CN104493087A - 一种覆膜砂壳型生产铸件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，包括以下步骤：步骤1)、制壳：砂子经喷砂机进入模具内，加热固化成型，完成制壳；步骤2)、夹装覆膜砂壳体构成砂壳组；步骤3)、浇口杯安装；步骤4)、装箱；步骤5)、填砂震实；步骤6)、摆箱，将砂箱依次摆放在浇注台上，等待浇注；步骤7)、熔炼：炉工根据计划浇注产品的材质及定额铁水量，称重配料、熔化材质合格、重量合格、温度合格的铁水；步骤8)浇注：步骤9)铸件分离：可实现机械化、劳动强度低、环境污染小、铸件加工余量小、表面光洁度高、尺寸精度接近或超过熔模精铸工艺；且具有成本低廉、可靠性高的特点，可大规模、大批量利用覆膜砂壳型生产高质量、高精度铸件。

Description

一种覆膜砂壳型生产铸件的方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体涉及一种覆膜砂壳型生产铸件的方法。

背景技术

目前利用覆膜砂生产铸件的工艺方法如下：

1、制壳：因砂壳较厚，加热时间8—10分钟，效率低，覆膜砂用量大，每小时制5—6个砂壳；

2、造型：因容易漏铁水，压装高度低，又用加粘接剂(膨润土)的型拥砂壳，使工作量加大，车间环境差，还是经常会跑铁水；

3、浇注：砂壳较低，不能实用浇注机浇注，无法实现机械自动化流水线浇

4、清理铸件：从型砂中扒出铸件较费工，劳动轻度大，二次扬尘，污染车间环境；

上述工艺方法存在砂壳壁较厚，增加成本，发气量大。砂壳容易在浇注时炸裂，使废品率居高不下，并存在跑火上人等安全隐患。因这些原因导致传统的覆膜砂壳型工艺大部分只是作为别的铸造工艺制芯使用较多，而大批量用作壳型生产铸件受到制约。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，可实现机械化、劳动强度低、环境污染小、铸件加工余量小、表面光洁度高、尺寸精度接近或超过熔模精铸工艺；且具有成本低廉、可靠性高的特点，可大规模、大批量利用覆膜砂壳型生产高质量、高精度铸件。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种覆膜砂壳型生产铸件的方法包括以下步骤：

步骤1)、制壳：砂子经喷砂机进入模具内，加热固化成型，完成制壳；

步骤2)、夹装覆膜砂壳体构成砂壳组：若干个覆膜砂壳体相互叠起并利用夹具夹装，以使覆膜砂壳体的直浇道对齐，且用水玻璃砂堵住最底层直浇道口；

步骤3)、浇口杯安装：在砂壳组摆放区域，用粘接胶将覆膜砂浇口杯安装最上端的覆膜砂壳体的直浇道上口，铁水经浇口杯进入直浇道到各个壳体形成铸件，待固化后即可装箱；

步骤4)、装箱：将标准专用砂箱吊放到装箱区，在箱底垫6cm埋箱砂，用专用吊装工具将砂壳组吊装入沙箱；

步骤5)、填砂震实：将装完砂壳的砂箱，调运到震实台上，从砂库给砂箱放以处理过的埋箱砂，开动三维震实机，在震动时，根据箱内砂子量，在适当加些砂子，保证砂子能埋严砂壳；

步骤6)、摆箱：按照计划浇注顺序，将砂箱依次摆放在浇注台上，等待浇注；

步骤7)、熔炼：炉工根据计划浇注产品的材质及定额铁水量，称重配料、熔化材质合格、重量合格、温度合格的铁水；

步骤8)、浇注：铁水经反复扒渣，并在表面撒覆盖剂后，然后盖上包盖，将铁水吊上浇注机开始浇注，浇注工操作浇注机，根据计划产品的需求，确定不同大小的浇注速度，并做随流孕育，至浇满砂壳组；

步骤9)、铸件分离：铸件经分离机或人工专用工具将铸件和浇道系统分离，铸件转运至清理车间后处理，浇道系统人材料库做回炉熔炼材料。

在本发明的一个优选实施例中，还包括步骤10)、保温脱箱：浇注结束后，将砂箱吊离浇注台，用台车运到砂处理车间保温，保温10-120min后，将砂箱留放置于翻箱机上，砂子翻倒入震动落砂机。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤5)中的砂处理：砂子由震动落砂机流到输运机，并选出渣铁，均匀的送到震动分离筛，经三层大小不同规格网筛分离出大块砂壳、干净的砂子、细砂和灰尘；干净的砂子经喷水降温，由斗式提升机送入一号砂库，暂存后由地下输送机送入铸造车间二号砂库储存，储备连续装箱实用。

在本发明的一个优选实施例中，还包括铸件清理：铸件到后处理车间，经清砂、毛胚检验、砸包次号、打磨、二次抛丸、加工、热处理、检验、表面处理、包装、入成品库，等待发货。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤1)中的加热固化时间为2.5-5分钟。

在本发明的一个优选实施例中，所述装夹高度保持在80-95cm。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

上述工艺效率高、节约覆膜砂、透气性好，铸件表面质量高，尺寸精度高，适合0.05Kg---50Kg之间的铸件大批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的覆膜砂壳体的结构示意图；

图3为本发明的砂壳组的封装图；

图4为本发明的装箱示意图；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1，一种覆膜砂壳型生产铸件的方法包括以下步骤：

步骤1)、制壳：砂子经喷砂机进入模具内(该模具根据图示进行设计制作)，加热固化成型，完成制壳；

步骤2)、夹装覆膜砂壳体构成砂壳组：若干个覆膜砂壳体相互叠起并利用夹具夹装，以使覆膜砂壳体的直浇道对齐，且用水玻璃砂堵住最底层直浇道口，捣实，用酒精烘干，下芯，盖上上壳，覆膜砂壳体每层相互叠起；

步骤3)、浇口杯安装：在砂壳组摆放区域，用粘接胶将覆膜砂浇口杯(方便浇注时铁水进入浇道)安装最上端的覆膜砂壳体的直浇道上口，并套上防护袋，防止砂粒进入型腔，铁水经浇口杯进入直浇道到各个壳体形成铸件，待4-6小时固化后即可装箱；

步骤4)、装箱：将标准专用砂箱吊放到装箱区，在箱底垫6cm埋箱砂，用专用吊装工具将砂壳组吊装入沙箱；

步骤5)、填砂震实：将装完砂壳的砂箱，调运到震实台上，从砂库给砂箱放以处理过的埋箱砂，开动三维震实机，震动3min，在震动时，根据箱内砂子量，在适当加些砂子，保证砂子能埋严砂壳；

步骤6)、摆箱：按照计划浇注顺序，将砂箱依次摆放在浇注台上，并去掉防护袋，用吸尘器吸干净浇口杯及直浇道底部的砂粒、尘土等杂物，等待浇注；

步骤7)、熔炼：炉工根据计划浇注产品的材质及定额铁水量，称重配料、熔化材质合格、重量合格、温度合格的铁水；浇注包前和包后浇注两至三个试块或试棒，剩余铁水倒入铁锭模内。

步骤8)、浇注：铁水经反复扒渣，并在表面撒覆盖剂(在铁水表面起到保温和档渣作用)后，然后盖上包盖，将铁水吊上浇注机开始浇注，浇注工操作浇注机，根据计划产品的需求，确定不同大小的浇注速度，并做随流孕育，至浇满砂壳组；

步骤9)、铸件分离：铸件经分离机或人工专用工具将铸件和浇道系统分离，铸件转运至清理车间后处理，浇道系统人材料库做回炉熔炼材料。

还包括步骤10)、保温脱箱：浇注结束后，将砂箱吊离浇注台，用台车运到砂处理车间保温，保温10-120min后，将砂箱留放置于翻箱机上，砂子翻倒入震动落砂机。

参照图2，为覆膜砂壳体的结构示意图，包括一位于一侧的直浇道1，一位于中部的芯子2，以及作为整个壳体的上壳4和下壳3。

参照图3，为砂壳组的结构示意图，其由多个覆膜砂壳体层叠而成，其包括位于最上端的浇口杯5，以及位于一侧的直浇道组6，且采用夹装工具7将上述多个覆膜砂壳体夹住。

参照图4，为装箱的示意图，将上述砂壳组8封装于砂箱9中，并且在砂箱中设置有埋箱干砂10，填充砂壳组。

本发明的优点在于：

1、该工艺实现了多层叠箱浇注，提高了生产效率、减小了水口比例；

2、覆膜砂加干砂铸造减少了原砂使用比例，提高了原砂的利用率，实现了节能环保；

3、覆膜砂加干砂铸造相比传统的粘土砂铸造工艺，由于覆膜砂铸型刚度很好，工艺水平得到提升，从而显著地提高了铸件的尺寸精度。

4、工艺即可连续生产，又可把造型与浇注分离，提高了柔性生产能力。

将覆膜砂的壳型壁厚由原来的20mm以上减到6-15mm(以DFO1500-8"管卡为例：未减壁厚的砂壳重量11.1kg，减重后重9.3kg依每天一包定额8组X10层可节约178.8元)大大降低了砂子成本，砂壳减薄后在浇注时，发气量减小，铸件出现的气孔等缺陷也随之减少，将砂壳多层堆叠，一个直浇道去掉原来的补缩冒口，直浇道作为进铁水通道又作为补缩冒口的作用，可减少浇注系统容积约25％，很有效的提高了铁水的利用率，提高了工艺出品率。

然后将整束的砂壳用专用家具装夹，用专用的长螺杆夹紧，装入宽0.6M、长1.1M、高1.0M的铁箱内，根据不同的铸件一箱可装一组到六组不等的壳型，然后填入20-40目的河砂在专用的震实台上震动约3min，此时埋箱砂的经高频震动后将砂壳和铁箱之间的空隙完全填充，且砂子紧实度很高，保证了在浇注和铁水凝固时砂壳不会炸裂，给较薄的砂壳很大的加强力，使铸件不会产生变形和飞刺等缺陷，有效的降低了废品率。

且填入20-40目的河砂(粒型浇钝圆)在震实后一些能保证砂粒之间有较大的空隙，使浇注时覆膜砂中的树脂等即发气体能够快速顺畅的排除型腔，保证了铸件的质量。

由于将砂壳壁减薄提高了砂壳的固化速度，使制壳的工作效率提高15％。发气量的降低减少了树脂燃烧产生的气体对车间和坏境的污染。

由于工艺的改进可实现机械化砂处理(埋箱河砂)，经砂处理后，可分离出大块分溃散块、干净砂子、细砂和灰尘。干净的砂子经处理可反复利用，降低成本，细砂和未溃散砂块可经再生后做为生产新覆膜砂。降低费砂对环境污染，降低覆膜砂的制作成本

埋箱砂在进入斗式提升机前，对热砂表面喷砂一定量的水，一是很快降低砂子的温度，以降低对设备的损坏。同时会减少在输送时扬起灰尘，造成对车间坏境的污染。

砂子存入砂库备用，在砂库出砂口的下方设置震实台。装入砂壳的铁箱放满砂子后经震实台震实后由滚轮式轨道拉出，安装专用浇口杯后调入浇注区的等待浇注。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、制壳：砂子经喷砂机进入模具内，加热固化成型，完成制壳；

步骤2)、夹装覆膜砂壳体构成砂壳组：若干个覆膜砂壳体相互叠起并利用夹具夹装，以使覆膜砂壳体的直浇道对齐，且用水玻璃砂堵住最底层直浇道口；

步骤3)、浇口杯安装：在砂壳组摆放区域，用粘接胶将覆膜砂浇口杯安装最上端的覆膜砂壳体的直浇道上口，铁水经浇口杯进入直浇道到各个壳体形成铸件，待固化后即可装箱；

步骤4)、装箱：将标准专用砂箱吊放到装箱区，在箱底垫6cm埋箱砂，用专用吊装工具将砂壳组吊装入沙箱；

步骤5)、填砂震实：将装完砂壳的砂箱，调运到震实台上，从砂库给砂箱放以处理过的埋箱砂，开动三维震实机，在震动时，根据箱内砂子量，在适当加些砂子，保证砂子能埋严砂壳；

步骤6)、摆箱：按照计划浇注顺序，将砂箱依次摆放在浇注台上，等待浇注；

步骤7)、熔炼：炉工根据计划浇注产品的材质及定额铁水量，称重配料、熔化材质合格、重量合格、温度合格的铁水；

步骤8)、浇注：铁水经反复扒渣，并在表面撒覆盖剂后，然后盖上包盖，将铁水吊上浇注机开始浇注，浇注工操作浇注机，根据计划产品的需求，确定不同大小的浇注速度，并做随流孕育，至浇满砂壳组；

步骤9)、铸件分离：铸件经分离机或人工专用工具将铸件和浇道系统分离，铸件转运至清理车间后处理，浇道系统人材料库做回炉熔炼材料。

2.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，其特征在于，还包括步骤10)、保温脱箱：浇注结束后，将砂箱吊离浇注台，用台车运到砂处理车间保温，保温10-120min后，将砂箱留放置于翻箱机上，砂子翻倒入震动落砂机。

3.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，其特征在于，所述步骤5)中的砂处理：砂子由震动落砂机流到输运机，并选出渣铁，均匀的送到震动分离筛，经三层大小不同规格网筛分离出大块砂壳、干净的砂子、细砂和灰尘；干净的砂子经喷水降温，由斗式提升机送入一号砂库，暂存后由地下输送机送入铸造车间二号砂库储存，储备连续装箱实用。

4.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，其特征在于，还包括铸件清理：铸件到后处理车间，经清砂、毛胚检验、砸包次号、打磨、二次抛丸、加工、热处理、检验、表面处理、包装、入成品库，等待发货。

5.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，其特征在于，所述步骤1)中的加热固化时间为2.5-5分钟。

6.根据权利要求1所述的一种覆膜砂壳型生产铸件的方法，其特征在于，所述装夹高度保持在80-95cm。