CN103008547A - 一种汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，步骤是：步骤1、将分体气化模粘结为整体气化模，同时将浇口、冒口气化模粘结为一体结构；步骤2、在气化模表面涂覆耐火涂料层，干燥后备用；步骤3、将气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用；步骤4、将树脂砂型壳加热使气化模气化，获得树脂砂壳型；待气化模气化完毕后，对树脂砂型壳继续加热；步骤5、取出树脂砂型壳，旋即向树脂砂型壳中浇铸合金液；步骤6、待壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后即成。本发明方法能够制得轮廓清晰、尺寸精度高、表面粗糙度低的高质量涡壳铸件。
Description
技术领域
本发明属于汽车发动机制造技术领域，涉及一种汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法。
背景技术
涡轮增压器是提高汽车发动机效率、降低燃油消耗、减少废气排放的高新技术手段，其核心部件涡轮增压器壳体（简称涡壳）质量仅几千克，壁厚仅5mm-10mm，具有三维流线结构，外形不甚规则，表面质量要求极高，属中等复杂小件，铸造生产难度较大。
近年来，随着汽车发动机技术的快速发展和节能环保相关法规的实施，汽车工业对涡轮增压器的需求量急剧攀升，主要汽车制造大国均加快了对汽车涡轮增压器壳体铸造技术的研发进程。经过近10年的开发研究，基本形成了以壳型铸造为主流的涡壳件生产方法并已达到稳定化批量生产。同时，消失模铸造法和精密铸造法及其复合方法的应用研究也在进行之中。但是，从目前的技术现状分析，壳型法需要多单元曲面分型，涡壳尺寸精度和表面质量不易保证；消失模铸造法、精密铸造法及其复合方法生产工艺复杂，设备投入较大。因此，亟待开发一种高效、节能、低成本的涡壳件铸造方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车涡壳件树脂砂壳型铸造方法，解决了现有技术生产工艺复杂，设备投入较大，涡壳尺寸精度和表面质量不易保证的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，该方法按照如下步骤实施：
步骤1、制作气化模
气化模分体制造；然后将分体气化模粘结为整体气化模，同时将浇口、冒口气化模与整体气化模粘结为一体结构；
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆一层耐火涂料层，待该耐火涂料层干燥后备用；
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂填充紧密，均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用；
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将包覆有气化模的树脂砂型壳置入加热炉中，加热到90℃-110℃使气化模气化，获得树脂砂壳型；
待气化模气化完毕后，对树脂砂型壳继续加热到280℃-350℃；
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂型壳，旋即向树脂砂型壳中浇铸合金液，铸得汽车涡轮增压器壳体；
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
本发明的有益效果是，将气化模铸造与树脂砂铸造有机地复合为一体，充分发挥了两种铸造方法之优点，其特点体现在以下方面：
1）气化模在铸造过程中仅作为型壳制备的载体之物，不与合金液之间发生作用，因而能够有效地避免不锈钢增碳及高镍球铁件产生皱皮缺陷；
2）型壳具有树脂砂型铸造特性，有助于获得轮廓清晰、表面光洁、尺寸精度高的涡壳铸件；
3）该方法设备投资少，型壳制备过程简单易行，生产效率高，有利于获得低成本、高质量的涡轮增压器壳体铸件。
具体实施方式
本发明的汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，其总的工艺过程是，依据零件图，在对涡壳件进行铸造工艺性分析及铸造工艺设计的基础上，首先，采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒（简称EPS）制成涡壳件气化模及浇口、冒口一体的气化模；进而利用浸涂法对气化模上水基涂料以形成一定厚度的耐火涂层；然后，将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模；待树脂砂充分硬化形成型壳之后，再将含有气化模的型壳从芯盒中取出，置入加热炉中进行加热，在较低的温度下使气化模发生气化，制成内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高、应力倾向小的树脂砂型壳；随后对树脂砂型壳进行加热，当型壳温度达到较高的预热温度时，将合金液浇入树脂砂型壳之中，经冷却凝固及脱壳处理，得到轮廓清晰、尺寸精度高、表面粗糙度低的高质量涡壳铸件。
据此，本发明的汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，具体按照如下步骤实施：
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒（简称EPS）制备气化模，根据涡壳件的结构特点，铸造工艺设计时需要进行多单元曲面分型，相应地，气化模需要分体制造，这样，在现有的常规气化模生产条件下即可制得分体气化模；然后将分体气化模粘结为整体气化模，同时将浇口、冒口气化模与整体气化模粘结为一体结构。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆一层耐火涂料层，该耐火涂料层的厚度为0.5毫米-1毫米，自然干燥或风干后备用。
该耐火涂料层的涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂组成，其中的耐火粉料的质量百分数为100%，其它组分以耐火粉料为基准，按占耐火粉料的质量百分数来表示，各个组分的具体配方按质量百分数分别为：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为3%-5%，膨润土为1%-3%，羧甲基纤维素为0.2%-0.3%，木质素磺酸钠为0.03%-0.04%，水适量，最终的比重为40-50°B′e。
镁橄榄石粉具有触变性好，屈服值适宜，悬浮率高，易涂覆，涂层强度高，高温爆热不开裂，抗粘砂性强，铸件表面光洁，涂层烧结壳自行剥离等优良性能。硅溶胶具有良好的粘结性能。膨润土和羧甲基纤维素能够提高涂料的分散性和悬浮性能及稠化触变性能。木质素磺酸钠能够改善涂料的涂挂性能。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂填充紧密，均匀地包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。
自硬树脂砂的配方以石英砂的质量百分数为100%作为基准，其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，其它各个组分的具体配方按质量百分数分别为：石英砂为100%，酚醛呋喃为1%-1.5%，（固化剂）苯磺酸为0.5%-0.8%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将包覆有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，加热到90℃-110℃使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型；
待气化模气化完毕后，对树脂砂型壳继续加热到280℃-350℃，以防止浇注过程中产生冷隔、浇不足、铁豆、夹渣、气孔等缺陷。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂型壳，旋即向树脂砂型壳中浇铸合金液，合金液系用感应电炉熔炼而成，铸得汽车涡轮增压器壳体。
现有的汽车涡轮增压器壳体铸件的合金成分通常选用高镍奥氏体球墨铸铁或耐热不锈钢，其化学成分按质量百分比(wt%)分别表示为：
高镍奥氏体球墨铸铁的成分为：C≤2.0，Cr为1.6~2.0，Ni为34~38，Mn≤0.7，Si为4.8~5.3，P≤0.04，S≤0.04，Mg为0.03~0.09，其余为铁；
耐热不锈钢的成分为：C为0.3~0.5，Cr为23~27，Ni为19~22，Mn≤2，Si≤2.5，P≤0.04，S≤0.04，Mo≤0.5，Nb≤1.6，其余为铁。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例1
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模。气化模分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.5毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料中的各个组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为3%，膨润土为1%，羧甲基纤维素为0.2%，木质素磺酸钠为0.03%，水适量，最终的比重为40°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1%，固化剂苯磺酸为0.5%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在90℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到280℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂型壳，旋即向壳型中浇铸高镍奥氏体球墨铸铁铁液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例2
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模，气化模分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.55毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料中的各个组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为3.2%，膨润土为1.2%，羧甲基纤维素为0.21%，木质素磺酸钠为0.035%，水适量，最终的比重为42°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。
自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.1%，固化剂苯磺酸为0.6%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在95℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到285℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向型壳中浇铸高镍奥氏体球墨铸铁铁液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例3
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模，气化模分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.6毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂等组成，涂料配方以耐火粉料为总量（100%），其它组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为3.5%，膨润土为1.5%，羧甲基纤维素为0.22%，木质素磺酸钠为0.04%，水适量，最终的比重为48°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.5%，固化剂苯磺酸为0.65%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在100℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到300℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向型壳中浇铸高镍奥氏体球墨铸铁铁液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例4
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模，气化模分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。在常规气化模生产条件下即可获得分体气化模。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.65毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂等组成，涂料配方以耐火粉料为总量（100%），其它组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为3.8%，膨润土为1.8%，羧甲基纤维素为0.24%，木质素磺酸钠为0.03%，水适量，最终的比重为46°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.4%，固化剂苯磺酸为0.7%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在100℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到350℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向壳型中浇铸高镍奥氏体球墨铸铁铁液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例5
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模，气化模需要分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。在常规气化模生产条件下即可获得分体气化模。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.7毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂等组成，涂料配方以耐火粉料为总量（100%），其它组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为4%，膨润土为2%，羧甲基纤维素为0.26%，木质素磺酸钠为0.04%，水适量，最终的比重为48°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.3%，固化剂苯磺酸为0.75%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在110℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到320℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向壳型中浇铸耐热不锈钢钢液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例6
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模。根据涡壳件的结构特点，铸造工艺设计时需要进行多单元曲面分型，相应地，气化模需要分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。在常规气化模生产条件下即可获得分体气化模。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.8毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂等组成，涂料配方以耐火粉料为总量（100%），其它组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为4.3%，膨润土为2.5%，羧甲基纤维素为0.27%，木质素磺酸钠为0.04%，水适量，最终的比重为47°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.2%，固化剂苯磺酸为0.55%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在105℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到295℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向壳型中浇铸耐热不锈钢钢液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例7
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模。根据涡壳件的结构特点，铸造工艺设计时需要进行多单元曲面分型，相应地，气化模需要分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。在常规气化模生产条件下即可获得分体气化模。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为0.9毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂等组成，涂料配方以耐火粉料为总量（100%），其它组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为4.8%，膨润土为2.8%，羧甲基纤维素为0.28%，木质素磺酸钠为0.03%，水适量，最终的比重为43°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.3%，固化剂苯磺酸为0.8%。
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将含有气化模的树脂砂型壳置入辅有抽气装置的加热炉中，在98℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到340℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向壳型中浇铸耐热不锈钢钢液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
实施例8
步骤1、制作气化模
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备气化模。根据涡壳件的结构特点，铸造工艺设计时需要进行多单元曲面分型，相应地，气化模需要分体制造，然后粘结为整体气化模，同时将整体气化模与浇口、冒口气化模粘结为一体结构。在常规气化模生产条件下即可获得分体气化模。
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
用浸涂法在步骤1最终制作好的气化模表面上涂覆厚度为1.0毫米耐火涂料层，自然干燥或风干后备用。涂料由耐火粉料、粘结剂、稠化触变剂和表面活性剂等组成，涂料配方以耐火粉料为总量（100%），其它组分按占耐火粉料的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100%，硅溶胶为5%，膨润土为3%，羧甲基纤维素为0.3%，木质素磺酸钠为0.04%，水适量，最终的比重为50°B′e。
步骤3、制备树脂砂型壳
将涂料干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂紧密、均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用。自硬树脂砂配方以石英砂质量为基准（100%），其它组分按占石英砂质量的百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100%，酚醛呋喃为1.35%，固化剂苯磺酸为0.72%。
步骤4、气化模气化及壳型预热
将含有气化模的树脂砂壳型置入辅有抽气装置的加热炉中，在108℃下使气化模发生气化，以获得内腔轮廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的树脂砂壳型。待气化模气化完毕后，对壳型进行加热，使其温度达到330℃。
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂壳型，旋即向壳型中浇铸耐热不锈钢钢液，铸得汽车涡轮增压器壳体。
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
上述实施例所获得的涡壳件轮廓清晰、表面粗糙度Ra均在3.2-6.2微米、尺寸精度达CT4-6级，与现有技术的气化模-精铸-负压复合工艺相比，本发明方法的工艺步骤简单，生产效率高，节能环保，生产成本低，完全能够满足涡壳件的高质量批量生产。
Claims (5)
1.一种汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实施：
步骤1、制作气化模
气化模分体制造；然后将分体气化模粘结为整体气化模，同时将浇口、冒口气化模与整体气化模粘结为一体结构；
步骤2、在气化模表面涂覆涂料
在步骤1最终制作好的一体气化模表面上涂覆一层耐火涂料层，待该耐火涂料层干燥后备用；
步骤3、制备树脂砂型壳
将干燥后的气化模置入芯盒中，填入自硬树脂砂并做轻微震动，使自硬树脂砂填充紧密，均匀的包覆住气化模，待树脂砂型壳硬化后从芯盒中取出备用；
步骤4、进行气化模的气化，对树脂砂型壳进行预热
将包覆有气化模的树脂砂型壳置入加热炉中，加热到90℃-110℃使气化模气化，获得树脂砂壳型；
待气化模气化完毕后，对树脂砂型壳继续加热到280℃-350℃；
步骤5、浇注
从加热炉中取出树脂砂型壳，旋即向树脂砂型壳中浇铸合金液，铸得汽车涡轮增压器壳体；
步骤6、后处理
待汽车涡轮增压器壳体铸件凝固、冷却至室温后，去除表面壳型和浇口、冒口，再经喷丸处理后，即成。
2.按照权利要求1所述的汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，其特征在于，所述的步骤1中，气化模采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒制备。
3.按照权利要求1或2所述的汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的耐火涂料层的厚度为0.5毫米-1毫米。
4.按照权利要求1或2所述的汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，其特征在于，所述的步骤2中的涂料配方以镁橄榄石粉为基准，其它组分按占镁橄榄石粉的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：镁橄榄石粉为100％，硅溶胶为3％-5％，膨润土为1％-3％，羧甲基纤维素为0.2％-0.3％，木质素磺酸钠为0.03％-0.04％，水适量，比重为40-50°B′e。
5.按照权利要求1或2所述的汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法，其特征在于：所述的步骤3中的自硬树脂砂配方以石英砂的质量为基准，其它组分按占石英砂的质量百分数来表示，具体配方按质量百分数分别是：石英砂为100％，酚醛呋喃为1％-1.5％，苯磺酸为0.5％-0.8％。
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Application publication date: 20130403 Assignee: JIANGSU CHUANGYI PRECISION FORGING Co.,Ltd. Assignor: Dafeng District Productivity Promotion Center, Yancheng City Contract record no.: X2023980046393 Denomination of invention: A resin sand shell casting method for automotive turbocharger housing Granted publication date: 20140709 License type: Common License Record date: 20231113 Application publication date: 20130403 Assignee: JIANGSU FENGTAI FLUID MACHINERY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: Dafeng District Productivity Promotion Center, Yancheng City Contract record no.: X2023980046390 Denomination of invention: A resin sand shell casting method for automotive turbocharger housing Granted publication date: 20140709 License type: Common License Record date: 20231113 Application publication date: 20130403 Assignee: JIANGSU YANFA MACHINERY CO.,LTD. Assignor: Dafeng District Productivity Promotion Center, Yancheng City Contract record no.: X2023980046385 Denomination of invention: A resin sand shell casting method for automotive turbocharger housing Granted publication date: 20140709 License type: Common License Record date: 20231113 Application publication date: 20130403 Assignee: Yancheng Dafeng Chuangyi precision forging gear Co.,Ltd. Assignor: Dafeng District Productivity Promotion Center, Yancheng City Contract record no.: X2023980046519 Denomination of invention: A resin sand shell casting method for automotive turbocharger housing Granted publication date: 20140709 License type: Common License Record date: 20231113 |
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Assignee: JIANGSU FENGTAI FLUID MACHINERY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: Dafeng District Productivity Promotion Center, Yancheng City Contract record no.: X2023980046390 Date of cancellation: 20240930 |