CN102764853B

CN102764853B - 感应加热气化eps消失模铸造方法

Info

Publication number: CN102764853B
Application number: CN 201210283983
Authority: CN
Inventors: 邢振国; 武贤; 常连波; 王宏光; 翟文虎
Original assignee: HANDAN HQ COMPOSITE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANDAN HQ COMPOSITE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: CN102764853A

Abstract

本发明公开了一种感应加热气化EPS消失模铸造方法，涉及消失模铸造技术领域；包括：1）模型制作，模型包括浇冒口系统和铸件模型；2）将模型放入砂箱内，填砂造型；3）抽真空；4）浇注；5）冷却，取出铸件；其关键改进在于：所述步骤2）包括在模型的铸件模型周围布设预埋冷铁圈和感应线圈，感应线圈和设置在砂箱侧壁上的铜管电极连接；在步骤3）抽真空和步骤4）浇注之间增加感应加热气化铸件模型工序，即给感应线圈通电，感应线圈加热预埋冷铁圈，从而使得冷铁周围的铸件模型气化；其优点在于：通过采用感应加热预埋冷铁圈气化铸件模型，使之形成型腔，然后浇注金属液，控制EPS模块残留物的数量和位置，提高铸件的内在质量和耐压性能。

Description

感应加热气化EPS消失模铸造方法

技术领域

本发明涉及消失模铸造技术领域。

背景技术

国内外，将消失模气化的方法有很多，比如，类似熔模铸造的焙烧空壳方法，在消失模模块上多次浸涂涂料、撒干砂后，经1000℃高温焙烧，形成空壳，然后装箱浇注。也有采用EPS消泡还原液的方法，常规造型完成后，将EPS还原液从浇冒口处滴、灌、浸等方法注入型内，EPS气泡破裂，使模样的体积缩小到原体积的10%以下，形成凝胶状，可用夹具从浇冒口中取出，然后浇注高温金属液。最常用的是EPS模块燃烧的方法形成空壳，由于缺氧燃烧不完全或燃烧完全易塌箱等原因，没有广泛使用，该方法的技术难点不在于EPS的燃烧，而在涂层的质量是否能够满足要求。球铁管件一般采用真空消失模铸造工艺生产，但由于EPS模块气化不彻底，在铁水浇注时，总有EPS模块残留物与快速充型的铁水混裹在一起，冷却后产生气孔和残留物。尤其是结构稍微复杂的小管件，例如90°弯管、三通、四通、乙字管等等。这样的管件打压合格率低，废品率高，造成生产成本较高。而且打压时渗漏的部位是随机的，主要是无法控制模块残留的位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种感应加热气化EPS消失模铸造方法，在传统真空消失模铸造工艺的基础上，增加感应加热装置，通过感应加热预埋冷铁圈，在负压下将模型中的铸件模型加热气化，而浇冒系统不气化，从而形成型腔，型腔内部保持负压，不会产生塌箱，最后快速浇注金属液，有效改善耐压铸件铸造质量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种感应加热气化EPS消失模铸造方法，包括：1）模型制作，模型包括浇冒口系统和铸件模型；2）、将模型放入砂箱内，填砂造型；3）抽真空；4）浇注；5）冷却，取出铸件；其关键改进在于：所述步骤2）包括造型过程中在铸件模型周围布设预埋冷铁圈和感应线圈，感应线圈和设置在砂箱侧壁上的铜管电极连接；在步骤3）抽真空和步骤4）浇注之间增加感应加热气化铸件模型工序，即给感应线圈通电，感应线圈加热预埋冷铁圈，从而使得冷铁圈周围的铸件模型气化。

所述步骤2）中使用的感应线圈为水冷电缆；所述铜管电极与砂箱之间绝缘。

所述步骤2）中的预埋冷铁圈和感应线圈绕铸件模型外壁均匀设置。

所述步骤1）包括白模制作，白模表面喷涂料并烘干。

所述步骤3）包括在砂箱上口覆盖塑料薄膜，并用真空泵将砂箱内抽真空。

所述步骤4）在浇注金属液过程中感应线圈断电，但冷却水保持畅通。

所述步骤5）冷却过程中加热线圈内的冷却水一直保持畅通，直至砂箱开始漏砂，漏砂后拆卸预埋冷铁圈和感应线圈，并将铸件取出。

所述感应加热为中频加热、高频加热或者工频加热。

本发明的有益效果如下：通过采用感应加热预埋冷铁圈来气化EPS模型中的铸件模型部分，使之形成型腔，同时模型的浇冒口系统部分不气化，型腔内形成负压，然后通过浇口部分在型腔内浇注金属液，这样可以控制EPS模块残留物的数量和位置，大大提高铸件的内在质量，使铸件耐压性能大大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是四通管件采用本发明方法铸造过程中砂箱结构示意图；

在附图中：1、抽真空口；2、砂箱；3、型砂；4、感应线圈；5、浇注系统； 6、模型涂层；7、EPS模型；8、预埋冷铁圈；9、水冷电缆；10、铜管电极。

具体实施方式

综上所述，本发明公开了一种感应加热气化EPS消失模铸造方法，包括：1）模型制作，模型包括浇冒口系统和铸件模型；2）、将模型放入砂箱内，填砂造型；3）抽真空；4）浇注；5）冷却，取出铸件；其关键改进在于：所述步骤2）包括造型过程中在铸件模型周围布设预埋冷铁圈和感应线圈，感应线圈和设置在砂箱侧壁上的铜管电极连接；在步骤3）抽真空和步骤4）浇注之间增加感应加热气化铸件模型工序，即给感应线圈通电，感应线圈加热预埋冷铁圈，从而使得冷铁圈周围的铸件模型气化。

所述步骤1）包括白模制作，白模表面喷涂料并烘干。

所述感应加热为中频加热、高频加热或者工频加热。

以四通管件为例对本发明的具体实施过程中进行说明：砂箱2仍采用真空负压消失模砂箱，只是需要在砂箱2侧壁上打孔，用绝缘材料将固定在砂箱2侧壁上，铜管电极10通过一段水冷电缆9与感应线圈4相连，感应线圈4也采用水冷电缆，内通冷却水。

造型仍采用振动加砂振实台振实，首先加底砂振实，然后将烘干好的四通模型下部套上预埋冷铁圈8和感应线圈4，并接通水冷电缆，逐层加砂振实，随时注意预埋冷铁圈8和感应线圈4的位置；主管下部振实后，支管套上预埋冷铁圈8和感应线圈4，逐层加砂振实，最后主管上部套上预埋冷铁圈8和感应线圈4，加砂振实，本发明中的EPS模型采用常规EPS消失模，包括浇冒系统和铸件模型，只在铸件模型周围布设预埋冷铁圈和感应线圈，浇冒口系统周围不布设，在气化过程中只气化铸件模型，从而使得气化后的型腔内形成负压，避免塌箱。

造型完成后砂箱2表面覆盖塑料薄膜，从砂箱2下部抽真空口1抽真空。感应线圈4通冷却水，送电感应加热预埋冷铁圈8。一段时间后，预埋冷铁圈8升到高温，在真空条件下，将冷铁附近的铸件模型气化，而浇冒系统不气化，模型外表面的模型涂层6保持不变，由于浇冒系统的模块没有受热，所以铸件模型气化后形成的型腔内保持负压，型砂3在真空负压条件下没有流动性能，保持不塌箱；气化完成后感应线圈断电，快速浇注金属液。整个浇注冷却过程中，感应线圈4的冷却水保持流动，直到漏砂开箱停水。

采用底漏或侧漏砂箱2，该工艺冷却后，不能翻箱，否则会造成砂箱2内的感应圈变形无法再次使用，水冷电缆使用寿命降低，所以砂箱2应做成底部漏砂或侧漏砂形式。

该工艺可以将铸件模型在浇注前气化，大大减少了金属液浇注时的发气量，减少了EPS残留物对金属液充型的影响，大大提高了耐压铸件的内在质量，使得耐压铸件的合格率可以达到95%以上。

从成本角度来说，虽然中频加热气化增加了部分电费，但可以降低金属液的浇注温度，与常规真空负压消失模工艺相比，生产成本没有增加。

本发明具有良好的操控性，可以随意控制EPS模型优先气化的位置，有利于提高铸件的内在质量。但该工艺造型稍微复杂，生产效率较低，不适合批量规模化大生产，只适用于单件小批量高质量的管件的生产。

Claims

1.一种感应加热气化EPS消失模铸造方法，包括：1）模型制作，模型包括浇冒口系统和铸件模型；2）、将模型放入砂箱内，填砂造型；3）抽真空；4）浇注；5）冷却，取出铸件；其特征在于：所述步骤2）包括造型过程中在铸件模型周围布设预埋冷铁圈和感应线圈，感应线圈和设置在砂箱侧壁上的铜管电极连接；在步骤3）抽真空和步骤4）浇注之间增加感应加热气化铸件模型工序，即给感应线圈通电，感应线圈加热预埋冷铁圈，从而使得冷铁圈周围的铸件模型气化。

2.根据权利要求1所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤2）中使用的感应线圈为水冷电缆；所述铜管电极与砂箱之间绝缘。

3.根据权利要求2所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤2）中的预埋冷铁圈和感应线圈绕铸件模型外壁均匀设置。

4.根据权利要求3所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤1）包括白模制作，白模表面喷涂料并烘干。

5.根据权利要求4所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤3）包括在砂箱上口覆盖塑料薄膜，并用真空泵将砂箱内抽真空。

6.根据权利要求5所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤4）在浇注金属液过程中感应线圈断电，但冷却水保持畅通。

7.根据权利要求6所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述步骤5）冷却过程中加热线圈内的冷却水一直保持畅通，直至砂箱开始漏砂，漏砂后拆卸预埋冷铁圈和感应线圈，并将铸件取出。

8.根据权利要求1所述的感应加热气化EPS消失模铸造方法，其特征在于：所述感应加热为中频加热、高频加热或者工频加热。