CN104399890A - 熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法 - Google Patents

熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，包括如下工艺步骤：步骤一、配制涂料；步骤二、制壳。本发明解决了桥壳体的水玻璃型壳制造存在的产品精密度低、产品质量差的问题，能提高精密铸件的产品质量，降低生产成本。

Description

熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法
技术领域
本发明熔模精铸桥壳体的型壳制造方法，属于精密铸造领域。
背景技术
桥壳体，是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件，主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时，桥壳体又是行驶系的主要组成件之一，桥壳体应有足够的强度和刚度。
熔模精密铸造是指用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型)，在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉熔模，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧，铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。
在精密铸造工艺中，型壳是影响铸件质量最为关键的因素之一，它不仅决定着铸件的尺寸精度和表面粗糙度，而且直接影响着铸件的制造成本和生产效率。目前，国内精铸件生产中广泛采用的型壳制造方法主要有以下3种：水玻璃型壳、复合型壳和硅溶胶型壳。其中，水玻璃型壳工艺在国内已有50多年的生产历史，在我国精铸厂家中仍占有相当比重，其低廉的成本、最短的生产周期、优良的脱壳性能及高透气性至今仍是其它任何型壳工艺所不及的优点。但是，铸件的质量，包括表面粗糙度、缺陷数量、尺寸精度、成品率、返修率等均比其它工艺要差。
发明内容
本发明目的是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，这种方法解决了水玻璃型壳制造存在的产品精密度低、产品质量差的问题，能提高桥壳体精密铸件的产品质量，提高成品率，降低生产成本。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，包括如下工艺步骤：
步骤一、配制涂料：
(1)面层浆料：
面层浆料的各原料组份的重量配比为：水玻璃28～30％，石英粉45～50％，硅微粉5～15％，润湿剂0.01～0.05％，消泡剂0.05～0.1％，水8～10％；
所述润湿剂为JFC，所述消泡剂为正辛醇；称取以上各重量配比的各原料，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性≥8小时，得到面层浆料；所述面层浆料，在使用前再次搅拌20分钟，静置5分钟后使用；
(2)过渡层浆料：
过渡层浆料的各原料组份的重量配比为：水玻璃32～35％，石英粉55～60％，润湿剂0.01～0.05％，消泡剂0.05～0.1％，水5～10％；
所述润湿剂为JFC，所述消泡剂为正辛醇；称取以上各重量配比的各原料，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性≥4小时，得到过渡层浆料；
(3)加固层浆料：
加固层浆料的各原料组份的重量配比为：水玻璃53～58％，石英粉20～25％，高铝粉20～25％；
称取以上各重量配比的各原料，在搅拌状态下，将石英粉、高铝粉加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，得到加固层浆料；
步骤二、制壳：
(1)在蜡模模组的表面涂挂1～2层面层浆料，撒50～100目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干≥2小时，制得面层壳；
(2)再在面层壳外涂挂1～3层过渡层浆料，撒20～40目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化15～20分钟，风干≥2小时，制得过渡层壳；
(3)在过渡层壳外涂挂1～3层加固层浆料，撒12～20目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干30～45分钟，制得加固层壳；
(4)水玻璃型壳制造完成后，按常规工艺，再经脱蜡、制壳焙烧，最后浇注铸件。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤二所述硬化采用的硬化剂为氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂。
进一步，氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂，其中氯化铵的质量分数为8～10％，结晶氯化铝质量分数为20～24％。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用高纯度的硅微粉代替常用的石英砂粉作为面层耐火材料，不仅可以提高面层型壳的热化学稳定性，而且可以获得高粉液比涂料，进而提高面层型壳的致密性和型壳强度。
(2)本发明采用氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂，形成NH4Cl-AlCl3络合物，硬化过程中产生的氨气与氯化铝反应产生氯化铵，氨气又回到樱花集中，既消除了氨气味，又保持了硬化剂成分。
(3)本发明的制造方法，提高了桥壳体的水玻璃型壳的产品质量，提高成品率，降低生产成本。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，包括如下工艺步骤：
步骤一、配制涂料：
(1)面层浆料：
称取水玻璃28kg，石英粉50kg，硅微粉5kg，JFC 0.05kg，正辛醇0.05kg，水10kg，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性8小时，得到面层浆料；所述面层浆料，在使用前再次搅拌20分钟，静置5分钟后使用；
(2)过渡层浆料：
称取水玻璃32kg，石英粉60kg，JFC 0.01kg，正辛醇0.1kg，水5kg，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性4小时，得到过渡层浆料；
(3)加固层浆料：
称取水玻璃53kg，石英粉25kg，高铝粉20kg，在搅拌状态下，将石英粉、高铝粉加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，得到加固层浆料；
步骤二、制壳：
(1)在蜡模模组的表面涂挂1～2层面层浆料，撒50～100目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干2小时，制得面层壳；
(2)再在面层壳外涂挂1～3层过渡层浆料，撒20～40目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化15～20分钟，风干2小时，制得过渡层壳；
(3)在过渡层壳外涂挂1～3层加固层浆料，撒12～20目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干30分钟，制得加固层壳；
(4)水玻璃型壳制造完成后，按常规工艺，再经脱蜡、制壳焙烧，最后浇注铸件。
其中，步骤二硬化采用的硬化剂为氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂，其中氯化铵的质量分数为8～10％，结晶氯化铝质量分数为20～24％。
实施例2：
熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，包括如下工艺步骤：
步骤一、配制涂料：
(1)面层浆料：
称取水玻璃30kg，石英粉45kg，硅微粉15kg，JFC 0.01kg，正辛醇0.1kg，水8kg，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性10小时，得到面层浆料；所述面层浆料，在使用前再次搅拌20分钟，静置5分钟后使用；
(2)过渡层浆料：
称取水玻璃35kg，石英粉55kg，JFC 0.05kg，正辛醇0.05kg，水10kg，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性6小时，得到过渡层浆料；
(3)加固层浆料：
称取水玻璃58kg，石英粉20kg，高铝粉25kg，在搅拌状态下，将石英粉、高铝粉加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，得到加固层浆料；
步骤二、制壳：
(1)在蜡模模组的表面涂挂1～2层面层浆料，撒50～100目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干3小时，制得面层壳；
(2)再在面层壳外涂挂1～3层过渡层浆料，撒20～40目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化15～20分钟，风干3小时，制得过渡层壳；
(3)在过渡层壳外涂挂1～3层加固层浆料，撒12～20目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干30分钟，制得加固层壳；
(4)水玻璃型壳制造完成后，按常规工艺，再经脱蜡、制壳焙烧，最后浇注铸件。
其中，步骤二硬化采用的硬化剂为氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂，其中氯化铵的质量分数为8～10％，结晶氯化铝质量分数为20～24％。
实施例3：
熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，包括如下工艺步骤：
步骤一、配制涂料：
(1)面层浆料：
称取水玻璃29kg，石英粉48kg，硅微粉10kg，JFC 0.03kg，正辛醇0.08kg，水9kg，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性9小时，得到面层浆料；所述面层浆料，在使用前再次搅拌20分钟，静置5分钟后使用；
(2)过渡层浆料：
称取水玻璃34kg，石英粉58kg，JFC 0.03kg，正辛醇0.08kg，水8kg，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性5小时，得到过渡层浆料；
(3)加固层浆料：
称取水玻璃55kg，石英粉22kg，高铝粉22kg，在搅拌状态下，将石英粉、高铝粉加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，得到加固层浆料；
步骤二、制壳：
(1)在蜡模模组的表面涂挂1～2层面层浆料，撒50～100目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干3小时，制得面层壳；
(2)再在面层壳外涂挂1～3层过渡层浆料，撒20～40目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化15～20分钟，风干3小时，制得过渡层壳；
(3)在过渡层壳外涂挂1～3层加固层浆料，撒12～20目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干30分钟，制得加固层壳；
(4)水玻璃型壳制造完成后，按常规工艺，再经脱蜡、制壳焙烧，最后浇注铸件。
其中，步骤二硬化采用的硬化剂为氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂，其中氯化铵的质量分数为8～10％，结晶氯化铝质量分数为20～24％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
步骤一、配制涂料：
(1)面层浆料：
面层浆料的各原料组份的重量配比为：水玻璃28～30％，石英粉45～50％，硅微粉5～15％，润湿剂0.01～0.05％，消泡剂0.05～0.1％，水8～10％；
所述润湿剂为JFC，所述消泡剂为正辛醇；称取以上各重量配比的各原料，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性≥8小时，得到面层浆料；所述面层浆料，在使用前再次搅拌20分钟，静置5分钟后使用；
(2)过渡层浆料：
过渡层浆料的各原料组份的重量配比为：水玻璃32～35％，石英粉55～60％，润湿剂0.01～0.05％，消泡剂0.05～0.1％，水5～10％；
所述润湿剂为JFC，所述消泡剂为正辛醇；称取以上各重量配比的各原料，在搅拌状态下，将石英粉、硅微粉、润湿剂、消泡剂加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，静置回性≥4小时，得到过渡层浆料；
(3)加固层浆料：
加固层浆料的各原料组份的重量配比为：水玻璃53～58％，石英粉20～25％，高铝粉20～25％；
称取以上各重量配比的各原料，在搅拌状态下，将石英粉、高铝粉加入到水玻璃中，继续搅拌25～30分钟，搅拌均匀后，得到加固层浆料；
步骤二、制壳：
(1)在蜡模模组的表面涂挂1～2层面层浆料，撒50～100目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干≥2小时，制得面层壳；
(2)再在面层壳外涂挂1～3层过渡层浆料，撒20～40目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化15～20分钟，风干≥2小时，制得过渡层壳；
(3)在过渡层壳外涂挂1～3层加固层浆料，撒12～20目石英砂，再清除模组表面浮砂，硬化8～10分钟，风干30～45分钟，制得加固层壳；
(4)水玻璃型壳制造完成后，按常规工艺，再经脱蜡、制壳焙烧，最后浇注铸件。
2.根据权利要求1所述的熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，其特征在于，步骤二所述硬化采用的硬化剂为氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂。
3.根据权利要求2所述的熔模精铸桥壳体的水玻璃型壳制造方法，其特征在于，氯化铵-结晶氯化铝混合硬化剂，其中氯化铵的质量分数为8～10％，结晶氯化铝质量分数为20～24％。
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