CN104338899A - 一种不锈钢砂模铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造工艺技术领域，尤其涉及一种不锈钢砂模铸造工艺，具体工艺为：做模具、生产产品模型、对模型进行精修、将内外模型组装拼接、铸造炉加热化钢水、液态不锈钢水冷却凝固后，将最外层与内芯砂壳敲碎，并将内芯砂壳倒干净露出固体状的不锈钢产品、逐个切割、分离再经粗磨成为单一的毛坯件、抛砂、检验毛坯、清洗毛坯、进行其它工序加工，直至成品。本发明解决了形状怪异，无法用弯管、焊接等工艺进行生产的不锈钢产品的生产，这种生产工艺使每个产品的加工量减到最小，而且内腔完全按照产品设计的要求完成，保证了产品的后续及加工的效率使生产效率最大化并节省了生产的成本，提高了生产效率，生产产品光亮度和韧性都有进一步的提高。

Description

一种不锈钢砂模铸造工艺
技术领域
本发明涉及铸造工艺技术领域 ，尤其涉及一种不锈钢砂模铸造工艺。
背景技术
随着原辅材料和劳动力价格的不断上升及铸造产品的利润率一直呈现出下降趋势，寻找低成本、方便实用的铸造工艺替代传统 工艺已很有必要。
目前，不锈钢铸造一般采用精密铸造，也叫熔模铸造。由于其成本高，加工工艺复杂等缺点而限制了其广泛的应用。在生产不锈钢产品时，有些产品的形状怪异，无法用弯管、焊接等工艺进行生产，迫切需要一种能够生产这类不规则形状的不锈钢产品制造工艺的出现。
公布号为103042177A的发明专利公布了一种不锈钢水龙头的覆膜砂铸造工艺，采用了铸件浇铸和冷却凝固过程模拟、制作产品三维图、准备模具、数据校对、装配模具、制作砂芯、浇铸成型、清理的过程制备了一种不锈钢水龙头，但其在并没有公开不锈钢砂铸的一些具体的工艺。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种不锈钢砂模铸造工艺。采用了一种利用做砂模→液态材料填充成型的工艺来生产形状怪异，无法用弯管、焊接等工艺进行生产的不规则形状（内部为空心）的不锈钢产品。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：、
A.根据不同形状的产品做模具。模具采用内外复模砂，模具分内芯与外壳上下凹模方式，通过车、刨 、铣 、电火花等综合工序完成，凹坑形状、尺寸跟产品半边一致; 所述砂的粒度为200目。
B.利用射芯机生产产品模型。将模具安装在射芯机上挤压出产品模型，产品模型有外壳和内芯且又分上下凹模, 射芯机气压为0.31-0.34MPa,模具加热温度为280-320℃。                                                                                
C.对模型周边余量进行精修。将模型上毛刺及周边余量用锉刀打磨干净。
D.将内外模型组装拼接。先将产品外型模型下模放在桌面上，再将上下芯模组合放在外模上，然后盖上外型模上模。                                                                             
E.铸造炉加热化钢水。将不锈钢材料放入铸造炉中，加温至1500℃使材料完全熔化成液态。
F.因溶不锈钢的锅炉中会有不同成分的材质混入，工厂必须检测材质百分比。然后根据需要的比例进行调释，例如增加那些方面元素，达到所需效果,作为进一步的改进，可以对材质进行调释时在钢水中加入了钢水总质量2-4%的铜、0.001% -0.002%的锑和0.001%-0.005%的银。
G.将已经高温熔化成液态的不锈钢水倒入砂模里，液态不锈钢水则充满之前砂模成型的空间，直至完全注满，包括中间的模头部分。
H.液态不锈钢水冷却凝固后，借助于机械工具或人力将最外层与内芯砂壳敲碎，并将内芯砂壳倒干净露出固体状的不锈钢产品，也就是最终所需要的毛坯。
I.然后将逐个切割、分离再经粗磨就成为单一的毛坯件。
J.抛砂。将产品放入抛丸机中抛砂。
K.检验毛坯：表面有砂眼、气孔的毛坯必须用氩弧补焊，严重的当废品清洗后重新回炉。
L.清洗毛坯：经检验合格的毛坯必须经过清洗工序。
M.进行其它工序加工，直至成品。
作为进一步的改进，所述做模具所用的材料为：
主要成分为 Fe（铁元素），且含有以下少量元素，以质量百分数表示为：
C：0.42~0.50%
Si：0.17~0.37%
Mn：0.50~0.80%
P： ≤0.040%
S： ≤0.045%
Cr：≤0.25%
Ni：≤0.25%
Cu：≤0.25%
密度7.85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269，如45#钢材料。
作为进一步的改进，所述铸件产品内部为空心。
本发明相对于现有技术，具有以下优点 ：
（1）本发明提供了一种不锈钢砂模铸造工艺，解决了形状怪异，无法用弯管、焊接等工艺进行生产的不锈钢产品的生产，这种生产工艺可以使每个产品的加工量减到最小，而且内腔完全按照产品设计的要求完成，保证了产品的后续及加工的效率使生产效率最大化。
（2）极大了节省了生产的成本，提高了生产效率。
（3）射芯机气压为0.31-0.34MPa,模具加热温度为280-320℃，这样所得模具可以达到较好的硬度和光度。   
（4）本发明铸件的不锈钢水的温度控制为1500℃，并快速浇铸，保证铸件的密实度，铸件中间无空隙，从而确保铸件的质量达标。
（5）在钢水中加入了钢水总质量2-4%的铜和0.001% -0.002%的锑，可以提高铸件的光亮度，在钢水中加入钢水总质量0.001%-0.005%的银可以提高铸件的韧性，改变一般加入微量元素铸件变硬脆的情况，从而提高的铸件的质量。           
具体实施方式
基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均是本发明的保护范围内。
实施例1
1、根据不同形状的产品做模具。模具采用内外复模砂，模具分内芯与外壳上下凹模方式，通过车、刨 、铣 、电火花等综合工序完成，凹坑形状、尺寸跟产品半边一致。用45#钢材料做模具。所述砂的粒度为200目。
2、利用射芯机生产产品模型。将模具安装在射芯机上挤压出产品模型，产品模型有外壳和内芯且又分上下凹模，射芯机气压为0.31MPa,模具加热温度为280℃。                
3、对模型周边余量进行精修。将模型上毛刺及周边余量用锉刀打磨干净。
4、将内外模型组装拼接。先将产品外型模型下模放在桌面上，再将上下芯模组合放在外模上，然后盖上外型模上模。                                                     
5、铸造炉加热化钢水。将不锈钢材料放入铸造炉中，加温至1500℃使材料完全溶解成液态。
6、因溶不锈钢的锅炉中会有不同成分的材质混入，工厂必须检测材质百分比。然后根据需要的比例进行调释，例如增加那些方面元素，达到所需效果，作为进一步的改进，可以对材质进行调释时在钢水中加入了钢水总质量2%的铜、0.001%的锑和0.001%的银。
7、将已经高温溶解成液态的不锈钢水倒入砂模里，液态不锈钢水则充满之前砂模成型的空间，直至完全注满，包括中间的模头部分。
8、液态不锈钢水冷却凝固后，借助于机械工具或人力将最外层与内芯砂壳敲碎，并将内芯砂壳倒干净露出固体状的不锈钢产品，也就是最终所需要的毛坯。
9、然后将逐个切割、分离再经粗磨就成为单一的毛坯件。
10、抛砂。将产品放入抛丸机中抛砂。
11、检验毛坯：表面有砂眼、气孔的毛坯必须用氩弧补焊，严重的当废品清洗后重新回炉。
12、清洗毛坯：经检验合格的毛坯必须经过清洗工序。
13、进行其它工序加工，直至成品。
实施例2
1、根据不同形状的产品做模具。模具采用内外复模砂，模具分内芯与外壳上下凹模方式，通过车、刨 、铣 、电火花等综合工序完成，凹坑形状、尺寸跟产品半边一致。用45#钢材料做模具。所述砂的粒度为200目。
2、利用射芯机生产产品模型。将模具安装在射芯机上挤压出产品模型，产品模型有外壳和内芯且又分上下凹模，射芯机气压为0.34MPa,模具加热温度为320℃。
3、对模型周边余量进行精修。将模型上毛刺及周边余量用锉刀打磨干净。
4、将内外模型组装拼接。先将产品外型模型下模放在桌面上，再将上下芯模组合放在外模上，然后盖上外型模上模。                                 
5、铸造炉加热化钢水。将不锈钢材料放入铸造炉中，加温至1500℃使材料完全溶解成液态。
6、因溶不锈钢的锅炉中会有不同成分的材质混入，工厂必须检测材质百分比。然后根据需要的比例进行调释，例如增加那些方面元素，达到所需效果，作为进一步的改进，可以对材质进行调释时在钢水中加入了钢水总质量4%的铜、0.002%的锑和0.005%的银。
7、将已经高温溶解成液态的不锈钢水倒入砂模里，液态不锈钢水则充满之前砂模成型的空间，直至完全注满，包括中间的模头部分。
8、液态不锈钢水冷却凝固后，借助于机械工具或人力将最外层与内芯砂壳敲碎，并将内芯砂壳倒干净露出固体状的不锈钢产品，也就是最终所需要的毛坯。
9、然后将逐个切割、分离再经粗磨就成为单一的毛坯件。
10、抛砂。将产品放入抛丸机中抛砂。
11、检验毛坯：表面有砂眼、气孔的毛坯必须用氩弧补焊，严重的当废品清洗后重新回炉。
12、清洗毛坯：经检验合格的毛坯必须经过清洗工序。
13、进行其它工序加工，直至成品。

Claims (10)

1.一种不锈钢砂模铸造工艺，包括以下步骤：
 A.做模具；
B.利用射芯机生产产品模型；                                                                              
C.对模型进行精修；
D.将内外模型组装拼接；
E.铸造炉加热化钢水：将不锈钢材料放入铸造炉中，加温至1500℃使材料完全熔化成液态；
F．根据需要的比例对材质进行调释；
G．将已经高温熔化成液态的不锈钢水倒入砂模里，液态不锈钢水则充满之前砂模成型的空间，直至完全注满，包括中间的模头部分；
H．液态不锈钢水冷却凝固后，借助于机械工具或人力将最外层与内芯砂壳敲碎，并将内芯砂壳倒干净露出固体状的不锈钢产品，也就是最终所需要的毛坯；
I.逐个切割、分离再经粗磨就成为单一的毛坯件；
J.抛砂；
K.检验毛坯；
L.清洗毛坯；
M.进行其它工序加工，直至成品。
2.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：步骤A 做模具的具体方法为：模具采用内外复模砂，模具分内芯与外壳上下凹模方式，通过车、刨 、铣 、电火花等综合工序完成，凹坑形状、尺寸跟产品半边一致；所述砂的粒度为200目。
3.如权利要求1或2所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：所述
做模具所用的材料为：
主要成分为 铁元素，且含有以下元素，以质量百分数表示为：
C：0.42~0.50%
Si：0.17~0.37%
Mn：0.50~0.80%
P： ≤0.040%
S： ≤0.045%
Cr：≤0.25%
Ni：≤0.25%
Cu：≤0.25%
密度7.85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269。
4.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：步骤B做模型具体制备方法为：将模具安装在射芯机上挤压出产品模型，产品模型有外壳和内芯且又分上下凹模。
5.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：步骤B射芯机气压为0.31-0.34MPa,模具加热温度为280-320℃。
6.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：步骤C为将模型上毛刺及周边余量用锉刀打磨干净。
7.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：步骤D为先将产品外型模型下模放在桌面上，再将上下芯模组合放在外模上，然后盖上外型模上模。
8.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：所述步骤F对材质进行调释时在钢水中加入了钢水总质量2-4%的铜、0.001% -0.002%的锑和0.001%-0.005%的银。
9.如权利要求1所述不锈钢砂模铸造工艺，其特征在于：所述步骤K检验毛坯具体做法为将表面有砂眼、气孔的毛坯用氩弧补焊，严重的当废品清洗后重新回炉。
10.如权利要求1至9任一所述不锈钢砂模铸造工艺制备的产品，其特征在于：所述产品内部为空心。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150211