CN102921902A - 铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法 - Google Patents

铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法，涉及铸造技术领域，包括以下步骤：制作铸型上型：把加热的零件铁模套装在零件电热模样外，用覆砂机将覆膜砂射入零件铁模和零件电热模样之间，覆膜砂固化成6毫米～8毫米厚的砂壳粘覆于所述铁模上；起模，取出，备用；制作覆膜砂芯：将覆膜砂射入零件电热芯盒内，覆膜砂在所述零件电热芯盒内固化形成覆膜砂芯；制作零件的铸型下型：将组合好的覆膜砂芯放入铁型内合型、粘接，即得零件的铸型下型；将零件的铸型上型与铸型下型合型，形成零件铸型；浇铸，冷却；分模，取出零件即可。与现有技术相比，用本发明铸造的零件各部位的硬度保持均匀，没有出现零件硬度偏高的现象。

Description

铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其是一种用于铸造球墨铸铁零件的铁模覆砂和铁型组芯组合式的铸造工艺方法。
背景技术
铁模覆砂是近年来使用较多的铸造工艺方法，它是将树脂砂用射型机射入被加热的模样与铁模之间的空隙内，树指砂受热固化形成一层6毫米-8毫米厚的结壳粘覆在铁模上，形成铁壳干铸型。铁模覆砂的型腔硬度高，刚性好，能抵制球墨铸铁凝固过程中的石墨化膨胀力，因此，不用或用较小冒口便可获得组织致密的铸件。另外，铁模覆砂的铸型是干型，避免了掉砂、气孔、胀箱等造成废品的因素。但是，由于铁模覆砂铸造的外壳是铁模，铁液凝固速度相对加强快，会造成零件硬度偏高以及硬度不均问题，给铸件机加工带来困难。在现有的铸造工艺中，还没有一种既能保持铁模覆砂铸造的特点，又能使零件的硬度符合零件的硬度要求的铸造工艺方法，许多铸造从业者进行了大量的试验，至今未有获得一种合适的工艺手段和方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法，该方法可以解决现有的铁模覆砂铸造的零件硬度偏高并且使零件各部位的硬度保持均匀。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法，包括以下步骤：
A、制作零件铸型上型：把加热至210℃～240℃的零件铁模套装在零件电热模样外，所述零件电热模样加热至210℃～240℃；用覆砂机将覆膜砂射入所述零件铁模和所述零件电热模样之间，所述覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为3秒～6秒，加热固化温度控制在210℃～240℃范围内，加热固化时间为12秒～15秒，所述覆膜砂固化成6毫米～8毫米厚的砂壳粘覆于所述零件铁模的内壁上；起模，取出所述零件电热模样，修整，即得所述零件铸型上型；
B、制作零件覆膜砂芯：把零件电热芯盒安装在射芯机上，合模；所述零件电热芯盒加热至210℃～240℃，将覆膜砂射入所述零件电热芯盒内，所述射芯机的射砂压力为0.2MPa～0.4MPa，加热固化温度为220℃～240℃，加热固化时间为40秒～60秒，所述覆膜砂在所述零件电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从所述金属电热芯盒中取出所述覆膜砂芯，修整，即得零件覆膜砂芯；
C、制作零件铸型下型：将所述零件覆膜砂芯放入零件铁型内，即得所述零件铸型下型；
D、制作零件铸型：将所述零件铸型上型与所述零件铸型下型合型、紧固，得到完整的零件铸型； 
E、在所述零件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注铁液的温度控制在1360℃~1390℃范围内，浇注时间为5秒~12秒；
F、对完成E步骤的所述零件铸型进行自然冷却，冷却时间在30分钟以上；
G、打开所述零件铸型，取出零件。
上述铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法的技术方案中，更具体的技术方案可以是：按步骤B制作出多个所述覆膜砂芯，修整多个所述覆膜砂芯后，组合形成所述零件覆膜砂芯。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：由于把铁模覆砂作铸型上型，用铁型组芯作为铸型下型；下型是用组合好的零件覆膜砂芯放入在铁型内，零件覆膜砂芯的厚度大于铁模覆砂的砂层厚度；因此，当铁液浇入铸型后，首先与铸型上型的型壁接触的铁液凝固速度得到抑制和减缓，从而使铁液在整个铸型的上型部和下型部得到均匀分布和同时凝固，铸造出来的零件各部位的硬度保持均匀，没有出现零件硬度偏高的现象。
具体实施方式
实施例1：
铸造球墨铸铁零件的铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法包括以下步骤：A、制作零件铸型上型：把加热至210℃的零件铁模套装在零件电热模样外，零件电热模样加热至210℃；用覆砂机将覆膜砂射入零件铁模和零件电热模样之间，覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为3秒，加热固化温度为210℃，加热固化时间为12秒，覆膜砂固化成6毫米～8毫米厚的砂壳粘覆于零件铁模的内壁上；起模，取出零件电热模样，修整，即得零件铸型上型；B、制作零件覆膜砂芯：把零件电热芯盒安装在射芯机上，合模；零件电热芯盒加热至210℃，将覆膜砂射入零件电热芯盒内，射芯机的射砂压力为0.2MPa，加热固化温度为220℃，加热固化时间为40秒，覆膜砂在零件电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从金属电热芯盒中取出覆膜砂芯，修整，即得零件覆膜砂芯；C、制作零件铸型下型：将零件覆膜砂芯放入零件铁型内，即得零件铸型下型；D、制作零件铸型：将零件铸型上型与零件铸型下型合型、紧固，得到完整的零件铸型； E、在零件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注铁液的温度为1360℃，浇注时间为5秒；F、对完成E步骤的零件铸型进行自然冷却，冷却时间30分钟；G、打开零件铸型，取出零件即完成球墨铸铁零件的铸造。
由于把铁模覆砂作铸型上型，用铁型组芯作为铸型下型；下型是用组合好的零件覆膜砂芯放入在铁型内，零件覆膜砂芯的厚度大于铁模覆砂的砂层厚度；因此，当铁液浇入铸型后，首先与铸型上型的型壁接触的铁液凝固速度得到抑制和减缓，从而使铁液在整个铸型的上型部和下型部得到均匀分布和同时凝固，铸造出来的零件各部位的硬度保持均匀，没有出现零件硬度偏高的现象。
实施例2：
铸造球墨铸铁零件的铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法包括以下步骤：A、制作零件铸型上型：把加热至240℃的零件铁模套装在零件电热模样外，零件电热模样加热至240℃；用覆砂机将覆膜砂射入零件铁模和零件电热模样之间，覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为6秒，加热固化温度为240℃，加热固化时间为15秒，覆膜砂固化成6毫米～8毫米厚的砂壳粘覆于零件铁模的内壁上；起模，取出零件电热模样，修整，即得零件铸型上型。B、制作零件覆膜砂芯：把零件电热芯盒安装在射芯机上，合模；零件电热芯盒加热至240℃，将覆膜砂射入零件电热芯盒内，射芯机的射砂压力为0.4MPa，加热固化温度为240℃，加热固化时间为60秒，覆膜砂在零件电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从金属电热芯盒中取出覆膜砂芯，修整，备用；继续按步骤B制作出多个覆膜砂芯，修整多个覆膜砂芯后，粘合，组成零件覆膜砂芯。C、制作零件铸型下型：将零件覆膜砂芯放入零件铁型内，即得零件铸型下型。D、制作零件铸型：将零件铸型上型与零件铸型下型合型、紧固，得到完整的零件铸型。 E、在零件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注铁液的温度为1390℃，浇注时间为12秒。F、对完成E步骤的零件铸型进行自然冷却，冷却时间45分钟；G、打开零件铸型，即完成球墨铸铁零件的铸造。

Claims (2)

1. 一种铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法，其特征在于包括以下步骤：
A、制作零件铸型上型：把加热至210℃～240℃的零件铁模套装在零件电热模样外，所述零件电热模样加热至210℃～240℃；用覆砂机将覆膜砂射入所述零件铁模和所述零件电热模样之间，所述覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为3秒～6秒，加热固化温度控制在210℃～240℃范围内，加热固化时间为12秒～15秒，所述覆膜砂固化成6毫米～8毫米厚的砂壳粘覆于所述零件铁模的内壁上；起模，取出所述零件电热模样，修整，即得所述零件铸型上型；
B、制作零件覆膜砂芯：把零件电热芯盒安装在射芯机上，合模；所述零件电热芯盒加热至210℃～240℃，将覆膜砂射入所述零件电热芯盒内，所述射芯机的射砂压力为0.2MPa～0.4MPa，加热固化温度为220℃～240℃，加热固化时间为40秒～60秒，所述覆膜砂在所述零件电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从所述金属电热芯盒中取出所述覆膜砂芯，修整，即得零件覆膜砂芯；
C、制作零件铸型下型：将所述零件覆膜砂芯放入零件铁型内，即得所述零件铸型下型；
D、制作零件铸型：将所述零件铸型上型与所述零件铸型下型合型、紧固，得到完整的零件铸型； 
E、在所述零件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注铁液的温度控制在1360℃～1390℃范围内，浇注时间为5秒～12秒；
F、对完成E步骤的所述零件铸型进行自然冷却，冷却时间在30分钟以上；
G、打开所述零件铸型，取出零件。
2.根据权利要求1所述的铁模覆砂与铁型组芯复合造型工艺方法，其特征在于：按步骤B制作出多个所述覆膜砂芯，修整多个所述覆膜砂芯后，组合形成所述零件覆膜砂芯。
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