CN101342573A - 一种真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法 - Google Patents
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Abstract
一种真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法涉及一种铸造技术，特别涉及一种真空负压消失模的铸造方法，本发明主要包括制模、涂料、砂箱造型、振实、浇注、抽真空、保温冷却的步骤，其铸造步骤为：a.根据铸件形状制作泡沫塑料模型；b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；c.将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用树脂砂造型；d.造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；e.浇注铁水的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；f.浇注完毕，停止抽真空，将铸件取出置于保温炉中升温至1100℃以上，保温冷却，即得铸件。本发明工艺简单，加工精高，易于操控，不会增加生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造技术，特别涉及一种真空负压消失模的铸造方法。
背景技术
消失模铸造在我国称为真空实芯铸造，美国人则称为消失模和气化模铸造，国际上称为EPC工艺。消失模铸造是用泡沫模型代替金属和木模，造型后泡沫模型不取出，呈实体型腔，即一个与铸件形状完全相似的泡沫模型保留在铸型内，采用常规消失模铸造浇注方法，铁液浇入砂箱后，泡沫在铁水高温环境下燃烧，气化，目前普通的消失模铸造方法是利用聚苯乙烯等混合的发泡材料制成与铸件一致的模型，将模型置于砂箱中，填入干砂，并对模型外腔及型芯部分进行振动紧实，之后在砂箱上部覆盖塑料膜并对砂箱内抽真空，复制出与泡沫塑料模型一样的铸件，冷凝后取出铸件。这种铸造方法在生产铸件存在着由于塑料泡沫模型在砂子的双重包围下使气化的气体排不出来，导致了铸件上产生皱皮、光亮碳，不能满足对精度要求高的铸件进行铸造，此外，由于型芯部分其空腔内的进砂口在下侧，通过振动很难将砂子填充满并紧实，在浇注过程中，模型壁很容易产生移动，产生缩松、塌砂，影响铸件的质量。专利申请为200310121116.2，名称为“发动机缸体的消失模铸造方法”，公开了一种消失模的铸造方法其工艺步骤包括：在砂箱中放置用发泡材料制成的与铸件一样的消失模模型，在该模型中间部分的空腔内预填砂，然后预振动紧实，最后预抽真空；在所述的消失模模型的中间部分单独制做模型壳，再将其组合到整体模型中。在砂箱内填入干砂并振动紧实，在砂箱顶部覆盖塑料膜，对砂箱内抽真空，将熔化的金属浇铸到所述的消失模模型区域，直至铸件完全凝固，在所述的消失模模型置于砂箱之前，首先采用该方法生产发动机缸体铸件，工艺先进，模具制造简化，成品率高、生产成本低。此方法也可用于制造其它型腔复杂的铸件。但是该方法虽然起到防止塌砂导致铸件铸造失败的作用，还要单独制作模型壳，这在工艺上增加了难，且增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、不塌砂、能有效保证铸件质量的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法。
本发明所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造型、振实、浇注、抽真空、保温冷却的步骤，其铸造步骤为：
a.根据铸件形状制作泡沫塑料模型；
b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；
c.将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用树脂砂造型；
d.造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；
e.浇注铁水的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；
f.浇注完毕，停止抽真空，将铸件取出置于保温炉中升温至1100℃以上，保温冷却，即得铸件。
步骤c所述的砂粒粒度在80-100目。所述的树脂砂为干砂与粘接剂混合而得。
所述的粘接剂为水玻璃、糊精、聚苯乙烯树脂和树脂中的至少二种或者二者以上混合而得。干砂和粘接剂的重量份比为8-9∶1。
步骤d所述的干燥湿砂，采用充入二氧化碳气体对树脂砂进行干燥。
步骤e所述抽真空，其空气负压为3-5.5Pa。
步骤f所述铸件升温至1100℃以上，是将铸件取出后置于保温炉中，第一阶段升至520-570℃保持1-3小时，第二阶段升至700-760℃保持2-4小时，第三阶段升至870-930℃保持3-5小时，第四阶段升至1100℃保持至少12小时。
步骤f所述的冷却为保温后自然冷却至250-300℃。
采用本发明所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，铸件模具本体耐耐磨不拉毛，尺寸精度达到GBCT7，加工余量≤2mm，模具铸造密度≥7.76，非加工表面粗糙度Ra为0.4-0.8，圆角、棱线、筋条、凸台等处要求局部淬火后HRC45-HRC50珠光体含量大于90％的基体上均匀分布细片状石墨或球状石墨，产品成品率≥98％，铸件工艺出品率≥88％，铸件周期比常规铸件缩短60％以上，汽车底盘类铸件尺寸精度达到GBCT7，加工余量≤2mm，铸件成品率≥98％，铸件综合成本≤5000元/吨。
本发明所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，根据传统的铸造工艺步骤，在泡沫塑料模式型的外表面涂附了涂料，并自然风干，风干后增加了模型的强度，且透气性能好，在铸造时不会产生表面皱皮，铸件表面粘砂等问题，保证了铸件表面的光滑整洁，提高了铸件的铸造精度，同时本发明所述的消失模铸造方法，将传统使用的干砂改为加入粘接剂的树脂砂，树脂砂振实后加入二氧化碳气体对进行干燥，形成具有一定强度的砂壳，当用铁水进行浇铸时，实型模气化所形成的空腔部分不会塌砂，解决了现有技术中模具气化而导致的塌砂问题；在浇注铁水时，泡沫塑料模型遇高温气化，所产生的气体被抽真空机抽走，抽走的速度和泡沫塑料模型气化的速度相等，在保温冷却的过程中，采用逐步升温、逐步保温的方法，有效地消除了铸件内部的应力。本发明工艺简单，加工精高，易于操控，不会增加生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不限于实施例。
实施例1
本发明所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造型、振实、浇注、抽真空、保温冷却的步骤，其铸造步骤为：
a.根据铸件形状制作泡沫塑料模型；
b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；
c.将涂料风干后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用树脂砂造型，树脂砂为90目干砂和粘接剂混合而成，干砂和粘接剂的重量份比为8∶1，粘接剂为水玻璃、糊精、树脂混合而成；
d.造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，通入二氧化碳气体对树脂砂进行干燥；
e.浇注铁水，浇注的同时用37KW的抽真空机对砂箱进行同步抽真空，真空负压为3Pa，抽真空而得的气体净化处理后，排放；
f.浇注完毕，停止抽真空，将铸件取出置于保温炉中升温至1100℃以上，分四阶段实现，第一阶段升至520℃保持3小时，第二阶段升至760℃保持2小时，第三阶段升至930℃保持3小时，第四阶段升至1100℃保持至少12小时。保温冷却至250℃，即得铸件。
实施例2
本发明所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造型、振实、浇注、抽真空、保温冷却的步骤，其铸造步骤为：
a.根据铸件形状制作泡沫塑料模型；
b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；
c.将涂料风干后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用树脂砂造型，树脂砂为80目干砂和粘接剂混合而成，干砂和粘接剂的重量份比为8.5∶1，粘接剂为水玻璃、糊精、树脂混合而成；
d.造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，通入二氧化碳气体对树脂砂进行干燥；
e.浇注铁水，浇注的同时用37KW的抽真空机对砂箱进行同步抽真空，真空负压为5.5Pa，抽真空而得的气体净化处理后，排放；
f.浇注完毕，停止抽真空，将铸件取出置于保温炉中升温至1100℃以上，分四阶段实现，第一阶段升至550℃保持2小时，第二阶段升至730℃保持3小时，第三阶段升至900℃保持4小时，第四阶段升至1100℃保持至少12小时。保温冷却至270℃，即得铸件。
实施例3
本发明所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造型、振实、浇注、抽真空、保温冷却的步骤，其铸造步骤为：
a.根据铸件形状制作泡沫塑料模型；
b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；
c.将涂料风干后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用树脂砂造型，树脂砂为100目干砂和粘接剂混合而成，干砂和粘接剂的重量份比为9∶1，粘接剂为水玻璃、糊精、树脂混合而成；
d.造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，通入二氧化碳气体对树脂砂进行干燥；
e.浇注铁水，浇注的同时用37KW的抽真空机对砂箱进行同步抽真空，真空负压为4Pa，抽真空而得的气体净化处理后，排放；
f.浇注完毕，停止抽真空，将铸件取出置于保温炉中升温至1100℃以上，分四阶段实现，第一阶段升至570℃保持1小时，第二阶段升至700℃保持4小时，第三阶段升至870℃保持5小时，第四阶段升至1100℃保持至少12小时。
Claims (9)
1、一种真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造型、振实、浇注、抽真空、保温冷却的步骤，其特征在于，其铸造步骤为：
a.根据铸件形状制作泡沫塑料模型；
b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；
c.将涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用树脂砂造型；
d.造型后的砂箱置于振实装置上将箱内的造型用砂振实，干燥；
e.浇注铁水的同时，用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后，排放；
f.浇注完毕，停止抽真空，将铸件取出置于保温炉中升温至1100℃以上，保温冷却，即得铸件。
2、根据权利要求1所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，步骤c所述的树脂砂为干砂与粘接剂混合而得。
3、根据权利要求2所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，所述的干砂的粒度在80-100目。
4、根据权利要求2所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，所述的粘接剂为水玻璃、糊精、聚苯乙烯树脂和树脂中的至少二种或者二者以上混合而得。
5、根据权利要求2所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，干砂和粘接剂的重量份比为8-9∶1。
6、根据权利要求1所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，步骤d所述的干燥是通入二氧化碳气体干燥树脂砂。
7、根据权利要求1所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，步骤e所述抽真空，其空气负压为3-5.5Pa。
8、根据权利要求1所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，步骤f所述铸件升温至1100℃以上，是将铸件取出后置于保温炉中，第一阶段升至520-570℃保持1-3小时，第二阶段升至700-760℃保持2-4小时，第三阶段升至870-930℃保持3-5小时，第四阶段升至1100℃保持至少12小时。
9、根据权利要求1所述的真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法，其特征在于，步骤f所述的冷却为保温后自然冷却至250-300℃。
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