CN103586439A

CN103586439A - 一种球铁井盖/井座的v法铸造工艺

Info

Publication number: CN103586439A
Application number: CN201310594107.9A
Authority: CN
Inventors: 谢许祥; 欧廷平
Original assignee: SICHUAN XIANGYE MECHANICAL CASTING Co Ltd
Current assignee: SICHUAN XIANGYE MECHANICAL CASTING Co Ltd
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: CN103586439B

Abstract

本发明公开了一种球铁井盖/井座的V法铸造工艺，包括以下步骤：工装准备：两套工装均包括带有负压室和模板的型板、模型和带有负压框的砂箱；负压造型：依次进行型板负压室抽气、薄膜覆盖模型、上涂料、安放砂箱、砂箱加砂震实、薄膜覆盖砂型背面、负压框抽气、砂箱起模、砂箱合箱；负压浇注；脱箱落砂。本发明采用先进的V法铸造工艺铸造球铁井盖/井座，避免了传统湿型砂造型使用粘结剂及其它附加物而带来的铸件质量问题和环境污染，负压造型砂型硬度高，避免了铸件的胀砂、砂眼、变形和组织疏松等缺陷；采用负压浇注，铁水流动性好，减少了铸件的浇不足、冷隔和缩孔现象；此外，负压铸造对球铁铸件的补缩有利，节约了冒口，节约了成本。

Description

一种球铁井盖/井座的V法铸造工艺

技术领域

本发明涉及一种球铁井盖/井座的铸造工艺，尤其涉及一种铸件质量好、环境污染小的球铁井盖/井座的V法铸造工艺。

背景技术

在球铁（即球墨铸铁）井盖/井座的铸造生产中，传统的方法是湿型砂造型。井盖/井座因其使用特点，对铸件的要求是外观平整光洁、能承受一定载荷、配合间隙小且开启灵活。井盖/井座属于薄壁铸件，用湿型砂造型的铸造方法有以下不足：第一、铁水流动性不好，一箱只能布置一型，且易产生浇不足和冷隔，影响铸件外观和尺寸；第二、造型时不好取型，需借助外力松型，这就使模具易磨损或模样移位造成铸件尺寸偏差；第三、湿型砂型强度低，使铸件易产生砂眼、胀砂、变形或组织疏松等；第四、湿型砂造型，配砂时需加入粘结剂及其它附加物，粘结剂及其它附加物也会影响到铸件的质量，同时污染环境。此外，湿型砂的旧砂回收处理复杂，成本较高。

V法铸造和消失模铸造亦称负压铸造，因取英文Vacuum（真空）一词的字头“V”而得名。它区别于传统砂铸最大的优点是不使用粘合剂，V法铸造是利用塑料薄膜密封砂箱，靠真空抽气系统抽出型内空气，铸型内外有压力差，使干砂密实，形成所需型腔，经下芯、合箱、浇注抽真空使铸件凝固，解除负压，型砂随之溃散而获得铸件。目前，球铁井盖/井座还未有采用V法铸造的记载和应用先例。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种球铁井盖/井座的V法铸造工艺。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明所述球铁井盖/井座的V法铸造工艺，采用V法铸造，包括以下步骤：

（1）工装准备：模型根据铸件上、下分型的结构制作上、下模样，按上、下模样分别制作两套对应配合的工装；两套工装均包括带有负压室和模板的型板、模型和带有负压框的砂箱；

（2）负压造型：依次进行型板负压室抽气、乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜覆盖模型、上涂料、安放砂箱、砂箱加砂震实、乙烯-醋酸乙烯共聚物覆盖砂型背面、负压框抽气、砂箱起模、砂箱合箱；上述过程中，乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜预先加热至100℃-120℃，砂箱加砂震实用70/140目干砂，负压室的负压度为0.03MP-0.04MP，负压框的负压度为0.035MP-0.045MP；

（3）负压浇注：采用底注式，一箱多型，浇注的金属液温度为1380℃-1420℃，浇注过程中砂箱的负压框保持负压度为0.035MP-0.045MP；

（4）脱箱落砂：浇注后砂箱的负压框的负压度仍保持0.035MP-0.045MP，10分钟以后解除负压，1小时后脱箱落砂。

具体地，所述步骤（1）中，砂箱的箱壁设计成中空的负压框，且四壁内侧有很多通气孔，每个箱壁内侧都有300目钢丝网覆盖在通气孔上，通过钢丝网压条压紧。

所述步骤（3）中，浇注的金属液由下列重量百分数的成份组成：碳3.5-3.9%，硅2.6-2.9%，锰0.4-0.5%，硫≤0.02%，磷≤0.05%，镁0.04-0.06%，稀土0.02-0.04%，其余是铁。

本发明的有益效果在于：

本发明采用先进的V法铸造工艺铸造球铁井盖/井座，避免了传统湿型砂造型使用粘结剂及其它附加物而带来的铸件质量问题和环境污染，负压造型砂型强度高，避免了铸件的胀砂、砂眼、变形和组织疏松等缺陷；采用负压浇注，铁水流动性好，减少了铸件的浇不足、冷隔和缩孔现象；此外，负压铸造对球铁铸件的补缩有利，节约了冒口，节约了成本。

附图说明

图1是本发明所述V法铸造工艺中使用的井盖铸件分型图；

图2是本发明所述V法铸造工艺中使用的井座铸件分型图；

图3是本发明所述V法铸造工艺中使用的模底板的俯视图；

图4是本发明所述V法铸造工艺中使用的模底板的立体图；

图5是本发明所述V法铸造工艺中使用的模板的立体图；

图6是本发明所述V法铸造工艺中使用的砂箱的俯视图；

图7是本发明所述V法铸造工艺中使用的砂箱的立体图；

图8是本发明所述V法铸造工艺中使用的井盖上型板装配的立体图；

图9是本发明所述V法铸造工艺中使用的井盖下型板装配的立体图；

图10是本发明所述V法铸造工艺中使用的井座上型板装配的立体图；

图11是本发明所述V法铸造工艺中使用的井座下型板装配的立体图；

图12是本发明所述V法铸造工艺中使用的井盖上型板和井盖上砂箱组装的立体图；

图13是本发明所述V法铸造工艺中使用的井盖合箱的立体图。

图中，1是负压室，2是抽气管，3是吹气管，4是通气孔，5是负压框，6是砂箱，7是单向阀，8是钢丝网压条，9是模底板，10是模板，11是直浇道，12是横浇道，13是内浇道，14是出气冒口，15是井盖上模样，16是井盖下模样，17是井座上模样，18是井座下模样，19是直浇道球窝，20是干砂，21是浇口杯，23是密封环槽，24是上砂箱，25是下砂箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述：

本发明所述球铁井盖/井座由下列重量百分数的成份组成：碳3.5-3.9%，硅2.6-2.9%，锰0.4-0.5%，硫≤0.02%，磷≤0.05%，镁0.04-0.06%，稀土0.02-0.04%，其余是铁。

下面以具体的球铁井盖和井座的铸造为例对本发明所述工艺进行具体说明，图1示出了球铁井盖的主视结构图，图2示出了球铁井座的主视结构图，井盖和井座均由上下两部分构成。

所述球铁井盖/井座采用V法铸造，步骤如下：

（1）工装准备：工装包括型板、模型和砂箱6，其中：

如图3-图5所示，型板包括模底板9和模板10，模底板9设计成可以抽气的负压室1，负压室里面有几个纵横交叉的加强板，每个加强板上有很多通气孔4，负压室1的外面连接有2个抽气管2和1个吹气管3便于造型脱模；模底板9上面有一个四边形密封环槽23，装配时安装硅胶密封条与模板10紧密接触防止型板漏气；模板10有两个圆孔，与两个相同的模样凹凸定位。

如图8-图11所示，每副模型包括两个相同的模样（井盖铸件按图1所分的上、下型分别制作井盖上模样15和井盖下模样16，井座铸件按图2所分的上、下型分别制作井座上模样17和井座下模样18）、一个直浇道11、一个直浇道球窝19、一个横浇道12和总共八个内浇道13，分别从两边沿模样外圆周环形进入，每个模样布置2个出气冒口14；上述井盖模型和井座模型的出气冒口14、直浇道11、横浇道12和内浇道13外观形状均相同，所以采用了相同的名称和标记，二者区别仅在于其尺寸的差异。

如图6和图7所示，砂箱6的箱壁设计成中空的负压框5，且四壁内侧有很多通气孔4，每个箱壁内侧都有钢丝网（300目）覆盖在通气孔4上，通过4根钢丝网压条8压紧，300目的钢丝网可以阻止砂子进入负压框5，造型时，真空泵（图中未示）通过4个单向阀7对砂箱6抽气，使沙粒间出现负压形成砂型。上述砂箱6和模底板9的通气孔4结构和作用相同，故采用同样的名称和标记。

（2）负压造型：如图8-图11所示，先打开真空泵（图中未示），通过抽气管2对负压室1抽气，使负压室1的负压度为0.03MP-0.04MP，在模型上覆盖已预先加热到100℃-120℃的乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜（简称EVA薄膜），然后上涂料；接下来，如图12所示，在型板上安放砂箱6、对砂箱6加70/140目干砂20(无粘结剂及其它附加物）并震实，震实完后在砂型背面覆盖已预先加热到100℃-120℃的EVA薄膜，再通过单向阀7对砂箱6抽气，使负压框5的负压度为0.035MP-0.045MP，成型后起模，起模时，砂箱6保持负压，同时负压室1解除负压并通过吹气管3对负压室1吹气便于起模。以上图12中的模型为井盖的上模型，井盖下模型、井座上模型和井座下模型的负压造型方法与上述方法相同。

（3）负压浇注：如图13所示，砂箱6包括上砂箱24和下砂箱25，将造好型起模后的井盖（或井座）上砂箱24和井盖（或井座）下砂箱25负压合箱；浇注系统采用底注式，铁水从浇口杯21进入直浇道11，一箱同时浇注2个井盖（或井座）；上述井盖和井座浇注过程中，其浇注的金属液温度均为1380℃-1420℃，浇注过程中砂箱6的负压框5保持负压度为0.035MP-0.045MP；浇注的金属液由下列重量百分数的成份组成：碳3.5-3.9%，硅2.6-2.9%，锰0.4-0.5%，硫≤0.02%，磷≤0.05%，镁0.04-0.06%，稀土0.02-0.04%，其余是铁。

（4）脱箱落砂：浇注后砂箱6的负压框5负压度仍保持0.035MP-0.045MP，10分钟以后解除负压，1小时后脱箱落砂。

落砂后，旧砂采用封闭式回收处理（不污染环境），即对旧砂进行使用前降温（低于50℃）处理和简单的除尘、筛分处理。

Claims

1.一种球铁井盖/井座的V法铸造工艺，其特征在于：采用V法铸造，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的球铁井盖/井座的V法铸造工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，砂箱的箱壁设计成中空的负压框，且四壁内侧有很多通气孔，每个箱壁内侧都有300目钢丝网覆盖在通气孔上，通过钢丝网压条压紧。

3.根据权利要求1所述的球铁井盖/井座的V法铸造工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，浇注的金属液由下列重量百分数的成份组成：碳3.5-3.9%，硅2.6-2.9%，锰0.4-0.5%，硫≤0.02%，磷≤0.05%，镁0.04-0.06%，稀土0.02-0.04%，其余是铁。