CN104646629B - 多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法以及铸件的检测装置 - Google Patents
多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法以及铸件的检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法，包括：一、型模制作；二、制壳；三、脱蜡；四、型壳焙烧及熔炼、浇注；五、后处理；六、检验。能够满足样品及图纸要求。本发明还提供了上述多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法中使用的检测装置。本发明提供的多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法加工成型的蜡型型腔内部更加平滑工整，无堵塞物，同时蜡件尺寸和各型腔尺寸、角度等均更加精确。而且上述方法中涉及的检测装置的制造和材料成本远低于市场上的三维定位检测仪，且能够快速对多型腔结构件铸件进行三维定位检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法。本发明还涉及上述方法生产出的铸件的检测装置。
背景技术
目前，汽车领域及航空航天领域设备机械中有很多不在一个平面、多型腔、多结构及壁厚层根据部位不同厚薄也就有所差别。这些零配件基本上均采用硅溶胶精密铸造，由于其结构的多样化和不规则性，同时这些零件的结构参数、角度等精度要求都很高，为此，对硅溶胶精密铸造造型及后续检验等环节带来很大的工作强度及极尽苛刻的工艺要求。费时、费力后，只要在工艺中某一细节上稍不注意或存在细微漏洞，就有可能造成铸件的全部报废。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使蜡型型腔内部更加平滑工整且精度更高的多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法。本发明所要解决的技术问题还包括提供了一种采用上述方法生产出的铸件的检测装置。
1.为此，本发明提供的多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法，其特征是：包括：
一、型模制作
a、主壳体蜡型模具制作；b、将经修理清理后的水溶蜡型芯放入主壳体蜡型模具压制蜡型；c、将水溶蜡型芯放入浓度为30%的盐酸溶液中进行溶解；d、清洗、修理蜡型毛刺；e、用气枪将蜡型上的杂物吹干净后，进行浇模口设计及蜡型组合，组合后清洗，待制模壳；
二、制壳
a、制作模壳，用不同浓度的硅溶胶及不同大小的型砂在一周内最少沾制6层型壳；
三、脱蜡
a、对型壳干燥情况及型壳室内温湿度进行检测后，进行型壳脱蜡；
四、型壳焙烧及熔炼、浇注
a、进行烧壳、熔炼和浇注处理，烧壳时要进行温度监测、材质化验和钢液温度监测；
五、后处理
a、做震壳、切割、清砂、抛丸、打磨等后处理工序；e、对产品整形、热处理、抛丸、酸洗或碱煮、清洗处理，最后得到多型腔结构汽车尾气处理系统部件铸体成品；
六、检验
将成型铸件定位并夹紧在壳体内，并将检测装置上的各杆件和凸起插入成型铸件的内孔以及卡槽中，并且观察上述杆件插入后是否适配，一旦杆件和凸起不能插入到位，或者插入后不能符合规定要求即为不合格，反之为合格品。
本发明提供的多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法加工成型的蜡型型腔内部更加平滑工整，无堵塞物，同时蜡件尺寸和各型腔尺寸、角度等均更加精确，能够满足样品及图纸要求。
附图说明
图1为本发明提供的多型腔构件进行三维定位检测的多型腔结构件铸件快速三维定位检测装置的结构平面示意图。
图2为图1的后视图。
图3为图1的右视图。
图4为图1的左视图。
图5为图1的俯视图。
图6为图1的仰视图。
具体实施方式
本发明公开的一种多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法，包括：
一、型模制作
a、主壳体蜡型模具制作，所述主壳体蜡型模具的浇模口设计为顶铸工艺设计，其浇注系统浇口截面比为直浇道面积：横浇道面积：内浇道面积=(1.1-1.2):(1.25-1.35):1；在横浇口和内浇口之间加设离心式热顶冒口以利于浇注时补缩和浮渣，冒口模数与热节模数的比值为（1.3-1.8）：1，内浇道选用圆柱型或方形，长度3-5mm热顶冒口与水平方向的横浇口和垂直方向的内浇口相互通连，横浇口沿切线方向进入冒口，而内浇口则沿冒口底面与型腔相联通；蜡模组合设计为两排四组即四个蜡型的组树方式，其蜡型平斜面均靠浇口向上顺流道上斜设计；b、将经修理清理后的水溶蜡型芯放入主壳体蜡型模具压制蜡型；c、将水溶蜡型芯放入浓度为30%的盐酸溶液中进行溶解；d、清洗、修理蜡型毛刺；e、用气枪将蜡型上的杂物吹干净后，进行浇模口设计及蜡型组合，组合后清洗，待制模壳；
步骤b前先进行以下工序：首先进行水溶蜡型芯模具制作，接着采用水溶蜡型芯模具压制水溶蜡型芯，然后对水溶蜡型芯进行限位定型，此后对水溶蜡型芯进行修理，清理水溶蜡型芯上附着的碎渣，最后对水溶蜡型芯进行检验。
二、制壳
a、制作模壳，用不同浓度的硅溶胶及不同大小的型砂在一周内最少沾制6层型壳；
制壳时，需做如下处理：（1）制壳车间温度控制24±2℃，面层室相对湿度60-70℃，过渡层至背层相对湿度：≦50℃；（2）、配制面层时，先加硅溶胶，再逐步加入JFC湿润剂质量为0.3%-0.5%，搅拌均匀，边逐步加入锆粉进行搅拌，最后加入消泡剂0.15%-0.2%，并按泡多少适当的调整；（3）、面层全部新料应搅拌时为24小时以上才能使用，加部分新料时应搅拌6小时以上才能使用，每天上班前测量面层粘度，用国产4＃杯测量时，应在规定粘度范围内，硅溶胶面层干燥时间一般为4-6小时，过渡层和背层干燥时间＞12小时以上；（4）每天测量涂料是否符合粘度范围内，沾过渡层时一定看是否干燥好，拿一组进行预浸硅溶胶可观察干燥，当有小孔复杂件可预浸3层以上，根据不同的铸件采用不同的过渡层涂料即：当铸件复杂，小孔，槽等要求高的过渡层采用锆英粉撒锆英砂，当铸件要求不高时，采用莫来砂粉；特别要注意的：当有小孔类等复杂件沾过渡层浆撒砂后，检查孔内是否堵塞，如有堵塞立即用小铁丝通开；（5）沾背层时注意把上层的浮砂倒干净才能沾下一层，配背层时加部分新料配料时应搅拌2小时以上，特别要注意的：当小孔、盲孔等复杂件沾第三层前，检查型壳是否干燥好，并用气枪吹掉孔内浮砂，沾完浆砂后检查孔内是否堵塞，如有堵塞立即用小铁丝通开。
三、脱蜡
a、对型壳干燥情况及型壳室内温湿度进行检测后，进行型壳脱蜡；
四、型壳焙烧及熔炼、浇注
a、进行烧壳、熔炼和浇注处理，烧壳时要进行温度监测、材质化验和钢液温度监测；
型壳焙烧及熔炼、浇注中，脱蜡完成后，将型壳组运至烧壳处待焙烧，型壳焙烧开始必须保持在990℃以下一段时间焙烧，充分去除型壳中水分、残留蜡料等消除气体来源，提高型壳透气性，防止浇注时，产品产生气孔等缺陷。当型壳温度为1050℃时，保温5-10分钟，便可进行浇注作业；型壳焙烧过程中，用150公斤中频炉熔炼不锈钢，不锈钢材质一般为304，熔炼过程中制造渣、除渣、隔氧等处理后，钢水温度保持在1560℃以上，取样进行材质化验，合格后，调整中频开关，使钢液温度保持在1460℃与1500℃之间。
五、后处理
a、做震壳、切割、清砂、抛丸、打磨等后处理工序；e、对产品整形、热处理、抛丸、酸洗或碱煮、清洗处理，最后得到多型腔结构汽车尾气处理系统部件铸体成品；
六、检验
将成型铸件定位并夹紧在壳体内，并将检测装置上的各杆件和凸起插入成型铸件的内孔以及卡槽中，并且观察上述杆件插入后是否适配，一旦杆件和凸起不能插入到位，或者插入后不能符合规定要求即为不合格，反之为合格品。
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明提供的上述方法中使用的检测装置，包括壳体，壳体内设置有定位和夹紧装置，壳体四角设置有导向柱1，壳体包括底板2、右侧板3和后侧板4，导向柱1上套接有上盖板5，上盖板5可相对导向柱1上下移动，所述上盖板5上开设有第一检测杆插孔和凸出部卡槽，所述右侧板和/或右侧板上开设有第二检测杆插孔，所述第一检测杆插孔上插入有向壳体内伸出固定长度的第一检测杆，所述第二检测杆插孔内插入有向壳体内伸出固定长度的第二检测杆，所述第一检测杆和第二检测杆分别与被测铸件上的内孔匹配，所述第一检测杆和第二检测杆向壳体内伸出的长度接近或等于被检结构件的内孔深度，当被测铸件被定位和夹紧装置固定在壳体内时所述第一检测杆、第二检测杆和凸出部分别恰好插入到被测铸件的内孔和凸出部卡槽中。
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，在上述实施例的基础上，具体说，本发明提供的检测装置主要是用于对汽车尾气处理系统部件的铸件进行检测，为此，其具体化结构是：第一检测杆插孔包括第一圆孔6和第二圆孔7，所述第一检测杆包括分别与第一圆孔6和第二圆孔7匹配的第一圆柱杆8和第二圆柱9杆，第一圆柱杆8和第二圆柱杆9外环面上具有阶梯面，所述第一圆柱杆8和第二圆柱杆9分别插入到第一圆孔6和第二圆孔7中，所述第一圆柱杆8和第二圆柱杆9上的阶梯面均卡在上盖板5上表面上；所述被测铸件上具有第一凸出部10和第二凸出部11，所述上盖板5上的凸出部卡槽包括第一凸出部卡槽12和第二凸出部卡槽13，第一凸出部10和第二凸出部11分别卡入第一凸出部卡槽12和第二凸出部卡槽13中；所述第二检测杆插孔包括于右侧板3上开设有的斜向孔14和于后侧板4上开设有的后侧孔15，所述第二检测杆包括后侧圆柱杆16和斜向圆柱杆17，斜向圆柱杆17穿过斜向孔14，后侧杆16穿过后侧孔15。所述定位和夹紧装置包括销轴18、移动块19和螺杆20，移动块19与销轴18连接且可相对其摆动，所述销轴18固定于后侧板4上，所述移动块19下部横向开设有螺纹孔，所述螺杆20穿过螺纹孔并形成螺纹连接配合，所述移动块19上端具有摆动槽21，摆动槽21内转动连接有摆动块22，摆动块22的内侧面为平面23，所述后侧板4上设置有方形卡块24，方形卡块24后侧带有导柱和推杆25，推杆25穿过后侧板4与方形卡块24连接，所述后侧板4上对应导柱开设有导向孔，导柱插入导向孔中。
下面详细描述本发明提供的多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法中使用的检测装置的使用方法：a、将上盖板向上抬起搬离壳体；b、将汽车尾气处理系统部件的铸件置入壳体内，一方面将推杆向内推动，使方形卡块卡入壳体上与方形卡块匹配的凹槽中，另一方面拧动螺杆，使移动块向内摆动，从而使上部的摆动块深入汽车尾气处理系统部件的铸件的内孔中并从该处相对方形卡块卡紧铸件；c、将第一圆柱杆、第二圆柱杆、后侧圆柱杆和斜向圆柱杆分别插入内孔中，并且将第一凸出部和第二凸出部分别卡入第一凸出部卡槽和第二凸出部卡槽中，并且观察上述杆件插入后是否适配，一旦不能插入到位，或者插入后不能符合规定要求即为不合格，反之为合格品。
Claims (5)
1.一种多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法，其特征是 ：包括 ：
一、型模制作
a、主壳体蜡型模具制作;b、将经修理清理后的水溶蜡型芯放入主壳体蜡型模具压制蜡型；c、将水溶蜡型芯放入浓度为 30% 的盐酸溶液中进行溶解 ；d、清洗、修理蜡型毛刺；e、用气枪将蜡型上的杂物吹干净后，进行浇模口设计及蜡型组合，组合后清洗，待制模壳 ；
二、制壳
a、制作模壳，用不同浓度的硅溶胶及不同大小的型砂在一周内最少沾制 6 层型壳 ；
三、脱蜡
a、对型壳干燥情况及型壳室内温湿度进行检测后，进行型壳脱蜡 ；
四、型壳焙烧及熔炼、浇注
a、进行烧壳、熔炼和浇注处理，烧壳时要进行温度监测、材质化验和钢液温度监测 ；
五、后处理
a、做震壳、切割、清砂、抛丸、打磨后处理工序；b、对产品整形、热处理、抛丸、酸洗或碱煮、清洗处理，最后得到多型腔结构汽车尾气处理系统部件铸体成品 ；
六、检验
将成型铸件定位并夹紧在壳体内，并将检测装置上的各杆件和凸起插入成型铸件的内孔以及卡槽中，并且观察上述杆件插入后是否适配，一旦杆件和凸起不能插入到位，或者插入后不能符合规定要求即为不合格，反之为合格品；进行段落一的步骤 b 前先进行以下工序 ：首先进行水溶蜡型芯模具制作，接着采用水溶蜡型芯模具压制水溶蜡型芯，然后对水溶蜡型芯进行限位，后对水溶蜡型芯进行修理，清理水溶蜡型芯上附着的碎渣，最后对水溶蜡型芯进行检验；所述主壳体蜡型模具的浇模口设计为顶铸工艺设计，浇注系统浇口截面比为直浇道面积 ：横浇道面积 ：内浇道面积 =(1.1-1.2):(1.25-1.35):1 ；在横浇口和内浇口之间加设离心式热顶冒口以利于浇注时补缩和浮渣，冒口模数与热节模数的比值为（1.3-1.8）：1，内浇道选用圆柱型或方形，长度 3-5mm 热顶冒口与水平方向的横浇口和垂直方向的内浇口相互通连，横浇口沿切线方向进入冒口，而内浇口则沿冒口底面与型腔相联通；蜡模组合设计为两排四组即四个蜡型的组树方式，其蜡型平斜面均靠浇口向上顺流道上斜设计；
段落二、制壳时，需做如下处理：（1）制壳车间温度控制 24±2℃，面层相对湿度 60-70，过渡层至背层相对湿度：≦ 50；（2）、配制面层时，先加硅溶胶，再逐步加入 JFC 湿润剂质量为 0.3%-0.5%，搅拌均匀，边逐步加入锆粉进行搅拌，最后加入消泡剂 0.15%-0.2%，并按泡多少适当的调整 ；（3）、面层全部新料应搅拌时间为 24 小时以上才能使用，加部分新料时应搅拌 6 小时以上才能使用，每天上班前测量面层粘度，用国产 4 ＃杯测量时，应在规定粘度范围内，硅溶胶面层干燥时间为 4-6 小时，过渡层和背层干燥时间＞ 12 小时以上，（4）每天测量涂料是否符合粘度范围内，沾过渡层时一定看是否干燥好，拿一组进行预浸硅溶胶观察干燥，当有小孔复杂件预浸 3 层以上，根据不同的铸件采用不同的过渡层涂料即 ：当铸件复杂，小孔槽要求高的过渡层采用锆英粉撒锆英砂，当铸件要求不高时，采用莫来砂粉 ；特别要注意的 ：当有小孔类复杂件沾过渡层浆撒砂后，检查孔内是否堵塞，如有堵塞立即用小铁丝通开 ；（5）沾背层时注意把上层的浮砂倒干净才能沾下一层，配背层时加部分新料配料时应搅拌 2 小时以上，特别要注意的：当小孔、盲孔复杂件沾第三层前，检查型壳是否干燥好，并用气枪吹掉孔内浮砂，沾完浆砂后检查孔内是否堵塞，如有堵塞立即用小铁丝通开。
2.根据权利要求 1 所述的多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法，其特征是：段落四、型壳焙烧及熔炼、浇注中，脱蜡完成后，将型壳组运至烧壳处待焙烧，当型壳焙烧开始必须保持在 990℃以下一段时间焙烧，充分去除型壳中水分、残留蜡料消除气体来源，提高型壳透气性，防止浇注时，产品产生气孔缺陷，当型壳温度为 1050℃时，保温 5-10 分钟，便进行浇注作业，型壳焙烧过程中，用 150 公斤中频炉熔炼不锈钢，不锈钢 材质为 304，熔炼过程中制造渣、除渣、隔氧处理后，钢水温度保持在 1560℃以上，取样进行材质化验，合格后，调整中频开关，使钢液温度保持在 1460℃与 1500℃之间。
3.一种权利要求 1 所述多型腔结构汽车尾气处理系统部件精密铸造快速成型方法中使用的检测装置，其特征是：包括壳体，壳体内设置有定位和夹紧装置，壳体四角设置有导向柱，壳体包括底板、右侧板和后侧板，导向柱上套接有上盖板，上盖板可相对导向柱上下移动，所述上盖板上开设有第一检测杆插孔和凸出部卡槽，所述右侧板和 / 或左侧板上开设有第二检测杆插孔，所述第一检测杆插孔上插入有向壳体内伸出固定长度的第一检测杆，所述第二检测杆插孔内插入有向壳体内伸出固定长度的第二检测杆，所述第一检测杆和第二检测杆分别与被测铸件上的内孔匹配，所述第一检测杆和第二检测杆向壳体内伸出的长度接近或等于被检结构件的内孔深度，当被测铸件被定位和夹紧装置固定在壳体内时所述第一检测杆、第二检测杆和凸出部分别恰好插入到被测铸件的内孔和凸出部卡槽中。
4.根据权利要求 3所述的检测装置，其特征是，所述第一检测杆插孔包括第一圆孔和第二圆孔，所述第一检测杆包括分别与第一圆孔和第二圆孔匹配的第一圆柱杆和第二圆柱杆，第一圆柱杆和第二圆柱杆外环面上具有阶梯面，所述第一圆柱杆和第二圆柱杆分别插入到第一圆孔和第二圆孔中，所述第一圆柱杆和第二圆柱杆上的阶梯面均卡在上盖板上表面上 ；所述被测铸件上具有第一凸出部和第二凸出部，所述上盖板上的凸出部卡槽包括第一凸出部卡槽和第二凸出部卡槽，第一凸出部和第二凸出部分别卡入第一凸出部卡槽和第二凸出部卡槽中；所述第二检测杆插孔包括于右侧板上开设有的斜向孔和于后侧板上开设有的后侧孔，所述第二检测杆包括后侧圆柱杆和斜向圆柱杆，斜向圆柱杆穿过斜向孔，后侧杆穿过后侧孔。
5.根据权利要求4 所述的检测装置，其特征是，所述定位和夹紧装置包括销轴、移动块和螺杆，移动块与销轴连接且可相对其摆动，所述销轴固定于后侧板上，所述移动块下部横向开设有螺纹孔，所述螺杆穿过螺纹孔并形成螺纹连接配合，所述移动块上端具有摆动槽，摆动槽内转动连接有摆动块，摆动块的内侧面为平面，所述后侧板上设置有方形卡块，方形卡块后侧带有导向柱和推杆，推杆穿过后侧板与方形卡块连接，所述后侧板上对应导向柱开设有导向孔，导向柱插入导向孔中。
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