CN106001453A - 覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于覆膜砂铸造工艺技术领域，具体地说一种覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法。包括模具制作，型砂制备，芯型制作，芯型组合：将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，外部套上砂箱，引出浇注系统并用塑料薄膜包裹浇口和冒口，然后在壳型和砂箱之间，逐层加上粘土砂并椿实，最后将上下箱锁紧；浇注成型和清理。本发明铸造精度高，成品率高，表面光洁度好，适合较大铸件。

Description

覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法

技术领域

本发明属于覆膜砂铸造工艺技术领域，具体地说一种覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法。

技术背景

众所周知，传统的覆膜砂铸造工艺生产的铸件几何尺寸好、表面光洁度高、加工余量和起模斜度小等诸多优点，但是只适合生产单件重量不超过几公斤至十几公斤的铸件(大型铸件用壳型铸造浇注时会因铁水压力过大而炸壳或粘砂导致废品)，几十公斤到上百公斤的铸件就得依靠铁型覆砂工艺和树脂砂工艺。铁型覆砂工艺的缺点是工装专用且数量较多，模具和设备价格较高，需流水线生产，不适合砂芯较多的箱体类产品和小批量多品种生产。树脂砂生产往往因涂料的刷涂很难控制会影响到铸件的表光和精度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法。该方法铸造精度高、成品率高、表面光洁度好、适合较大铸件。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，包括以下步骤：

1)模具制作：采用球墨铸铁制作模具；

2)型砂制备：型砂选用覆膜砂；

3)芯型制作：使用射芯机制作壳型和壳芯；

4)芯型组合：将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，外部套上砂箱，引出浇注系统并用塑料薄膜包裹浇口和冒口，然后在壳型和砂箱之间，逐层加上粘土砂并椿实，最后将砂箱的上箱扣上、并且锁紧；

5)浇注成型；

6)清理。

所述步骤1)中，制作模具时，在阴模的分型面和侧部平面部分增加加强筋。

所述步骤1)中，所述加强筋内植入金属型骨。

所述步骤2)中，覆膜砂为高强度、低膨胀、低发气覆膜砂。

所述步骤2)中，覆膜砂的粒度为70-140目，堆积密度为1.5-3.5克/毫升，安息角为25-35度，熔点为95-105℃。

所述步骤3)中，射芯机的射砂压力是0.25-0.6Mpa，模具预热温度为220-235℃，热固化时间为1-3分钟。

所述步骤3)中，对固化成型的壳型或壳芯上，在工艺规定的部位喷涂水基锆英粉涂料，并利用壳型或壳芯的余热自动烘干。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明用覆膜砂替代树脂砂铸造工艺，砂芯表面质量好，少上或不上涂料就可以得到较好的铸件便面质量，表面粗糙度可达Ra＝6.3--12.5um，尺寸精度可达CT7--CT8标准。

2.本发明采用自动射芯机热固化成型法生产壳型，工艺简单、效率高起模容易、砂芯、型尺寸精度高，只要首件尺寸检验合格，所有批量生产的产品即可达到尺寸要求，精度一致，几何尺寸稳定。

3.本发明用覆膜砂铸造，由生产小件改为大件，随着铸件单重的增加，砂铁比降低，成本显著下降。

附图说明

图1为本发明的工艺流程简图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，包括以下步骤：

1)模具制作：采用球墨铸铁制作模具；制作模具时，在阴模的分型面和较大平面部分增加加强筋，必要时在加强筋内配合金属型骨的植入。

2)型砂制备：型砂选用高强度低膨胀低发气的覆膜砂；覆膜砂的粒度为70-140目，堆积密度为1.5-3.5克/毫升，安息角为25-35度，熔点为95-105℃。

3)芯型制作：使用射芯机制作壳型和壳芯；射芯机的射砂压力是0.25-0.6Mpa，模具预热温度为220-235℃，热固化时间为1-3分钟。对固化成型的壳型或壳芯上，在工艺规定的部位喷涂水基锆英粉涂料，并利用壳型或壳芯的余热自动烘干。

4)芯型组合：将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，外部套上砂箱，引出浇注系统并用塑料薄膜包裹浇口和冒口，然后在壳型和砂箱之间，逐层加上粘土砂并椿实，最后将砂箱的上下箱锁紧。

5)浇注成型。

6)清理。

实施例：

用覆膜砂壳型铸造50摇臂钻主轴箱体，单件重量200公斤，具体实施步骤如下：

1.模具设计与制作，模具材质选用QT450-10材质，根据图纸尺寸要求用加工中心加工模具，能供保证模具的形状、尺寸、精度的一致性，同时刚性和导热性能很好。考虑到壳型较大，在阴模的分型面和较大平面部位(大于300x300mm)增加了20mm高的加强筋，确保制好的外部壳型有较高的强度。

2.型砂制备，型砂采用彰武德信砂业有限公司的GD-2型高强度低膨胀低发气覆膜砂，覆膜砂的粒度70目，堆积密度2克/毫升，安息角30度，熔点为95-105℃，灼减量3.3％，热态抗弯3.4Mpa，常温抗弯8.2Mpa。

3.射芯机制芯型，采用导轨式射芯机，因模具重量较大，导轨式可以用来安装模具辅助托辊。射芯机操作如下：

1).将检查合格的模具，安装到射芯机上，在动模上安装辅助托辊，防止下沉。

2).覆膜砂准备，选用GD-2型高强度、低膨胀、低发气覆膜砂，将200公斤覆膜砂冲进储砂斗，确保工作时有足够的砂量，防止壳型缺陷。

3)调整射砂压力，打开供气阀门，检查供气压力，将供气压力调整到0.53Mpa。

4)检查电路试机，打开电源开关，电源指示灯亮，将温控器设置到225℃，射砂时间设为4秒，固化时间设为1.5分钟。

5)预热模具，将工作模式设到“手动”，加热模式设到“预热”，按动“合模”按钮，将模具合拢，按动“加热”按钮，模具开始预热。

6)观察温控器温度显示温度达到225℃、加热指示灯熄灭，此时模具温度已经达到设定温度。将工作模式改到“自动”，加热模式改为“工作”，按启动按钮，射芯机就会自动工作。

7)充满型砂的射头移出到位后，对准射砂口自动压紧，压紧后自动射砂，射砂时间是已经设定的4秒，固化时间是1.5分钟，固化时间到模具自动打开，人工取下壳型，取下壳型或芯型立即在工艺规定的部位喷涂水基锆英粉涂料，利用壳型的余热自动烘干，射型结束。

本实施例采用自动射芯机热固化成型法生产壳型，工艺简单、效率高、起模容易、砂芯、型尺寸精度高，只要首件尺寸检验合格，所有批量生产的产品即可达到尺寸要求，精度一致，几何尺寸稳定。

4.组型，将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，外部套上砂箱，引出浇注系统和排气系统，并用塑料薄膜包裹浇口和冒口，然后在壳型和砂箱之间，逐层加上粘土砂并椿实，将砂箱的上下箱锁紧。

5.浇注。

6.清理。

用上述工艺生产的50摇臂钻主轴箱体，单件重量200KG，成品率几乎100％。本实施例用覆膜砂替代树脂砂铸造工艺，砂芯表面质量好，少上或不上涂料就可以得到较好的铸件便面质量，表面粗糙度可达Ra＝6.3--12.5um，尺寸精度可达CT7--CT8标准。

本发明组型、下芯、合型后，外套普通沙箱填充普通废弃造型用粘土砂椿实，从根本上解决了壳型铸造大件因压力过大而炸壳的问题。

本发明在铁水流量较大的部位局部喷涂锆英粉涂料，解决了因高温过热粘砂的问题。

本发明解决现有覆膜砂壳型铸造不能生产尺寸和重量较大铸件的问题，实现用覆膜砂壳型铸造生产结构复杂、重量较大、尺寸和表光要求较高的铸件。

本发明最适合中小型铸造企业出口产品质量要求高、品种多元化、订单量不稳定等情况，在不增加设备的前提下，增加品种及产量，提升产品质量，同时解决铸造技工招聘困难和非技术人员就业问题。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)模具制作：采用球墨铸铁制作模具；

2)型砂制备：型砂选用覆膜砂；

3)芯型制作：使用射芯机制作壳型和壳芯；

4)芯型组合：将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，外部套上砂箱，引出浇注系统并用塑料薄膜包裹浇口和冒口，然后在壳型和砂箱之间，逐层加上粘土砂并椿实，最后将砂箱的上箱扣上、并且锁紧；

5)浇注成型；

6)清理。

2.根据权利要求1所述的覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，所述步骤1)中，制作模具时，在阴模的分型面和侧部平面部分增加加强筋。

3.根据权利要求2所述的覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述加强筋内植入金属型骨。

4.根据权利要求1所述的覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，所述步骤2)中，覆膜砂为高强度、低膨胀、低发气覆膜砂。

5.根据权利要求4所述的覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，所述步骤2)中，覆膜砂的粒度为70-140目，堆积密度为1.5-3.5克/毫升，安息角为25-35度，熔点为95-105℃。

6.根据权利要求1所述的覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，所述步骤3)中，射芯机的射砂压力是0.25-0.6Mpa，模具预热温度为220-235℃，热固化时间为1-3分钟。

7.根据权利要求1所述的覆膜砂壳型铸造大型箱体类铸件的方法，其特征在于，所述步骤3)中，对固化成型的壳型或壳芯上，在工艺规定的部位喷涂水基锆英粉涂料，并利用壳型或壳芯的余热自动烘干。