CN106424562A - 一种消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其包括以下步骤：注蜡，制备蜡模即熔模；蜡模修光焊接得到模组；涂上耐火材料，制造型壳；脱蜡；焙烧；将焙烧后的型壳装入到的砂箱中，然后加砂；振动紧实；启动真空系统将砂箱抽真空；向浇注系统内浇注产品合金液，待产品材料合金液冷却凝固后清理得铸件。本发明由于增加了机器造型、振动紧实和浇注抽真空，就不会使铸件产生鼓包，消除缩孔，疏松缺陷和变形的缺陷问题，铸件的成品率大幅度提高；且浇注过程抽真空，浇注的更加紧实，可以使型壳和造型砂紧密成一个牢固的整体，能够抵抗住钢液的冲击压力，使铸件产品尺寸更稳定，精度更高。

Description

一种消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法
技术领域
本发明涉及精密铸造领域，尤其是涉及一种消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法。
背景技术
熔模精密铸造是一种少切削或无切削的铸造工艺，其应用非常广泛，不仅适用于各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸造的复杂、耐高温、不易加工的铸件，均可采用熔模精密铸造技术来实现。熔模精密铸造获得的产品精密、复杂，接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净成形的先进工艺，是铸造行业中一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。
在熔模铸造过程中，铸件的缩孔、疏松缺陷较为常见，特别是轻合金如铝、镁熔模精密铸造中铸件厚大部位易产生疏松、缩孔等缺陷，在实现生产中采用吹风风冷疏松部位，但效果都不理想，铸件合格率低，吹风风冷易使铸件产生吸气氧化燃烧，出现次生铸造缺陷。也有釆取利用冷却部件导热解决缩孔、疏松缺陷，利用冷却部件导热时一般是在制壳过程中就将冷却部件设置在蜡模上，这种方式的缺点主要是冷却部件将随着型壳过程需经受高温焙烧，易导致冷却部件外表面氧化和内部结构变化，降低冷却效果，影响铸造产品质量。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种熔模精密铸造方法，可提高冷却效果，有效解决缩孔、疏松缺陷等问题。
本发明提供的熔模精密铸造方法，包括如下步骤：
(1) 使用产品模具进行注蜡，制备出待铸造的产品的蜡模即熔模；
(2) 将蜡模修光然后与浇注系统进行焊接得到模组；
(3) 在模组的外表面涂上耐火材料，进行型壳的制造；
(4) 将制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡；
(5) 将脱蜡好的型壳进行焙烧，焙烧温度800～900℃，焙烧时间2～3h ；
(6) 将焙烧后的型壳装入到的砂箱中，然后加砂；
(7) 将加好砂的砂箱运送至振动台上，进行振动紧实；
(8) 将振动紧实后的砂箱运送至浇注位置，在砂箱上口覆盖塑料薄膜并将浇注系统直浇道口露出到塑料薄膜外，以便浇注；
(9) 浇注前，把真空管路与砂箱的对接口对接上，启动真空系统将砂箱抽真空；
(10) 向浇注系统内浇注产品合金液，产品材料合金液由浇注系统的浇口杯进入产品模型焙烧后所形成的型壳内；
(11) 待产品材料合金液冷却凝固后清理得铸件。
所述的浇注系统，包括浇口杯，设置于浇口杯下方的直浇道，所述的直浇道下方连接有第一内浇道和第二内浇道，所述的第一内浇道与第二内浇道相互垂直且均与产品模型所在的型壳相连通。
步骤(3) 所述的在模组的外表面涂上耐火材料，进行型壳的制造，具体为：将模组浸涂由320目石英粉8-12份，水玻璃0.5-1.5 份，水8-12 份配置的耐火涂料后，撒上耐火材料石英砂，铝矾土，再经干燥、硬化；如此反复多次直到耐火涂挂层达到40～50mm 的厚度，在模组上形成多层型壳，停放4h以上使其充分硬化。
步骤(4) 所述的将制作好的型壳进行脱蜡，具体为：采用热水脱蜡，脱蜡水温控制在90-95℃。
步骤(7) 所述的将加好砂的砂箱运送至振动台上，进行振动紧实，具体为：振动频率采用50HZ工频，振幅值控制在0.4-1mm。
步骤(9) 所述的浇注前，把真空管路与砂箱的对接口对接上，启动真空系统将砂箱抽真空，具体为：抽真空的真空度控制在-0.03-0.06MPa 范围内。
本发明的优点和有益效果为：
本发明由于增加了机器造型、振动紧实和浇注抽真空，因此解决了由于水玻璃模壳强度低的问题，这样就不会使铸件产生鼓包，消除缩孔，疏松缺陷和变形的缺陷问题，铸件的成品率大幅度提高；且浇注过程抽真空，浇注的更加紧实，可以使型壳和造型砂紧密成一个牢固的整体，能够抵抗住钢液的冲击压力，从而使铸件产品尺寸更稳定，精度更高。
具体实施方式
实施例1
制备步骤：
(1) 产品选择PRZ35，材料为ZG35Cr1Mo( 碳：0.30-0.37 ％， 硅：0.30-0.50 ％， 锰：0.50-0.80％，硫：≤ 0.035％，磷：≤ 0.035％，铬：0.80-1.20％，镍：≤ 0.03％，钼：0.20-0.30％，
铜≤ 0.25％ )，向产品胶模中注入蜡，制作出产品蜡模型60 件即熔模，成型冷却后，进行修光( 所谓修光即修整蜡模，一般的，注蜡后取出的蜡模或多或少存在一些问题；对于飞边，多重边，夹痕，花头不清晰或搭边等缺陷可以用手术刀片修光) ；
(2) 将修光好的蜡模进行焊接、检验，用焊接法即用薄片状的烙铁，将熔模的连接部位融化，把铸件的熔模与浇注系统组合焊在一起，得到模组；
(3) 将组合好的模组进行型壳的制造；型壳的制造工艺大体与传统熔模精密铸造型壳的制造工艺相同，具体如下：将模组浸涂由320目石英粉10份，水玻璃1份，水10份配置的耐火涂料后，撒上耐火材料石英砂，铝矾土等，再经干燥、硬化( 是常温干燥，硬化)，如此反复多次，直到耐火涂挂层达到需要的厚度为止( 本实施例涂层厚度为40～50mm)，在模组上形成多层型壳，停放4h 以上，使其充分硬化。
(4) 将制作好的型壳进行脱蜡，这里采用的是热水脱蜡，脱蜡水温控制在90-95℃，在自动脱蜡线上进行脱蜡；
(5) 将脱蜡好的型壳进行焙烧，焙烧温度850℃，焙烧时间2.5h，使得型壳内的泡沫模型熔去；
(6) 将焙烧后的型壳装入砂箱，然后向箱体内加砂；
(7) 将加好砂的砂箱运送至振动台上，进行振动紧实，振动频率采用50HZ 工频，振幅控制在0.4-0.8mm ；
(8) 将振动紧实后的砂箱运送至浇注位置，在砂箱上口覆盖塑料薄膜( 密封砂箱，保持真空度) 并将直浇道口露出到塑料薄膜外，以便浇注；
(9) 浇注前，把真空管路与砂箱的对接口对接上，启动真空系统将砂箱抽真空，真空度控制在-0.03-0.06MPa 范围内；
(10) 向型壳内浇注产品材料合金液，产品材料合金液由浇注系统的浇口杯进入产品模型焙烧后所形成的型壳内，其它与传统熔模精密铸造浇注工艺相同；
(11) 待产品材料合金液冷却凝固4 小时以上( 其他产品根据产品壁厚有不同的工艺要求) 后清理得铸件，清理工艺与传统熔模精密铸造浇注工艺相同；基本过程如下：采用震动清理从铸件上清除型壳，然后从浇注系统取下铸件去除铸件上粘附的型壳耐火材料，铸件热处理后的去除氧化层等清理。
实施例2
改变耐火涂料的比例:石英粉8份，水玻璃0.5份，水8份。
振动紧实，具体为：振动频率采用50HZ工频，振幅值控制在0.5-0.8mm。
其余步骤相同。
实施例3
改变耐火涂料的比例: 石英粉12份，水玻璃1.5 份，水12 份。
振动紧实，具体为：振动频率采用50HZ工频，振幅值控制在0.6-1mm。
其余步骤相同。

Claims (6)

1.一种消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1) 使用产品模具进行注蜡，制备出待铸造的产品的蜡模即熔模；
(2) 将蜡模修光然后与浇注系统进行焊接得到模组；
(3) 在模组的外表面涂上耐火材料，进行型壳的制造；
(4) 将制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡；
(5) 将脱蜡好的型壳进行焙烧，焙烧温度800～900℃，焙烧时间2～3h ；
(6) 将焙烧后的型壳装入到的砂箱中，然后加砂；
(7) 将加好砂的砂箱运送至振动台上，进行振动紧实；
(8) 将振动紧实后的砂箱运送至浇注位置，在砂箱上口覆盖塑料薄膜并将浇注系统直浇道口露出到塑料薄膜外，以便浇注；
(9) 浇注前，把真空管路与砂箱的对接口对接上，启动真空系统将砂箱抽真空；
(10) 向浇注系统内浇注产品合金液，产品材料合金液由浇注系统的浇口杯进入产品模型焙烧后所形成的型壳内；
(11) 待产品材料合金液冷却凝固后清理得铸件。
2.根据权利要求1 所述的消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其特征在于：所述的浇注系统，包括浇口杯，设置于浇口杯下方的直浇道，所述的直浇道下方连接有第一内浇道和第二内浇道，所述的第一内浇道与第二内浇道相互垂直且均与产品模型所在的型壳相连通。
3.根据权利要求1 所述的消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其特征在于：步骤(3) 所述的在模组的外表面涂上耐火材料，进行型壳的制造，具体为：将模组浸涂由320目石英粉8-12份，水玻璃0.5-1.5份，水8-12份配置的耐火涂料后，撒上耐火材料石英砂，铝矾土，再经干燥、硬化；如此反复多次直到耐火涂挂层达到40～50mm 的厚度，在模组上形成多层型壳，停放4h以上使其充分硬化。
4.根据权利要求1 所述的消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其特征在于：步骤(4) 所述的将制作好的型壳进行脱蜡，具体为：采用热水脱蜡，脱蜡水温控制在90-95℃。
5.根据权利要求1 所述的消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其特征在于：步骤(7) 所述的将加好砂的砂箱运送至振动台上，进行振动紧实，具体为：振动频率采用50HZ工频，振幅值控制在0.4-1mm。
6.根据权利要求1 所述的消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法，其特征在于：步骤(9) 所述的浇注前，把真空管路与砂箱的对接口对接上，启动真空系统将砂箱抽真空，具体为：抽真空的真空度控制在-0.03-0.06MPa 范围内。
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