CN107042284A - 一种生产铸钢件的铁模覆砂方法 - Google Patents
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Abstract
一种生产铸钢件的铁模覆砂方法，用于复杂铸钢件铸造。包括制作铸件铸造用覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型、在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁、组芯、合型浇注、翻箱取出铸件。本发明应用砂壳不脱离铁模造型特点，同时通过控制铁模和砂壳的厚度来人为控制激冷点，保证砂壳不变型，可简化浇注系统，消除多热节复杂铸钢件缩孔、热裂纹等铸造缺陷，铸件内在质量致密，铸件尺寸精密度高，表面光洁度接近精密铸造，均匀一致，无飞边毛刺，变形量小，大大提高了铸件出品合格率；可大大降低覆膜砂的用量，具有铸造用砂少、能耗低的明显优势，从而减少了在制模过程中的能源消耗和铸造过程中废气、废渣排放，可大大改善作业环境，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及产品零部件铸造技术领域，具体是一种生产复杂铸钢件的铁模覆砂方法。
背景技术
机械产品铸造通常分为砂型铸造和特种铸造两类；特种铸造包括金属型铸造、熔模铸造、陶瓷型铸造 低压铸造、压力铸造、离心铸造等。而产品零部件的毛坯常采用砂型铸造和熔模铸造成型。 砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料制作铸型的传统铸造工艺，但对复杂铸钢件的成型采用砂型铸造通常会出现缩松、粘砂、夹渣、砂眼、皮下气孔等缺陷，这些缺陷影响铸件性能，使铸件废品率增高。熔模铸造是用可熔（溶）性一次模和一次型（芯）使铸件成型的铸造方法，用这种方法生产的铸件表面光滑，尺寸精确，可铸造形状十分复杂的铸件，金属材料的利用率高，能显著减少产品的成型表面和配合表面的加工量，节省加工台时和刃具材料的消耗，是一种少切削或无切削的铸造工艺，是铸造行业中的一项优异的工艺技术，但熔模铸造在应用上还具有一定的局限性：铸件尺寸不能太大，工艺过程复杂，铸件冷却速度慢，铸件成本也很高。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种生产铸钢件的铁模覆砂方法，充分利用铁模覆砂铸造工艺冷却过程中凝固顺序局部调节，实现铸件冷却的顺序凝固，以解决多热节复杂铸钢件的缩孔、热裂纹等铸造缺陷。
为了实现上述发明目的，本发明包括以下步骤：
（a）制作铸件铸造用覆膜砂芯：根据铸件结构，将制作覆膜砂芯用的金属电热芯盒模具安装在射芯机上，合模，待电热芯盒模具加热至210℃～240℃，将覆膜砂射入所述电热芯盒模具内，所述射芯机的射砂压力为0.2MPa～0.4MPa，加热固化温度为220℃～240℃，加热固化时间为60秒～80秒，覆膜砂在金属电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从金属电热芯盒模具中取出覆膜砂芯，修整，即得覆膜砂芯；所述覆膜砂的粒度为80目-150目；
（b）上、下铁模覆砂造型：根据铸件结构，制作铸造铸件用的上、下铁模造型，所述上、下铁模造型的材料为生铁或球墨铸铁；把上、下铁模造型分别套装在用于制作上、下铁模覆砂造型的电热模样上，将电热模样加热至180℃～200℃，用覆砂机分别将覆膜砂射入上、下铁模造型和电热模样之间，覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为3秒～6秒，加热固化温度控制在180℃～200℃范围内，加热固化时间为12秒～15秒，覆膜砂固化成6毫米～10毫米厚的砂壳分别粘覆于上、下铁模造型的内壁上，然后起模、修整，即得上、下铁模覆砂造型；
（c）在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁；
（d）组芯：将所述覆膜砂芯放入所述上、下铁模覆砂造型内，吹尽浮砂并固定；
（e）合型浇注：将所述上、下铁模覆砂造型合型、紧固，得到完整的铸件铸型，在所述铸件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注钢水的温度控制在1580℃～1650℃范围内，浇注时间为5秒～12秒；
（f）翻箱取出铸件：铸型自然冷却至200℃，打开上、下铁模覆砂造型，取出铸件。
本发明是用铁模造型替代砂箱，在铁模造型的内腔表面覆上一层6～10 mm 的覆膜砂后加热固化为铁模覆砂造型。铸造所用的覆膜砂粒度细，可显著提高铸件的尺寸精度和表面粗糙度，并且用砂量少，可大大减少造型加热时间和能源消耗。
本发明应用铁模覆砂铸造方法中砂壳不脱离铁模造型的特点，保证砂壳不变型，从而提高铸件精度，同时通过控制铁模造型和砂壳的厚度来人为控制激冷点，使铁模造型中铸件需要激冷的地方充分发挥激冷补缩作用，同时对孤立热解处附加内冷铁方法，建立顺序凝固环境条件，从而保证铸件的密实度，提高铸件出品合格率及质量。
本发明与现有技术相比，可简化浇注系统，消除多热节复杂铸钢件缩孔、热裂纹等铸造缺陷，铸件内在质量致密，铸件尺寸精密度高，表面光洁度接近精密铸造，均匀一致，无飞边毛刺，变形量小，大大提高了铸件出品合格率；可大大降低覆膜砂的用量，具有铸造用砂少、能耗低的明显优势，从而减少了在制模过程中的能源消耗和铸造过程中废气、废渣的排放，属于绿色环保铸造方法，可大大改善作业环境，降低劳动强度。
具体实施方式
本发明包括以下步骤：
（a）制作铸件铸造用覆膜砂芯：根据铸件结构，将制作覆膜砂芯用的金属电热芯盒模具安装在射芯机上，合模，待电热芯盒模具加热至210℃～240℃，将覆膜砂射入所述电热芯盒模具内，所述射芯机的射砂压力为0.2MPa～0.4MPa，加热固化温度为220℃～240℃，加热固化时间为60秒～80秒，覆膜砂在金属电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从金属电热芯盒模具中取出覆膜砂芯，修整，即得覆膜砂芯；所述覆膜砂的粒度为80目-150目；
（b）上、下铁模覆砂造型：根据铸件结构，制作铸造铸件用的上、下铁模造型，所述上、下铁模造型的材料为生铁或球墨铸铁；把上、下铁模造型分别套装在用于制作上、下铁模覆砂造型的电热模样上，将电热模样加热至180℃～200℃，用覆砂机分别将覆膜砂射入上、下铁模造型和电热模样之间，覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为3秒～6秒，加热固化温度控制在180℃～200℃范围内，加热固化时间为12秒～15秒，覆膜砂固化成6毫米～10毫米厚的砂壳分别粘覆于上、下铁模造型的内壁上，然后起模、修整，即得上、下铁模覆砂造型；
（c）在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁；
（d）组芯：将所述覆膜砂芯放入所述上、下铁模覆砂造型内，吹尽浮砂并固定；
（e）合型浇注：将所述上、下铁模覆砂造型合型、紧固，得到完整的铸件铸型，在所述铸件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注钢水的温度控制在1580℃～1650℃范围内，浇注时间为5秒～12秒；
（f）翻箱取出铸件：铸型自然冷却至200℃，打开上、下铁模覆砂造型，取出铸件。
Claims (1)
1.一种生产铸钢件的铁模覆砂方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（a）制作铸件铸造用覆膜砂芯：根据铸件结构，将制作覆膜砂芯用的金属电热芯盒模具安装在射芯机上，合模，待电热芯盒模具加热至210℃～240℃，将覆膜砂射入所述电热芯盒模具内，所述射芯机的射砂压力为0.2MPa～0.4MPa，加热固化温度为220℃～240℃，加热固化时间为60秒～80秒，覆膜砂在金属电热芯盒内固化形成覆膜砂芯，从金属电热芯盒模具中取出覆膜砂芯，修整，即得覆膜砂芯；所述覆膜砂的粒度为80目-150目；
（b）上、下铁模覆砂造型：根据铸件结构，制作铸造铸件用的上、下铁模造型，所述上、下铁模造型的材料为生铁或球墨铸铁；把上、下铁模造型分别套装在用于制作上、下铁模覆砂造型的电热模样上，将电热模样加热至180℃～200℃，用覆砂机分别将覆膜砂射入上、下铁模造型和电热模样之间，覆砂机的射砂压力为0.35MPa，射砂时间为3秒～6秒，加热固化温度控制在180℃～200℃范围内，加热固化时间为12秒～15秒，覆膜砂固化成6毫米～10毫米厚的砂壳分别粘覆于上、下铁模造型的内壁上，然后起模、修整，即得上、下铁模覆砂造型；
（c）在覆膜砂芯、上、下铁模覆砂造型内放置内冷铁；
（d）组芯：将所述覆膜砂芯放入所述上、下铁模覆砂造型内，吹尽浮砂并固定；
（e）合型浇注：将所述上、下铁模覆砂造型合型、紧固，得到完整的铸件铸型，在所述铸件铸型的浇口处放置浇口杯进行浇注，浇注钢水的温度控制在1580℃～1650℃范围内，浇注时间为5秒～12秒；
（f）翻箱取出铸件：铸型自然冷却至200℃，打开上、下铁模覆砂造型，取出铸件。
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