CN102784890B - 一种丝杠套类铸件的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铸件的铸造方法，尤其是涉及一种丝杠套类铸件的铸造方法，它包括如下步骤：确定分型面、制作砂芯、制作模具、制芯、组芯、浇注和打箱；本发明工艺方法独特、结合无箱造型、叠芯造型、组芯造芯的优势、使一次浇注铸件数量提升、砂铁比降低、工艺出品率提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸件的铸造方法，尤其是涉及一种丝杠套类铸件的铸造方法。
背景技术
机床用丝杠套类铸件，具有以下共同特征：1、铸件中部呈圆柱形壳体；2、铸件两端呈规则的多变形或闭环曲线平面法兰；3、铸件中部的圆柱形壳表面有1个或2个透门（即与内腔连通的孔，肉眼通过该孔可以看到内腔结构，其轮廓形状可有多种形式，一般以长方形和圆形居多；4、一侧或两侧法兰面上有圆形的透门；5、重量小于50Kg。
现有技术多使用砂箱生产，铸型有上下砂箱组成，铸件按一定顺序分布在模板上。砂箱长*宽*高的尺寸一般选择770*550*250～1000*800*250范围内，受此限制一般一箱可以生产4-8件铸件。此类铸件的铸造工艺设计一般以经过圆柱轴线的法兰对称分界面为分型面，铸件的高度一般为80mm-300mm，以中心平面分型铸件在上、下箱的高度一般为40mm—150mm，砂箱高度一般为200mm-300mm之间，因此吃砂量一般在150左右，综上考虑此类铸件有箱造型砂铁比一般在（12-15）：1，工艺出品率在65%-70%之间。由于这种较高的砂铁比、较低的工艺出品率使得生产成本过高，生产效率也较低。同时受砂箱和吃砂量的限制，型砂出气不畅，型砂中的树脂很难完全燃烧，致使再生砂酌减量高，使得产品多出现呛气孔缺陷，产品质量较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺方法独特、结合无箱造型、叠芯造型、组芯造芯的优势、使一次浇注铸件数量提升、砂铁比降低、工艺出品率提升的一种丝杠套类铸件的铸造方法。
为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：
一种丝杠套类铸件的铸造方法，其特征是：它包括如下步骤：
a. 确定分型面：经过圆柱壳体轴线的法兰为对称分型面；
b. 制作砂芯：制作5个芯盒，5个芯盒为NO.1#形成铸件内腔，NO.2#形成端头空刀，NO.3#形成下箱，NO.4#形成上箱，NO.5#形成盖；
c. 制作模具：模具使用红松木制作，芯盒口平整，并在芯盒口安装加固的钢板或环氧板，芯盒使用螺杆卡紧；
d. 制芯：使用呋喃自硬树脂砂制芯，在芯子内放置一根排气道，该排气道伸出芯头外2－3mm；
e. 组芯：组芯顺序为NO.3#下箱芯——NO.1#内腔芯——NO.2#端头空刀砂芯——NO.4#上箱芯，5块砂芯依次装配完成后，即完成一层砂芯的装配，在NO.4#上箱芯上放置NO.3#下箱芯，重复之前的装配顺序，一般可累计达4层，最后在最高层的NO.4#上箱芯上放置NO.5#盖芯，然后使用夹板卡紧，最后在NO.5#盖芯上放置浇口杯；
f. 浇注：采用开放式浇注系统，阻流截面为直浇道，浇注系统截面比：S直：S横：S内=1：（1.5～2）：（1.5～2）， 熔化好铁水，浇注铸件；
g. 打箱：打箱的时间为2.5－5H；
所述呋喃自硬树脂砂的原料为：再生砂、新砂、树脂和固化剂，再生砂、新砂、树脂的重量含量为89、10、1，固化剂的重量含量为树脂的 30～60％；
所述固化剂为铸造用呋喃树脂固化剂；
所述制芯时上/下箱砂芯在无铸件结构的部位设有用来排出砂芯放出的气体的上下贯通的排气道；
所述浇注时在两侧法兰处或铸件中部设有内浇道。
本发明有如下效果：
1）工艺方法独特：本发明根据丝杠套所具有的共同结构特征，采用两个铸件共用一块芯子，简化施工操作。同时结合无箱造型、叠芯造型、组芯造芯的优势克服了现有技术的不足，使一次浇注铸件数量提升到16-24件，砂铁比降到（1-2）：1，工艺出品率提升到85%-92%。
2）采用无箱叠芯、在一定程度缩短了制芯时间、提高了生产效率、降低了吃砂量，减少型砂使用量，大大降低了生产成本：本发明采用了独特的铸造方案设计：分型面：经过圆柱壳体轴线的法兰对称分界面，砂芯结构的设计：此类铸件一般需要设计5个芯盒，NO.1#形成铸件内腔。采用一连二的设计方法，即两个铸件的内腔由同一块砂型带出，与常规的一块砂芯形成一个铸件内腔的设计相比，极大的简化了操作方法，同时制芯工序也减少了一次重复工作，在一定程度缩短了制芯时间，提高了生产效率。NO.2#形成端头空刀。端头空刀不宜用活料,用端头砂芯铸出此结构。NO.3#形成下箱。相当于有箱造型中的下箱,但其重量需要控制在45Kg以下。NO.4#形成上箱。相当于有箱造型中的上箱,但其重量需要控制在45Kg以下;3#/4#芯需要做沿周定位条，以使两块砂芯装配时更为紧固。NO.5#形成盖。采用无箱叠芯工艺，普遍会存在静压头高度不足，浇注时容易出现浇不足等问题，此盖芯不形成铸件的任何结构，仅仅为增加浇注的静压头高度而设计。
3）使一次浇注铸件数量提升、砂铁比降低、工艺出品率提升：本发明采用开放式浇注系统，阻流截面为直浇道，结合产品单重以及每层铸件重量，设计浇注系统，截面比：S直：S横：S内=1：（1.5～2）：（1.5～2）；出气方法：制芯时，在芯子内放置一根排气道，该排气道要伸出芯头外大约2mm左右。铸件腔的气体通过此排气道排出；高于排气道部位的气体则通过树脂砂较好的透气性将气体排出；上/下箱砂芯在无铸件结构的部位设计上下贯通的排气道，用来排出砂芯放出的气体；补缩方法：与现有技术相比，不设计用于补缩的冒口，炉料配比中适当增大C值，通过石墨化膨胀来补充铸件液态、凝固收缩。除此之外设计位置和大小合适的内浇道，通过内浇道补缩铸件。
4）叠芯造型、组芯造芯：组芯顺序为NO.3#下箱芯——NO.1#内腔芯——NO.2#端头空刀砂芯——NO.4#上箱芯，5块砂芯依次装配完成后，即完成一层砂芯的装配，一次可浇注4个，数量由铸件的大小和重量而定，铸件，为增加一次浇注数量，提高生产效率，可在NO.4#上箱芯上放置NO.3#下箱芯，重复之前的装配顺序，一般可累计达4层，最后在最高层的NO.4#上箱芯上放置NO.5#盖芯，然后使用夹板卡紧，最后在NO.5#盖芯上放置浇口杯。
5）本发明提供的铸造方法设计充分考虑到了产品的结构特征，增强了工艺的通用性，凡具有此类结构特点的丝杠套均可套用此方法。
6）增加了排气面积，大大降低了铸件的呛气孔缺陷：本发明提供的铸造方法制芯时，在芯子内放置一根排气道，该排气道要伸出芯头外大约2mm左右。铸件腔的气体通过此排气道排出；高于排气道部位的气体则通过树脂砂较好的透气性将气体排出；上/下箱砂芯在无铸件结构的部位设计上下贯通的排气道，用来排出砂芯放出的气体设计的出气方法，增加了排气面积，大大降低了铸件的呛气孔缺陷。
7）本发明提供的铸造方法提高C值，通过石墨化膨胀来补充铸件的凝固收缩，同时利用内浇口补缩，取消了冒口补缩设计，提高了产品的工艺出品率。
具体实施方式
一种丝杠套类铸件的铸造方法，它包括如下步骤：
a. 确定分型面：经过圆柱壳体轴线的法兰为对称分型面；
b. 制作砂芯：制作5个芯盒，5个芯盒为NO.1#形成铸件内腔，NO.2#形成端头空刀，NO.3#形成下箱，NO.4#形成上箱，NO.5#形成盖；
c. 制作模具：模具使用红松木制作，芯盒口平整，并在芯盒口安装加固的钢板或环氧板，芯盒使用螺杆卡紧；
d. 制芯：使用呋喃自硬树脂砂制芯，在芯子内放置一根排气道，该排气道伸出芯头外2－3mm；
e. 组芯：组芯顺序为NO.3#下箱芯——NO.1#内腔芯——NO.2#端头空刀砂芯——NO.4#上箱芯，5块砂芯依次装配完成后，即完成一层砂芯的装配，在NO.4#上箱芯上放置NO.3#下箱芯，重复之前的装配顺序，一般可累计达4层，最后在最高层的NO.4#上箱芯上放置NO.5#盖芯，然后使用夹板卡紧，最后在NO.5#盖芯上放置浇口杯；
f. 浇注：采用开放式浇注系统，阻流截面为直浇道，浇注系统截面比：S直：S横：S内=1：（1.5～2）：（1.5～2）， 熔化好铁水，浇注铸件；
g. 打箱：打箱的时间为2.5－5小时。
上述呋喃自硬树脂砂的原料为：再生砂、新砂、树脂和固化剂，再生砂、新砂、树脂的重量含量为89、10、1，固化剂的重量含量为树脂的 30～60％，所述固化剂为铸造用固化剂。
上述制芯时上/下箱砂芯在无铸件结构的部位设有用来排出砂芯放出的气体的上下贯通的排气道。
上述浇注时在两侧法兰处或铸件中部设有内浇道。
Claims (5)
1.一种丝杠套类铸件的铸造方法，其特征是：它包括如下步骤：
a. 确定分型面：经过圆柱壳体轴线的法兰为对称分型面；
b. 制作砂芯：制作5个芯盒，5个芯盒为NO.1#形成铸件内腔，NO.2#形成端头空刀，NO.3#形成下箱，NO.4#形成上箱，NO.5#形成盖；
c. 制作模具：模具使用红松木制作，芯盒口平整，并在芯盒口安装加固的钢板或环氧板，芯盒使用螺杆卡紧；
d. 制芯：使用呋喃自硬树脂砂制芯，在芯子内放置一根排气道，该排气道伸出芯头外2－3mm；
e. 组芯：组芯顺序为NO.3#下箱芯——NO.1#内腔芯——NO.2#端头空刀砂芯——NO.4#上箱芯，5块砂芯依次装配完成后，即完成一层砂芯的装配，在NO.4#上箱芯上放置NO.3#下箱芯，重复之前的装配顺序，一般可累计达4层，最后在最高层的NO.4#上箱芯上放置NO.5#盖芯，然后使用夹板卡紧，最后在NO.5#盖芯上放置浇口杯；
f. 浇注：采用开放式浇注系统，阻流截面为直浇道，浇注系统截面比：S直：S横：S内=1：（1.5～2）：（1.5～2）， 熔化好铁水，浇注铸件；
g. 打箱：打箱的时间为2.5－5H。
2.如权利要求1所述的一种丝杠套类铸件的铸造方法，其特征是：所述呋喃自硬树脂砂的原料为：再生砂、新砂、树脂和固化剂，再生砂、新砂、树脂的重量含量为89、10、1，固化剂的重量含量为树脂的 30～60％。
3.如权利要求2所述的一种丝杠套类铸件的铸造方法，其特征是：所述固化剂为铸造用呋喃树脂固化剂。
4.如权利要求1所述的一种丝杠套类铸件的铸造方法，其特征是：所述制芯时上/下箱砂芯在无铸件结构的部位设有用来排出砂芯放出的气体的上下贯通的排气道。
5.如权利要求1所述的一种丝杠套类铸件的铸造方法，其特征是：所述浇注时在两侧法兰处或铸件中部设有内浇道。
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