CN101468384A - 一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，先进行模具清理，再进行模具调整，选取壳型及泥芯材料后进入制作成型工序，最后浇筑、出模。配用该多层多路液压阀模具采用以上工艺收缩特点的方法，来控制铸件的收缩量，即是在铸件主流道泥芯头处安放若干层石棉布来控制铸件收缩量大小，用调整石棉布层数来微调铸件尺寸的公差，顺利的解决了CAT铸件尺寸精度的要求，是一种能制造出精度要求较高、质量稳定的多层多路液压阀的铸造工艺。

Description

一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺

技术领域

本发明设计一种液压阀模具及其铸造工艺，特别涉及一种多层多路液压阀模具及其生产工艺。

背景技术

多层多路液压阀的特点在于三层多路，有8个泥芯组合而成，阀体内腔，形状复杂，泥芯空间占铸件体积约25％。铸件结构特点：壁厚不均匀，铸件内存在多个孤立热节，补缩通道不畅通，很容易产生疏松；泥芯多发气量大；泥芯接点多，容易产生披缝；热节模数大，附近流道容易粘砂；浇铸过程浮力大，主流道直径小而长，容易变形扭曲。该特点使得一般的铸造工艺无法满足其苛刻的工艺要求；特别是在主流道有好多沉割槽的情况下，国内的一般加工是采用机加工达到，但是产品销往国外时，他们的要求是靠铸造工艺保证质量。而仅凭目前国内的现有技术，铸造一个铸件333.5长，由于铸件冒口处热节大，铸件在液态收缩时，壳型软化，那时冒口尚未凝固，由于液体金属压力造成壳型而收缩，而当凝固收缩时产生石墨化膨胀，而此时冒口外壳已结成硬壳无法变形，因此铸件无法膨胀，而中间部分由于热节模数小先冷，因此造成靠近浇口50％的范围内收缩特大超过3％以上，尺寸公差超过1.6mm以上，用各种造型方法，如砂铸，树脂砂铸造，二者复合铸造等各种方法，均徒劳告吹。

发明内容

本发明提供了一种能制造出精度要求较高、质量稳定的多层多路液压阀的铸造工艺。

为了解决以上技术问题，本发明的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺步骤如下：

A、用专用的铜丝、钢丝刷子清理模具外表面的污垢，对照模具型号和待生产产品的型号，更换模具上的浇注日期；

B、将模具安装在射芯机连接板上，调整好射芯机使芯盒开盒平稳；调节汽缸行程便于芯、壳脱模；调整模具使模具上的射砂孔与射板上的射砂孔对准；调整模具垫块使模具定位准确开合自如；调整模具加热装置，检查仪表指示温度与实际是否相符，压力是否正常，设定射砂时间、固化时间。

C、选取壳型和泥芯的材料；

D、制作壳型时，外壳的两付模具必须同时进行操作，打制好上下外壳并及时配合好放置，且在外壳的上下两片用氧化铁红涂料刷涂均匀；

E、制作泥芯时，共用四付泥芯模，每模泥芯数量为1—3只，将泥砂射进模具待固化后取出并泥芯烘干；在烘干的泥芯上用石墨涂料进行浸涂，波美度控制在9—12，且波美度每隔一小时测量调整一次，并记录；再将涂料好的泥芯分开放于烘干盘内，泥芯头部位与盘底接触，进入燃烧程序燃烧并再次烘干；涂料后的泥芯朝上的芯头要钻排气孔，与主排气孔相通，倒出其中残砂；

F、将外壳和泥芯制作完毕后，进入造型工序：领取与待生产产品型号对应的外壳、泥芯，将外壳上的浮砂清理干净，再将配在上型外壳的泥芯头打通，下泥芯，下芯后用气枪吹净型内残砂；先选用两个底箱造型，并将主流道两端加三层石棉布，检查造型好的型腔排气槽是否通畅，再选用砂箱做箱盖，在包括直浇口、冒口、内浇口、横浇口的浇铸系统周边保证浇道的紧实度，特别是浇口、冒口的进实度要高于其他部位，浇口、冒口及横浇道必须清理干净，不允许有浮砂；箱底、箱盖造型完毕后配箱，配箱时，型腔分型面与壳型相平，并用压鉄压箱；

G、模具准备完毕后，在炉中熔铁水，并在铁水在铁水槽中用孕育剂进行孕育处理，将孕育好的铁水温度控制在大于等于1370℃，挡渣引火，然后对模具浇口不断流浇注，冒口浇满；浇注时，先快后慢，保证直浇口于整个浇注过程中一直充满。

H、浇注后，模具上的压鉄要保持到浇口变黑后才能移去，且模具中的铸件在模具中要以低于600℃的温度保温4小时后才能出模。

I、出模后，将铸件冒口去除，用大砂轮打磨铸件浇冒口，打磨平各部位的飞边、毛刺，再用抛丸机进行初次抛丸、用角向砂轮及电磨棒打磨铸件的飞边、毛刺及脉纹、用喷砂枪清理铸件内腔，至各孔内均没有黑砂喷出，最后，再次进行二次抛丸处理，清理完毕。

所述壳型的加热温度：300—340℃，射砂气压：0.5—0.6Mpa，射砂时间：3—5SeC，固化时间：1.5——2.5Min。

所述泥芯的加热温度：225—275℃，射砂气压：0.5—0.6Mpa，射砂时间：1—3SeC，固化时间：30—90SeC。

所述泥芯的烘干温度180—230℃，连续保温时间：0.5—1.5Min.

所述箱盖造型后的紧实度在70—80。

所述孕育处理分两次加孕育剂：一次孕育加入0.5％，二次孕育加0.2—0.4％。

所述两次抛丸时间分别是：第一次抛丸时间：6分钟；第二次抛丸时间：8—10分钟。

以上工艺的优点在于：配用该多层多路液压阀模具采用以上工艺收缩特点的方法，来控制铸件的收缩量，即是在铸件主流道泥芯头处按放若干层石棉布来控制铸件收缩量大小，用调整石棉布层数来微调铸件尺寸的公差，顺利的解决了CAT铸件尺寸精度的要求。这种方法特点还在于：

1、用石棉布它不怕高温，能保证砂型间隙度；

2、石棉布之间有弹性，可伸缩；

3、工艺简单成本低；

4、造型过程中，可避免测量砂型硬度的过程；

5、减少模具修模工作量；

另外，该类阀体由于芯孔细而长并由多个泥芯组装，在浇铸时，受到液体浮力大，肯定会产生向上弯曲变形，芯孔的直线度要求又高，甚至控制在在±0.8以内，要保证这个指标，难度很大。在泥芯的芯撑支承方法上，采用三层法兰芯撑支承，实践结果效果非常理想，熔合性好，芯孔直线度符合公差要求，同时通过压力试验，也同样达到工艺要求。

具体实施方式

先用专用的铜丝、钢丝刷子清理模具外表面的污垢，再对照模具型号和待生产产品的型号，更换模具上的浇注日期，模具型号和待生产产品的型号必须一致，浇注日期必须是当天日期。

将模具安装在射芯机连接板上，调整好射芯机使芯盒开盒平稳；调节汽缸行程便于芯、壳脱模；调整模具使模具上的射砂孔与射板上的射砂孔对准；调整模具垫块使模具定位准确开合自如；调整模具加热装置，检查仪表指示温度与实际是否相符，压力是否正常，设定射砂时间、固化时间。

选取壳型的材料：壳型砂材料的选取标准为粒度：70/140，灼减量：1.7—2.5％，常温抗拉：2.0—2.6MPa；选材后，制作壳型时，外壳的两付模具同时进行制作，打制好上下外壳并及时配合好放置，且在外壳的上下两片用氧化铁红涂料刷涂均匀；

选取泥芯的材料泥芯砂材料：粒度：70/140，灼减量：2.7—3.2％，常温抗拉：3.8—4.2MPa；制作泥芯时，共用四付泥芯模，每模泥芯数量为1—3只，将泥砂以射砂气压为0.5—0.6Mpa，射砂时间为1—3SeC的要求射进模具，再以225—275℃的温度加热，加热后，以30—90SeC时间固化；待固化后取出泥芯并用180—230℃，连续保温时间：0.5—1.5Min烘干；在烘干的泥芯上用石墨涂料进行浸涂，浸涂波美度控制在9—12，且波美度每隔一小时测量调整一次，并记录；再将涂料好的泥芯分开放于烘干盘内，泥芯头部位与盘底接触，进入燃烧程序燃烧并再次烘干；涂料后的泥芯朝上的芯头要钻排气孔，与主排气孔相通，并倒出其中残砂；

将外壳和泥芯制作完毕后，进入造型工序：领取与待生产产品型号对应的外壳、泥芯，将外壳上的浮砂清理干净，再将配在上型外壳的泥芯头打通，下泥芯，下芯后用气枪吹净型腔内的残砂；先选用两个底箱造型，并将主流道两端加三层石棉布，石棉的层数可根据铸件尺寸的公差进行调整；检查造型好的型腔排气槽是否通畅，再选用砂箱做箱盖浇铸，在包括直浇口、冒口、内浇口、横浇口的浇铸系统周边保证浇道的紧实度在70—80；特别是浇口、冒口的紧实度要高于其他部位，浇口、冒口及横浇道必须清理干净，不允许有浮砂；箱底、箱盖造型完毕后配箱，配箱时，型腔分型面与壳型相平，并用压鉄压箱；

以上制造铸件的整体模具准备完毕后，在炉中熔铁水，并在铁水在铁水槽中用孕育剂进行两次孕育处理，一次孕育加入孕育剂0.5％，二次孕育加孕育剂0.2—0.4％。将孕育好的铁水温度控制在大于等于1370℃，挡渣引火，然后对模具浇口冒口等相关处不断流浇注，特别是冒口必须浇满；浇注时，先快后慢，保证直浇口于整个浇注过程中一直充满。

浇注后，模具上的压鉄要保持到浇口变黑后才能移去，且模具中的铸件在模具中要以低于600℃的温度保温4小时后才能出模。

出模后，将铸件冒口去除，用大砂轮打磨铸件浇冒口，打磨平各部位的飞边、毛刺，再用抛丸机进行初次抛丸6分钟、用角向砂轮及电磨棒打磨铸件的飞边、毛刺及脉纹、用喷砂枪清理铸件内腔，至各孔内均没有黑砂喷出，最后，再次进行二次抛丸处理8—10分钟，清理完毕后铸件铸造完毕。

Claims (7)

1、一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述多层多路液压阀的铸造工艺步骤如下：

A、用专用的铜丝、钢丝刷子清理模具外表面的污垢，对照模具型号和待生产产品的型号，更换模具上的浇注日期；

B、将模具安装在射芯机连接板上，调整好射芯机使芯盒开盒平稳；调节汽缸行程便于芯、壳脱模；调整模具使模具上的射砂孔与射板上的射砂孔对准；调整模具垫块使模具定位准确开合自如；调整模具加热装置，检查仪表指示温度与实际是否相符，压力是否正常，设定射砂时间、固化时间。

C、选取壳型和泥芯的材料；

D、制作壳型时，外壳的两付模具必须同时进行操作，打制好上下外壳并及时配合好放置，且在外壳的上下两片用氧化铁红涂料刷涂均匀；

E、制作泥芯时，共用四付泥芯模，每模泥芯数量为1—3只，将泥砂射进模具待固化后取出并泥芯烘干；在烘干的泥芯上用石墨涂料进行浸涂，波美度控制在9—12，且波美度每隔一小时测量调整一次，并记录；再将涂料好的泥芯分开放于烘干盘内，泥芯头部位与盘底接触，进入燃烧程序燃烧并再次烘干；涂料后的泥芯朝上的芯头要钻排气孔，与主排气孔相通，倒出其中残砂；

F、将外壳和泥芯制作完毕后，进入造型工序：领取与待生产产品型号对应的外壳、泥芯，将外壳上的浮砂清理干净，再将配在上型外壳的泥芯头打通，下泥芯，下芯后用气枪吹净型内残砂；先选用两个底箱造型，并将主流道两端加三层石棉布，检查造型好的型腔排气槽是否通畅，再选用砂箱做箱盖，在包括直浇口、冒口、内浇口、横浇口的浇铸系统周边保证浇道的紧实度，特别是浇口、冒口的进实度要高于其他部位，浇口、冒口及横浇道必须清理干净，不允许有浮砂；箱底、箱盖造型完毕后配箱，配箱时，型腔分型面与壳型相平，并用压鉄压箱；

G、模具准备完毕后，在炉中熔铁水，并在铁水在铁水槽中用孕育剂进行孕育处理，将孕育好的铁水温度控制在大于等于1370℃，挡渣引火，然后对模具浇口不断流浇注，冒口浇满；浇注时，先快后慢，保证直浇口于整个浇注过程中一直充满。

H、浇注后，模具上的压鉄要保持到浇口变黑后才能移去，且模具中的铸件在模具中要以低于600℃的温度保温4小时后才能出模。

I、出模后，将铸件冒口去除，用大砂轮打磨铸件浇冒口，打磨平各部位的飞边、毛刺，再用抛丸机进行初次抛丸、用角向砂轮及电磨棒打磨铸件的飞边、毛刺及脉纹、用喷砂枪清理铸件内腔，至各孔内均没有黑砂喷出，最后，再次进行二次抛丸处理，清理完毕。

2、根据权利要求1所述的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述壳型的加热温度：300—340℃，射砂气压：0.5—0.6Mpa，射砂时间：3—5SeC，固化时间：1.5——2.5Min。

3、根据权利要求1所述的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述泥芯的加热温度：225—275℃，射砂气压：0.5—0.6Mpa，射砂时间：1—3SeC，固化时间：30—90SeC。

4、根据权利要求1所述的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述泥芯的烘干温度180—230℃，连续保温时间：0.5—1.5Min.

5、根据权利要求1所述的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述箱盖造型后的紧实度在70—80。

6、根据权利要求1所述的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述孕育处理分两次加孕育剂：一次孕育加入0.5％，二次孕育加0.2—0.4％。

7、根据权利要求1所述的一种多层多路液压阀模具及其铸造工艺，其特征在于：所述两次抛丸时间分别是：第一次抛丸时间：6分钟；第二次抛丸时间：8—10分钟。