CN102744390B

CN102744390B - 一种真空消失模铸造工艺

Info

Publication number: CN102744390B
Application number: CN201210265246.2A
Authority: CN
Inventors: 喻朝晖
Original assignee: HUNAN SANXING MACHINE TOOL TOOL CO Ltd
Current assignee: Hunan Sanxing Machine Tool Co., Ltd.
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: CN102744390A

Abstract

本发明公开了一种真空消失模铸造工艺，包括以下步骤：用泡沫砂粒粘结组合成与铸件的尺寸形状相同的型腔膜片；在型腔膜片的壁厚处间隔放置泡沫材料制成的排渣片；并根据铸件上需要加工孔处在型腔膜片的相应位置上插入内冷铁；根据浇道口位置在型腔膜片的对应位置上设置引流片；将型腔膜片刷涂耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振动造型；在真空负压下进行底注式浇铸，同时充入氧气使型腔膜片燃烧气化，液体金属占据型腔膜片的空间位置；凝固冷却后形成铸件。本发明能使得铸件材质更紧密、尺寸更精确；且能提高成品率。

Description

一种真空消失模铸造工艺

技术领域

本发明涉及金属铸造领域，特别地，涉及一种真空消失模铸造工艺。

背景技术

如图1所示，传统的真空消失模铸造工艺，是采用树脂砂工艺造型，采用2个压边冒口4进液态金属，2个压边冒口4通过浇道3连接，冒口尺寸对面设置1个出气冒口5，采用顶注式浇铸工件1。

采用传统的真空消失模铸造工艺，铸造如图2所示的臂架式混凝土泵车增速箱箱体2铸件，该铸件材料为QT450-10，壁厚差悬殊较大，薄壁处9厚度仅10mm，厚壁处8厚度为55mm，并且在厚壁处8要加工6个M12、1个

和1个M20的孔7，如图3所示，铸件需试压0.7Mpa，不得泄漏。其铸造步骤具体如下：在树脂砂工艺造型后，在厚壁处8放置外冷铁6（如图2所示），采用2个压边冒口4进液态金属，冒口尺寸对面设置1个出气冒口5，然后采用顶注式浇铸，浇铸温度为1400℃～1420℃，得到铸件。

采用上述的生产工艺的生产的铸件铸件综合废品率达20％，且成品常具有以下缺陷：

1）铸件厚壁处8加工的6个M12、

M20孔7，特别是丝孔缩松严重；

2）铸件冷隔；

3）外表质量不良。

缺陷原因分析：由于浇铸温度较高，厚壁部分依靠只有10mm壁厚进行补缩达不到要求，铸件凝固过程中薄壁处9首先凝固，厚壁处8凝固中得不到铁液补充，仅依靠外冷铁6达不到补缩效果。如果降低浇铸温度铸件又易产生冷隔，而且外冷铁6难管理，易生锈和失效，铸件表面质量达不到客户要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种能使得铸件材质更紧密、尺寸更精确；且能提高成品率的真空消失模铸造工艺，以解决传统的真空消失模铸造工艺易造成孔缩松、铸件冷隔且外表质量不良的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种真空消失模铸造工艺，包括以下步骤：

S1：用泡沫砂粒粘结组合成与铸件的尺寸形状相同的型腔膜片；

S2：在所述型腔膜片的箱壁处间隔放置泡沫材料制成的排渣片；并根据所述铸件上需要加工孔处在所述型腔膜片的相应位置上插入内冷铁；根据浇道口位置在所述型腔膜片的对应位置上设置引流片；

S3：将所述型腔膜片刷涂耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振动造型；

S4：在真空负压下进行底注式浇铸，同时充入氧气使所述型腔膜片燃烧气化，液体金属占据所述型腔膜片的空间位置；

S5：凝固冷却后形成所述铸件。

作为本发明的进一步改进：

所述引流片为长方形，所述引流片的一端朝向所述浇道口。

所述引流片的数量与所述浇道口的数量相同，每个所述浇道口设置一个所述引流片。

所述排渣片为长方形薄片，所述排渣片的一面与所述型腔膜片的顶部齐平，另一面朝向所述型腔膜片的内部。

所述长方形薄片的横截面为梯形。

所述内冷铁为长条状；所述步骤S2中，所述内冷铁部分插入所述型腔膜片中。

所述内冷铁插入所述型腔膜片中的部分的长度大于所述孔的深度。

所述浇铸的温度为1400℃～1420℃。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的真空消失模铸造工艺，在型腔膜片上设置排渣片，可在底注式浇铸过程中将上浮的杂质汇聚在排渣片处，且仅设置排渣片可避免设置冒口造成的反缩现象，使得浇铸件的材质更致密，尺寸更精确，表面粗糙度可达Ra25。

2、本发明的真空消失模铸造工艺，在型腔膜片上插入内冷铁，可使铸件在负压下达到均衡凝固，防止松缩；进一步采用部分外露的插入方式，外露部分可用于在石英砂型中固定定位；内冷铁在型腔膜片内的部分大于孔的长度，可避免在开设孔时产生缩松，提高成品率；且铸件成品的孔处无缩松和冷隔现象，成品质量高。

3、本发明的真空消失模铸造工艺，在型腔膜片上设置引流片，可在底注式浇铸时将液态金属引入预定的流道，使得浇铸过程更可控，结合负压条件，可使得浇铸速度更快，材质易保证质量，球化等级可达到3级以上，且成品无碳缺陷。

4、本发明的真空消失模铸造工艺，通过以上三点，可使得铸件在真空消失模铸造时，实现各部分均衡凝固，使得铸件质地致密均匀，成品率高；本发明尤其适用于大型工件、结构较复杂的工件以及后续加工要求较高的工件的铸造。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的真空消失模浇铸工艺的浇道设置示意图；

图2是现有技术的采用传统真空消失模浇铸工艺浇铸典型工件（箱体）时的外冷铁设置示意图；

图3是图2中的典型工件（箱体）的孔处的剖面结构示意图；

图4是本发明优选实施例的浇铸典型工件（箱体）时的内冷铁及排渣片设置示意图。

图例说明：

1、工件；2、箱体；3、浇道；4、压边冒口；5、出气冒口；6、外冷铁；7、孔；8、厚壁处；9、薄壁处；10、内冷铁；11、排渣片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图4，采用本发明的真空消失模铸造工艺浇铸如图2所示的箱体2，包括以下步骤：

S1：用泡沫砂粒粘结组合成与铸件的尺寸形状相同的型腔膜片。

S2：在型腔膜片上设置排渣片11、内冷铁10和引流片；具体步骤如下：

S201：在铸件型腔膜片的箱壁处间隔放置泡沫材料制成的排渣片11。

本实施例中，排渣片11为长方形薄片，长方形薄片的排渣片11的一面与型腔膜片的顶部齐平，另一面朝向型腔膜片的内部。长方形薄片的横截面一般为梯形。设置排渣片11，可在底注式浇铸过程中将上浮的杂质汇聚在排渣片11处，且仅设置排渣片11可避免设置冒口造成的反缩现象，使得浇铸件的材质更致密，尺寸更精确，表面粗糙度可达Ra25。

S202：并根据铸件上需要加工孔7处在型腔膜片的相应位置上插入内冷铁10，可使铸件在负压下达到均衡凝固，防止松缩。本实施例中，内冷铁10为长铁钉（长度为70mm）；内冷铁10部分插入型腔膜片中（长度为40mm）。内冷铁10插入型腔膜片中的部分的长度大于孔7的深度。采用部分外露的插入方式插入内冷铁10，外露部分（长度为30mm）可用于在石英砂型中固定定位；内冷铁10在型腔膜片内的部分大于孔7的长度，可避免在开设孔7时产生缩松，提高成品率；且铸件成品的孔7处无缩松和冷隔现象，成品质量高。

S203：根据浇道口位置在型腔膜片的对应位置上设置引流片。本实施例中，引流片为长方形，长方形的引流片的一端朝向浇道口，另一端朝向希望液态金属流入的方向。可在底注式浇铸将液态金属引入预定的流道，使得浇铸过程更可控，结合负压条件，可使得浇铸速度更快，材质易保证质量，球化等级可达到3级以上，且成品无碳缺陷。本实施例中，引流片为两片，分别设置在两个浇道口处，通过浇道3实现各自单独浇铸。由于在真空负压条件下进行浇铸，浇铸之前，型腔模片已经气化，使得液态金属的流动阻力减小，从而引流片的尺寸可以比传统的底注式浇铸时的底注片尺寸更小，能达到更好的引流效果，对于本实施例浇铸的最大壁厚为55mm的箱体2，引流片的尺寸仅需35mm×15mm。

S3：将型腔膜片刷涂耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振动造型。

S4：在真空负压下进行底注式浇铸，同时充入氧气使型腔膜片燃烧气化，液体金属占据型腔膜片的空间位置。浇铸的温度为1400℃～1420℃。

S5：凝固冷却后形成铸件。

所得铸件材质致密，铸件加工后M12、M20、

的孔7无缩松及冷隔现象。铸件无真空消失模常规工艺生产所产生的碳缺陷。铸件尺寸精确，表面粗糙度达到Ra25，能满足客户要求。由于浇铸速度快，材质易保证，球化等级达到3级以上。

本发明的原理是通过排渣片、内冷铁10和引流片的设置，结合真空负压，使得液体金属快速充满型腔空间，并实现铸件各部分均衡凝固。均衡凝固理论独立于传统顺序凝固原理之外。依据均衡凝固理论设计合理的铸造工艺，用真空消失模生产球墨铸铁件，利用真空消失模的负压，提高石墨化膨胀的利用程度，有利于铸件的自补缩，提高工艺出品率，改善铸件质量，可以充分显示出均衡凝固理论在消失模生产中的优越性。

采用本发明的真空消失模铸造工艺共生产1500余件铸件，废品率约为3%，本发明尤其适用于大型工件、结构较复杂的工件以及后续加工要求较高的工件的铸造。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种真空消失模铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S2：在所述型腔膜片的箱壁处间隔放置泡沫材料制成的排渣片，所述排渣片的一面与所述型腔膜片的顶部齐平，另一面朝向所述型腔膜片的内部；并根据所述铸件上需要加工孔处在所述型腔膜片的相应位置上插入内冷铁；根据浇道口位置在所述型腔膜片的对应位置上设置引流片；

S5：凝固冷却后形成所述铸件。

2.根据权利要求1所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述引流片为长方形薄片，所述引流片的一端朝向所述浇道口。

3.根据权利要求2所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述引流片的数量与所述浇道口的数量相同，每个所述浇道口设置一个所述引流片。

4.根据权利要求1中所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述排渣片为长方形薄片。

5.根据权利要求4中所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述长方形薄片的横截面为梯形。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述内冷铁为长条状；所述步骤S2中，所述内冷铁部分插入所述型腔膜片中。

7.根据权利要求6所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述内冷铁插入所述型腔膜片中的部分的长度大于所述孔的深度。

8.根据权利要求7所述的真空消失模铸造工艺，其特征在于，所述浇铸的温度为1400℃～1420℃。