CN102764853B - 感应加热气化eps消失模铸造方法 - Google Patents

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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。
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 (8)

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。
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