CN101462160A - 树脂砂实型铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种树脂砂实型铸造工艺，该工艺包括以下步骤：制造模样，用泡沫材料制造模样；涂料和干燥，在模样表面涂挂涂料，并烘干；造型，将干燥的模样置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填树脂砂进行造型，并在模样上设置冒口；以及浇注、落砂和清理，往砂箱中浇注铁水，冷却后开箱落砂，对铸件进行清理；其中，在浇注过程中，所述砂箱中保持真空状态。根据本发明提供的树脂砂铸造工艺，由于在浇注过程中砂箱保持真空状态，因而泡沫模样产生的大量废气和烟尘可以被真空系统抽走，并统一进行处理，从而不会排放到车间，不会造成污染；而且由于废气及时被真空系统抽走，使铁水可以顺利充型，从而可以避免产生充不满、气孔等铸造缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种实型铸造工艺，更具体地说，涉及一种树脂砂实型铸造工艺。
背景技术
实型铸造也称为气化模铸造或消失模铸造，是指采用聚苯乙烯发泡的模样代替木模或金属模，用干砂或树脂砂、水玻璃砂等型砂进行造型，无需起模，直接将高温液态金属浇注到型中可气化的模样上，使模样燃烧、气化、消失而形成铸件的方法。该实型铸造工艺通常包括气化模模样的制造、模样与浇注系统和冒口的粘接、模样涂挂涂料和干燥、填砂造型、浇注、落砂和清理等步骤。对于大批量生产的中小型铸件，例如汽车和拖拉机零件、铸铁管接头等，通常采用干砂负压造型，即采用干砂进行造型，并对砂箱施加一定的真空度，以使砂型紧固。而对于单件、小批量生产的中大型铸件，如汽车覆盖件模具、机床床身等，通常采用树脂砂造型，即在造型时，将干砂、树脂和固化剂的混合物填入砂箱中，通过树脂和固化剂使砂型固化。
在树脂砂实型铸造过程中，浇注时泡沫模型被铁水熔化、燃烧、气化而产生大量废气和烟尘，这些废气和烟尘经由设置在模样上的明冒口和砂箱上的排气孔排放到车间，严重污染了车间及环境，危害工人的健康。当模样较大而明冒口和排气孔较少时，所排放的气体不能及时排出型腔，在型腔内形成压力，从而阻碍铁水充型，使铸件容易产生充不满、气孔等铸造缺陷。
发明内容
本发明针对现有的树脂砂实型铸造工艺的易造成污染、所铸造的铸件易出现充不满、气孔等铸造缺陷的缺点，提供一种不会造成污染、铸件不会出现充不满、气孔等铸造缺陷的树脂砂实型铸造工艺。
本发明提供的树脂砂实型铸造工艺包括以下步骤：
制造模样：用泡沫材料制造模样；
涂料和干燥：在模样表面涂挂涂料，并烘干；
造型：将干燥的模样置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填树脂砂进行造型，并在模样上设置冒口；以及
浇注、落砂和清理：往砂箱中浇注铁水，冷却后开箱落砂，对铸件进行清理；
其中，在浇注过程中，所述砂箱中保持真空状态。
根据本发明提供的树脂砂铸造工艺，由于在浇注过程中砂箱保持真空状态，因而泡沫模样产生的大量废气和烟尘可以被真空系统抽走，并统一进行处理，从而不会排放到车间，不会造成污染；而且由于废气及时被真空系统抽走，使铁水可以顺利充型，从而可以避免产生充不满、气孔等铸造缺陷。
附图说明
图1是本发明提供的树脂砂实型铸造工艺的总体示意图；
图2是图1中的砂箱部分的示意图；
图3是图1中的真空系统部分的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本发明的具体实施方式。
本发明提供的一种优选的树脂砂实型铸造工艺包括以下步骤：制造模样4，用泡沫材料制造模样4；涂料和干燥，在模样4表面涂挂涂料，并烘干；造型，将干燥的模样4置于砂箱10中，放置浇道，往砂箱10中填树脂砂5进行造型，并在模样4上设置冒口6；以及浇注、落砂和清理，往砂箱10中浇注铁水，冷却后开箱落砂，对铸件进行清理；其中，在浇注过程中，所述砂箱10中保持真空状态。
根据本发明提供的树脂砂铸造工艺，由于在浇注过程中砂箱10保持真空状态，因而泡沫模样4产生的大量废气和烟尘可以被真空系统20抽走，并统一进行处理，从而不会排放到车间，不会造成污染；而且由于废气及时被真空系统20抽走，使铁水可以顺利充型，从而可以避免充不满、出现气孔等铸造缺陷的产生。
可以根据具体的实型铸造工艺来选择所述砂箱10内的真空度，作为一种具体的实施方式，在浇注过程中，所述砂箱10中的相对压力为-0.015～-0.03MPa。
可以采用本领域公知的方式使所述砂箱10在浇注过程中保持真空状态，例如采用真空泵对砂箱10抽真空的方式来实现。作为一种具体的实施方式，如图3所示，所述砂箱10带有真空室，该真空室通过真空泵15与气体收集罐16相连接。从而泡沫模样4产生的大量废气和烟尘经过树脂砂5、真空室被所述真空泵15抽至收集罐16内，便可对所收集的废气和烟尘进行统一处理。所述收集罐16可以为本领域公知的各种储气罐，也可以为气水分离罐，从而将所收集的废气和烟尘进行初步分离。所述收集罐16可以与其他废气收集处理装置相连接，以对所收集的废气和烟尘进行进一步的处理。
优选情况下，所述真空室与真空泵15之间连接有稳压罐14。所述稳压罐14可以为本领域公知的各种压力罐，可以起到稳压的作用，使得砂箱10内的真空度保持稳定。
如图2所示，所述砂箱10可以为组合式砂箱，包括底箱3、中箱2和盖箱1，所述底箱3、中箱2和盖箱1中的至少一个带有真空室。优选情况下，所述底箱3、中箱2和盖箱1都带有真空室。如图2所示，可以使用钢板将所述盖箱1隔离成上、下两个腔室，其中上腔室为第一真空室11，下腔室为第一填砂室13，所述钢板上布置有多个通孔，使得上、下两个腔室可以进行气体流通，从而可以通过所述第一真空室11对砂箱进行抽气，可以在所述钢板上铺筛网，从而第一填砂室中的树脂砂5不会落到真空室中，并在所述第一真空室11的侧壁上形成第一抽气通道12，以与真空系统20相连接；可以使用同样的方式用钢板在所述中箱2周侧隔离形成第二真空室21，所述中箱2的其余部分为第二填砂室23，所述第二真空室21环绕所述第二填砂室23，同时在所述第二真空室21的侧壁上形成第二抽气通道22；可以采用同样的方式用钢板将所述底箱3隔离形成上、下两个腔室，其中下腔室为第三真空室31，上腔室为第三填砂室33，并且在所述第三真空室31的侧壁上形成有第三抽气通道32；其中，所述第一真空室11、第二真空室21和第三真空室31分别通过所述第一抽气通道12、第二抽气通道22和第三抽气通道32与真空泵15相连接。
下面参照附图对上述各个步骤进行详细描述。
制造模样：用泡沫材料制造模样4；可以采用本领域公知的各种泡沫材料来制造模样4，例如采用聚苯乙烯发泡材料在成型机上制造所需的模样4。
涂料和干燥：在模样4表面涂挂涂料，并烘干；可以采用本领域公知的涂料和涂挂方式，例如采用水基涂料浸涂所述模样4，可以一次浸涂、干燥，也可以多次浸涂、干燥，例如先浸涂0.3-0.5mm的涂层，在35-55℃下烘烤干燥，然后再浸涂至涂层达到1.0-1.5mm，再在35-55℃下烘烤干燥。
造型：将干燥的模样4置于砂箱10中，放置浇道，往砂箱10中填树脂砂5进行造型，并在模样4上设置冒口6；可以采用本领域公知的各种方式来实现本步骤，例如，所述砂箱10可以为上述由底箱3、中箱2和盖箱1组成的组合式砂箱，填砂时，可以将模样4置于所述中箱2的第二填砂室23中，并选择适当的位置放置直浇道8，填入原砂为30-50目的树脂砂5进行造型；当树脂砂5填至适当位置时，放置横向的内浇道7，然后填入树脂砂5，以将浇道覆盖；然后在所述中箱2上放置底箱3，并继续往所述底箱3的第三填砂室33内填入树脂砂5，直至将所述第三填砂室33填满；待树脂砂5固化后，翻转所述砂箱，使底箱3为底面；然后清理所述直浇道8和模样4的上表面，并往所述第二填砂室22内填入树脂砂5，在模样4上设置冒口6，再放置盖箱1，并继续往所述第一填砂室13内填入树脂砂5，直至将所述第一填砂室13填满，待树脂砂固化后便完成造型步骤。
浇注、落砂和清理：往砂箱10中浇注铁水，冷却后开箱落砂，对铸件进行清理；可以采用本领域公知的方式来实现该步骤，例如，先把造型结束后的铸型搬运到浇注区，并安放好浇口杯9，将所述第一真空室11、第二真空室21和第三真空室31分别通过所述第一抽气通道12、第二抽气通道22和第三抽气通道32与真空泵15上的相应阀门相连接，打开真空泵15，使真空度保持在所需的水平(例如-0.015～-0.03MPa)，准备浇注。当铁水温度达到1430-1460℃时出炉，待温度下降到1360-1380℃时，开始浇注；待铸件在砂箱内冷却不少于72小时后，便可开箱落砂，对铸件进行清理，从而完成该步骤。
如上文所述，在造型过程中，需要在模样4上设置冒口6。冒口是指在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔，也指该空腔中充填的金属。冒口主要的作用是补给铸件凝固收缩所需的金属，避免产生缩孔，有时也起排气集渣的作用。冒口可分为明冒口和暗冒口，明冒口的表面露出铸型，靠金属液静压力补缩，暗冒口的高度不伸出铸型顶面，全部冒口被型砂覆盖。在本发明所提供的树脂砂铸造工艺中，所述冒口6为暗冒口。由于所述冒口6被树脂砂5覆盖，因而泡沫模样4产生的大量废气和烟尘可以先被树脂砂5过滤，然后进入所述真空室，被真空泵15抽至收集罐16内进行统一处理。
Claims (7)
1.一种树脂砂实型铸造工艺，该铸造工艺包括以下步骤：
制造模样：用泡沫材料制造模样；
涂料和干燥：在模样表面涂挂涂料，并烘干；
造型：将干燥的模样置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填树脂砂进行造型，并在模样上设置冒口；以及
浇注、落砂和清理：往砂箱中浇注铁水，冷却后开箱落砂，对铸件进行清理；其特征在于，
在浇注过程中，所述砂箱中保持真空状态。
2.根据权利要求1所述的铸造工艺，其特征在于，在浇注过程中，所述砂箱中的相对压力为-0.015～-0.03MPa。
3.根据权利要求1所述的铸造工艺，其特征在于，所述砂箱带有真空室，该真空室通过真空泵与气体收集罐相连接。
4.根据权利要求3所述的铸造工艺，其特征在于，所述真空室与真空泵之间连接有稳压罐。
5.根据权利要求3所述的铸造工艺，其特征在于，所述砂箱包括底箱、中箱和盖箱，所述底箱、中箱和盖箱中的至少一个带有真空室。
6.根据权利要求5所述的铸造工艺，其特征在于，所述底箱、中箱和盖箱都带有真空室。
7.根据权利要求1所述的铸造工艺，其特征在于，所述冒口为暗冒口。
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