃以上時其結構由β-石英相變成α-鱗石英時的不可逆性。將石英原砂先進行相變處理使原砂充分膨脹，而後用於鑄造的造型和制芯，從而消除了型芯在澆注後因砂粒膨脹使鑄件產生粘砂、砂眼等鑄造缺陷，同時降低了型、芯砂的發氣量及提高了型、芯砂的強度。但是，該工藝儀僅將製作模殼的材料的性能進行了一定的改良，在實際鑄造過程中，還是需要結合其他方式才能達到較為理想的效果。而且其加工工藝較為繁瑣，加熱石英砂又會消耗大量的能源，提高了生產成本。
發明內容
本發明提供了一種在鑄造過程中防止膨脹的工藝過程及其鑄造模具，從而解決了現有技術所存在的在鑄造過程中易於產生膨脹，產品的報廢率較高，生產成本大等的技術問題。
本發明同時又解決了現有技術所存在的模殼的結構不甚合理，強度不高，易於破損，防膨脹性能不好等的技術問題。
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的防止鼓脹的鑄造工藝，包括制模，制殼，澆注，拆模清理以及表面處理過程，其特徵在於包括如下工藝步驟a、型殼的製備根據預先設計好的圖紙製作蠟模，將蠟模進行脫脂並在其上掛塗矽溶膠塗料，然後撒上型砂，待乾燥後再次掛塗；如此重複進行若干次後加入由鋼絲網製成的加固層；再重複若干次掛塗矽溶膠塗料和撒型砂的操作；然後將型殼硬化並脫蠟；b、型殼和鋼水的準備將型殼進行焙燒，在焙燒開始後一段時間進行鋼水的煉製，鋼水煉製完成後，稍加冷卻；c、澆注待鋼水溫度降至1400℃～1600℃時進行澆注，澆注時稍加傾斜，緩慢澆鑄。
矽溶膠的型殼，在低溫時強度較大，此時進行澆注其抗膨脹能力較好。同時，採用加固層對型殼進行加固也起到有效的防膨脹的目的。
作為優選，製備型殼時，預先在型腔的鋼水回流中心位置設置排氣孔；在焙燒完成後，提前10～30分鐘出爐空冷以備澆注。設置排氣孔可以在澆注時及時將型腔內的空氣排除出去，避免因鋼水的回流而產生的膨脹壓力。
為了進一步抵消膨脹壓力，作為優選，澆注時在出氣管上套接壓鐵圈，在出氣孔及澆冒口的周圍放置壓緊件。
防止鼓脹的鑄造模具，包括模架，與模架相配接的型腔，在型腔上設有澆冒口，其特徵在於所述的澆冒口設於型腔的中部，在澆冒口的兩側分別設有出氣孔；所述的型腔由若干層構成，其間至少設有一加固層。
這裡的加固層可以採用多種實施方案，作為優選，所述的加固層系由若干鋼絲編制而成的網狀結構。這裡的加固層的數量可以根據實際需要確定。
為了便於澆注，同時增強排氣效果，作為優選，所述的澆冒口的開口設為喇叭狀，所述的出氣孔上設有排氣管。
為了便於操作和定位，作為優選，所述的模架兩側分別設有可與立柱相配接的通孔，在通孔上設有導向體。
作為優選，所述的加固層設於型腔的3～6層之間；所述的型腔上對稱設置有兩個出氣孔，且位於型腔的上方。
因此，本發明具有如下特點1、工藝步驟簡單，易於實施；2、有效地防止了澆注過程中的膨脹現象；3、模具的設計科學，結構簡單，效果明顯，有效地將型腔內的氣體排出；4、模具強度較高，不易損壞，有利於抑制膨脹。
附圖1是本發明的一種主視結構示意圖；附圖2是本發明的一種俯視結構示意圖；附圖3是本發明的一種立體圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例防止鼓脹的鑄造工藝採用的鑄造模具包括模架4，與模架4相配接的型腔2，在型腔2上設有澆冒口3。所述的澆冒口1設於型腔2的中部，在澆冒口1的兩側分別設有出氣孔3；所述的型腔2由若干層構成，其間設有加固層。所述的加固層系由若干鋼絲編制而成的網狀結構。澆冒口1的開口設為喇叭狀，所述的出氣孔3上設有排氣管。所述的模架4兩側分別設有可與立柱相配接的通孔5，在通孔5上設有導向體6。所述的加固層設於型腔2的第5層和第6層之間；所述的型腔2上對稱設置有兩個出氣孔3，且位於型腔2的上方。
防止鼓脹的鑄造工藝，首先進行型殼的製備。根據預先設計好的圖紙製作蠟模，將蠟模進行脫脂並在其上掛塗矽溶膠塗料，然後撒上型砂，待乾燥後再次掛塗；如此重複進行5次後加入由鋼絲網製成的加固層；再重複若干次掛塗矽溶膠塗料和撒型砂的操作；然後將型殼硬化並脫蠟。在製備型殼時，預先在型腔的鋼水回流中心位置設置排氣孔，型殼製作完成後，將其進行焙燒，在焙燒開始後一段時間進行鋼水的煉製，鋼水煉製完成後，稍加冷卻。在焙燒完成後，提前20分鐘出爐空冷以備澆注。這裡，型腔的焙燒時間大約為一個半小時，鋼水的煉製時間為40分鐘左右。待鋼水溫度降至1500℃時進行澆注，澆注時稍加傾斜，緩慢澆鑄。澆注時在出氣管上套接壓鐵圈，在出氣孔及澆冒口的周圍放置壓緊件。澆注完成後，進行冷卻，然後拆模清理以及表面處理。經過拋光，酸洗等表面處理後即可入庫。
權利要求
1.一種防止鼓脹的鑄造工藝，包括制模，制殼，澆注，拆模清理以及表面處理過程，其特徵在於包括如下工藝步驟a、型殼的製備根據預先設計好的圖紙製作蠟模，將蠟模進行脫脂並在其上掛塗矽溶膠塗料，然後撒上型砂，待乾燥後再次掛塗；如此重複進行若干次後加入由鋼絲網製成的加固層；再重複若干次掛塗矽溶膠塗料和撒型砂的操作；然後將型殼硬化並脫蠟；b、型殼和鋼水的準備將型殼進行焙燒，在焙燒開始後一段時間進行鋼水的煉製，鋼水煉製完成後，稍加冷卻；c、澆注待鋼水溫度降至1400℃～1600℃時進行澆注，澆注時稍加傾斜，緩慢澆鑄。
2.根據權利要求1所述的防止鼓脹的鑄造工藝，其特徵在於製備型殼時，預先在型腔的鋼水回流中心位置設置排氣孔；在型殼焙燒完成後，提前10～30分鐘出爐空冷以備澆注。
3.根據權利要求1或2所述的防止鼓脹的鑄造工藝，其特徵在於澆注時在出氣管上套接壓鐵圈，在出氣孔及澆冒口的周圍放置壓緊件。
4.一種防止鼓脹的鑄造模具，包括模架，與模架相配接的型腔，在型腔上設有澆冒口，其特徵在於所述的澆冒口(1)設於型腔(2)的中部，在澆冒口(1)的兩側分別設有出氣孔(3)；所述的型腔(2)由若干層構成，其間至少設有一加固層。
5.根據權利要求4所述的防止鼓脹的鑄造模具，其特徵在於所述的加固層系由若干鋼絲編制而成的網狀結構。
6.根據權利要求4或5所述的防止鼓脹的鑄造模具，其特徵在於所述的澆冒口(1)的開口設為喇叭狀，所述的出氣孔(3)上設有排氣管。
7.根據權利要求4或5所述的防止鼓脹的鑄造模具，其特徵在於所述的模架(4)兩側分別設有可與立柱相配接的通孔(5)，在通孔(5)上設有導向體(6)。
8.根據權利要求6所述的防止鼓脹的鑄造模具，其特徵在於所述的模架(4)兩側分別設有可與立柱相配接的通孔(5)，在通孔(5)上設有導向體(6)。
9.根據權利要求4或5所述的防止鼓脹的鑄造模具，其特徵在於所述的加固層設於型腔(2)的3～6層之間；所述的型腔(2)上對稱設置有兩個出氣孔(3)，且位於型腔(2)的上方。
10.根據權利要求8所述的防止鼓脹的鑄造模具，其特徵在於所述的加固層設於型腔(2)的3～6層之間；所述的型腔(2)上對稱設置有兩個出氣孔(3)，且位於型腔(2)的上方。
全文摘要
防止鼓脹的鑄造工藝及其鑄造模具，包括制模，制殼，澆注，拆模清理以及表面處理過程，其特徵在於包括如下工藝步驟a.型殼的製備；b.型殼和鋼水的準備；c.澆注。其鑄造模具包括模架，與模架相配接的型腔，在型腔上設有澆冒口，所述的澆冒口設於型腔的中部，在澆冒口的兩側分別設有出氣孔；所述的型腔由若干層構成，其間至少設有一加固層。因此，本發明具有如下特點1.工藝步驟簡單，易於實施；2.有效地防止了澆注過程中的膨脹現象；3.模具的設計科學，結構簡單，效果明顯，有效地將型腔內的氣體排出；4.模具強度較高，不易損壞，有利於抑制膨脹。
文檔編號B22C9/00GK1721104SQ20041005296
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月16日 優先權日2004年7月16日
發明者李士良 申請人:李士良