一種大鑄件的精密鑄造工藝的製作方法
2023-06-01 04:01:11 3
一種大鑄件的精密鑄造工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開的是一種大鑄件的精密鑄造工藝，它包括：蠟模的製備、修整→殼模砂型的製備→脫蠟→殼模焙燒→砂型製作→扎氣眼→澆注→得到鑄件。本發明結合了精密鑄造與砂鑄工藝的各自優點，實現了大鑄件的精密鑄造技術，本發明的殼模通過多次特殊配製的漿液浸粘與人工浮砂，並採用分段升溫焙燒方式，形成高強度的殼模，達到鑄造大鑄件的強度要求；而且本發明在砂箱中注入配製有鹼性酚醛樹脂的混合砂，其強度更好，更穩定，能進一步提高鑄件的表面精度，提高鑄件的質量。
【專利說明】一種大鑄件的精密鑄造工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬鑄造的方法，特別是一種大鑄件的精密鑄造工藝。
【背景技術】
[0002]目前，普遍使用的精密鑄造方法，通常是從模具製作、制蠟模、制殼模、焙燒、澆注金屬而得到鑄件。但這種工藝一般都是應用於鑄造小於150Kg的小鑄件，而對於大於150Kg的大型鑄件來說，由於鑄件的尺寸和體積過大，殼模的強度不能得到保證，鑄件的質量也很難得到保障，所以大鑄件一般很難實現精鑄或者實現精鑄卻不能正常操作，所以行業中，大型或超大型的鑄件一般都採用砂鑄來完成，但是砂鑄不能達到精密鑄造的尺寸精度，且鑄件的表面質量差、精度低。
【發明內容】
[0003]本發明公開的是一種大鑄件的精密鑄造工藝，其主要目的在於克服現有技術存在的上述不足和缺點，結合精密鑄造與砂鑄工藝，實現對大鑄件的精密鑄造，提聞鑄造廣品的精度與質量。
[0004]本發明採用的技術方案如下:
一種大鑄件的精密鑄造工藝，包括以下步驟:
(一)、蠟模製備:採用低溫蠟和機械注蠟技術，製作與鑄造件一致並包含有保溫冒口的蠟模；
(二)、對蠟模進行修整，並使用蠟坯清洗劑對蠟模進行清洗作業；
(三)、在步驟(二)製得的蠟模上製作殼模砂型:該步驟包含以下步驟:
A、在蠟模放置保溫冒口的位置上，用一塊帶刃的鐵片遮住放置保溫冒口的表面，以防該表面受到汙染；
B、在蠟模表面塗設第一面層:
首先，在蠟模表面浸塗用鋯粉與矽溶膠粘結劑配製漿液，該漿液的粘度值在35?40
秒；
然後，用120目的鋯砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和鋯砂；
第三，將人工浮砂後的蠟模進行自然乾燥，乾燥時間為6?8小時；
C、在步驟B製得的蠟模表面塗設第二過渡層:
首先，在步驟B製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在30?32秒；
然後，用30?60目的馬來砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和馬來砂；
第三，將人工浮砂後的蠟模放於0.2?0.4米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為11?14小時； D、在步驟C製得的蠟模表面塗設第三加固層:
首先，在步驟C製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在12?16秒；
然後，用10?16目的馬來砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和馬來砂；
第三，將人工浮砂後的蠟模放於0.8?1.0米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為12?36小時；
E、在步驟D製得的蠟模表面塗設第四封漿層:
首先，在步驟D製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在7?9秒；
然後，清理所述鐵片刃上的殘留漿液；
第三，將蠟模放於0.8?1.0米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為12?24小時；
(四)、脫蠟
採用蒸汽脫蠟，蒸汽的壓力為0.7MPa,時間為8?50分鐘，且脫蠟前應先將保溫冒口部位的鐵片取下；
(五)、殼模焙燒
採用分段升溫焙燒方式對步驟(四)的殼模進行焙燒，在焙燒中:首先在550度以前升溫速度控制在120度/小時，其次，在550度保溫I小時，然後，全速升溫到1050度，且保持1050度半個小時，最後出爐冷卻；
(六)、將步驟(五)製得的殼模放入按造型工藝準備的砂箱中，用膠帶封住該殼模上用於澆注的澆口和保溫冒口，然後放入經過配製的混合砂，放滿混合砂後再用造型震實機進行震實，形成砂型；
(七)、將步驟(六)震實後的砂型和砂箱平面刮平，並且在砂型表面每間隔15cm扎一個氣眼，該氣眼扎至離模型表面3?5cm ;
(八)、澆注
澆注前用恆溫290?300度、頻率45的熱風機對殼模進行烘烤3小時以上，澆注時，澆注溫度比同材質的砂鑄產品提高10?12度，澆注後，產品在砂型中保溫時間比普通砂型中延長20%以上；
(九)、澆注成型後，破碎掉殼模並切除保溫冒口，得到鑄件。
[0005]更進一步，所述步驟(六)中的混合砂的成分包括:海砂、鹼性酚醛樹脂以及固化劑，各成分的重量比例為:95?105:1.6?2.0:0.34?0.38。
[0006]更進一步，所述混合砂各成分的重量比例為:100:1.8:0.36。
[0007]更進一步，所述步驟(六)的砂箱必須符合以下注砂量的要求:
A、當砂箱尺寸小於500mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於50mm，且殼模底至砂箱底的距離大於或等於120_ ；
B、當砂箱尺寸在500?IOOOmm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於70mm,且殼模底至砂箱底的距離大於或等於150mm ；
C、當砂箱尺寸在1000?2000mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於100mm,且殼模底至砂箱底的距離大於或等於200mm。[0008]通過上述對本發明的描述可知，和現有技術相比，本發明的優點在於:
本發明結合了精密鑄造與砂鑄工藝的各自優點，實現了大鑄件的精密鑄造技術，本發明的殼模通過多次特殊配製的漿液浸粘與人工浮砂，並採用分段升溫焙燒方式，形成高強度的殼模，達到鑄造大鑄件的強度要求；而且本發明在砂箱中注入配製有鹼性酚醛樹脂的混合砂，其強度更好，更穩定，能進一步提聞鑄件的表面精度，提聞鑄件的質量。
【具體實施方式】
[0009]一種大鑄件的精密鑄造工藝，包括以下步驟:
(一)、蠟模製備:採用低溫蠟和機械注蠟技術，製作與鑄造件一致並包含有保溫冒口的蠟模。
[0010](二)、對蠟模進行修整，並使用蠟坯清洗劑對蠟模進行清洗作業。
[0011](三)、在步驟(二)製得的蠟模上製作殼模砂型:該步驟包含以下步驟:
A、在蠟模放置保溫冒口的位置上，用一塊帶刃的鐵片遮住放置保溫冒口的表面，以防該表面受到汙染；
B、在蠟模表面塗設第一面層:
首先，在蠟模表面浸塗用鋯粉與矽溶膠粘結劑配製漿液，該漿液的粘度值在35?40
秒；
然後，用120目的鋯砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和鋯砂；
第三，將人工浮砂後的蠟模進行自然乾燥，乾燥時間為6小時；
C、在步驟B製得的蠟模表面塗設第二過渡層:
首先，在步驟B製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在30?32秒；
然後，用30?60目的馬來砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和馬來砂；
第三，將人工浮砂後的蠟模放於0.2?0.4米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為11小時；
D、在步驟C製得的蠟模表面塗設第三加固層:
首先，在步驟C製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在12?16秒；
然後，用10?16目的馬來砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和馬來砂；
第三，將人工浮砂後的蠟模放於0.8?1.0米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為12?36小時；
E、在步驟D製得的蠟模表面塗設第四封漿層:
首先，在步驟D製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在7?9秒；
然後，清理所述鐵片刃上的殘留漿液；
第三，將蠟模放於0.8?1.0米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為12?24小時。[0012](四)、脫蠟
採用蒸汽脫蠟，蒸汽的壓力為0.7MPa,時間為8?50分鐘，且脫蠟前應先將保溫冒口部位的鐵片取下。
[0013](五)、殼模焙燒
採用分段升溫焙燒方式對步驟(四)的殼模進行焙燒，在焙燒中:首先在550度以前升溫速度控制在120度/小時，其次，在550度保溫I小時，然後，全速升溫到1050度，且保持1050度半個小時，最後出爐冷卻。
[0014](六)、將步驟(五)製得的殼模放入按造型工藝準備的砂箱中，用膠帶封住該殼模上用於澆注的澆口和保溫冒口，然後放入經過配製的混合砂，其中，混合砂的成分包括:海砂、鹼性酚醛樹脂以及固化劑，各成分的重量比例為:100:1.8:0.36，放滿混合砂後再用造型震實機進行震實，形成砂型，該砂型的強度非常高，滿足了大鑄件的生產要求。而砂箱必須符合以下注砂量的要求:
A、當砂箱尺寸小於500mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於50mm，且殼模底至砂箱底的距離大於或等於120_ ；
B、當砂箱尺寸在500?IOOOmm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於70mm,且殼模底至砂箱底的距離大於或等於150mm ；
C、當砂箱尺寸在1000?2000mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於100mm,且殼模底至砂箱底的距離大於或等於200mm。
[0015](七)、將步驟(六)震實後的砂型和砂箱平面刮平，並且在砂型表面每間隔15cm扎一個氣眼，該氣眼扎至離模型表面3?5cm。
[0016](八)、澆注
澆注前用恆溫290?300度、頻率45的熱風機對殼模進行烘烤3小時以上，澆注時，澆注溫度比同材質的砂鑄產品提高10?12度，澆注後，產品在砂型中保溫時間比普通砂型中延長20%以上。
[0017](九)、澆注成型後，破碎掉殼模並切除保溫冒口，得到鑄件。
[0018]上述僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的設計構思並不僅局限於此，凡是利用此構思對本發明進行非實質性的改進，均應屬於侵犯本發明保護範圍的行為。
【權利要求】
1.一種大鑄件的精密鑄造工藝，其特徵在於:包括以下步驟: (一)、蠟模製備:採用低溫蠟和機械注蠟技術，製作與鑄造件一致並包含有保溫冒口的蠟模； (二 )、對蠟模進行修整，並使用蠟坯清洗劑對蠟模進行清洗作業； (三)、在步驟(二)製得的蠟模上製作殼模砂型:該步驟包含以下步驟: A、在蠟模放置保溫冒口的位置上，用一塊帶刃的鐵片遮住放置保溫冒口的表面，以防該表面受到汙染； B、在蠟模表面塗設第一面層: 首先，在蠟模表面浸塗用鋯粉與矽溶膠粘結劑配製漿液，該漿液的粘度值在35~40秒； 然後，用120目的鋯砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和鋯砂； 第三，將人工浮砂後的蠟模進行自然乾燥，乾燥時間為6~8小時； C、在步驟B製得的蠟模表面塗設第二過渡層: 首先，在步驟B製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在30~32秒； 然後，用30~60目的馬來砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和馬來砂； 第三，將人工浮砂後的蠟模放於0.2~0.4米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為11~14小時； D、在步驟C製得的蠟模表面塗設第三加固層: 首先，在步驟C製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在12~16秒； 然後，用10~16目的馬來砂在經過浸塗漿液的蠟模表面進行人工浮砂，浮砂後應清理所述鐵片刃上的殘留漿液和馬來砂； 第三，將人工浮砂後的蠟模放於0.8~1.0米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為12~36小時； E、在步驟D製得的蠟模表面塗設第四封漿層: 首先，在步驟D製得的蠟模表面浸塗用馬來粉與矽溶膠粘結劑配製的漿液，該漿液的粘度值在7~9秒； 然後，清理所述鐵片刃上的殘留漿液； 第三，將蠟模放於0.8~1.0米/秒的風速下進行乾燥，乾燥時間為12~24小時； (四)、脫蠟 採用蒸汽脫蠟，蒸汽的壓力為0.7MPa,時間為8~50分鐘，且脫蠟前應先將保溫冒口部位的鐵片取下； (五)、殼模焙燒 採用分段升溫焙燒方式對步驟(四)的殼模進行焙燒，在焙燒中:首先在550度以前升溫速度控制在120度/小時，其次，在550度保溫I小時，然後，全速升溫到1050度，且保持1050度半個小時，最後出爐冷卻；(六)、將步驟(五)製得的殼模放入按造型工藝準備的砂箱中，用膠帶封住該殼模上用於澆注的澆口和保溫冒口，然後放入經過配製的混合砂，放滿混合砂後再用造型震實機進行震實，形成砂型； (七)、將步驟(六)震實後的砂型和砂箱平面刮平，並且在砂型表面每間隔15cm扎一個氣眼，該氣眼扎至離模型表面3~5cm ; (八)、澆注 澆注前用恆溫290~300度、頻率45的熱風機對殼模進行烘烤3小時以上，澆注時，澆注溫度比同材質的砂鑄產品提高10~12度，澆注後，產品在砂型中保溫時間比普通砂型中延長20%以上； (九)、澆注成型後，破碎掉殼模並切除保溫冒口，得到鑄件。
2.根據權利要求1所述的一種大鑄件的精密鑄造工藝，其特徵在於:所述步驟(六)中的混合砂的成分包括:海砂、鹼性酚醛樹脂以及固化劑，各成分的重量比例為:95~105:`1.6 ~2.0:0.34 ~0.38。
3.根據權利要求2所述的一種大鑄件的精密鑄造工藝，其特徵在於:所述混合砂各成分的重量比例為:100:1.8:0.36。
4.根據權利要求1所述的一種大鑄件的精密鑄造工藝，其特徵在於:所述步驟(六)的砂箱必須符合以下注砂量的要求: A、當砂箱尺寸小於500mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於50mm，且殼模底至砂箱底的距離大於或等於120_ ； B、當砂箱尺寸在500~1000mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於`70mm,且殼模底至砂箱底的距離大於或等於150mm ； C、當砂箱尺寸在1000~2000mm時，注砂後，所述殼模外側至砂箱的距離大於或等於`100mm,且殼模底至砂箱底的距離大於或等於200mm。
【文檔編號】B22C9/04GK103920852SQ201410179462
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】劉薇, 鄭明華, 黃志達, 劉淵毅 申請人:三明市毅君機械鑄造有限公司