CN107096887A - 一种消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，属于消失模铸造工艺领域。本发明中中叶片消失模包括中叶片本体和使用部，中叶片本体为T字形结构，中叶片本体的后部侧面上设有使用部，使用部与中叶片本体的连接处为圆弧过渡；中叶片本体上前后对称地设有两个中叶片安装孔；中叶片安装孔的四周设有一层中叶片耐磨保护层，本发明主要包括以下步骤，步骤ST1、制备白模：步骤ST2、组装白模；步骤ST3、制备涂料；步骤ST4、刷涂料；步骤ST5、浸涂料；步骤ST6、造型；步骤ST7、浇注；步骤ST8、型砂回收；步骤ST9、铸件清理；步骤ST10、热处理。本发明主要实现了提升中叶片耐磨件铸造质量的功能。

Description

一种消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法

本发明专利申请是针对申请号为：2015110171684的分案申请，原申请的申请日为：2015-12-29，发明创造名称为：一种消失模铸造耐磨件的工艺。

技术领域

本发明涉及一种消失模铸造工艺，更具体地说，涉及一种消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法。

背景技术

消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相同的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。与传统的铸造技术相比，由于采用极易气化的泡沫塑料制作模型，无需取模与制作模芯、无分型面，因而无飞边毛刺，该工艺过程完全摒弃了传统工艺工序复杂、工作过程污染物排放量大、工人劳动强度高的不利因素，实现的是一种工序简单，效率高，近无公害的清洁生产。

消失模铸造领域，在浇铸工序中需要用到横浇道和内浇道，内浇道与铸件消失模相连，用于将液体金属引流到铸件消失模中使铸件铸造成型；横浇道用于连接多个铸件消失模，使得一次浇注能够铸造成型多个铸件。但是，现有技术中消失模铸造工艺的生产厂家为了图省事，往往单独购买泡沫板材切割形成横浇道，使得横浇道和内浇道为分体式，在浇铸前需要将横浇道和内浇道通过胶水粘合起来，这种做法既费工费力又无形中增加了生产成本，且横浇道与内浇道往往粘合不牢固，在搬运过程中或砂箱注砂振实过程中容易出现脱落现象，降低了浇铸质量，同时，横浇道一般为矩形长板，不利于液体金属的流动。其次，现有技术中往往将内浇道设计为一个小矩形块连接在铸件消失模上，在浇注完成后对成型的铸件进行清理时，需要将连接在铸件上的内浇道凝固物敲除、打磨，但是由于内浇道凝固与铸件本体在浇注时是共同成型的，往往造成敲除内浇道凝固过程中，不是内浇道凝固物留下一截在铸件本体上难以清除，就是铸件本体与内浇道凝固物连接处附近部分也被敲下来，不仅耗时耗工，且严重影响铸件的质量，增加了铸件次品率。

关于消失模铸造工艺，现有技术中已有相关技术方案公开，如专利公开号：CN104690225A，公开日：2015年6月10日，发明创造名称为：一种铸件机械性能好的消失模铸造工艺，该申请案公开了一种铸件机械性能好的消失模铸造工艺，包括以下步骤：采用发泡材料分块制成各主要部件，并将制成的各主要部件粘合制成铸件消失模；为铸件消失模粘合浇道，并在铸件消失模和浇道外侧涂覆耐火材料制成最终模型；将最终模型放入砂箱中，填入干砂，采用三维振实台振实，在砂箱上覆盖塑料膜；自上而下地向砂箱中均匀的通入负压气流至负压达到-0.04～-0.08MPa，该负压气流采用氧气、氮气、二氧化碳的混合气体；将熔化的金属浇注到砂箱中对应最终模型所在的区域，最终模型气化消失，金属置换最终模型，冷却后得到铸件。但是，该申请案中铸件消失模与横浇道之间同样是通过胶水粘合连接在一起的，仍旧会出现影响组模时间、浇铸质量等问题。

消失模铸造过程的工艺包括白区、黑区以及黄区工艺，在现有消失模铸造技术中，黑区为进行砂处理的工序，通过将使用后的型砂井砂处理系统进行筛选、除尘等处理后再生回用，其主要作用为：筛除型砂中杂质(砂块、铁渣、涂料粉尘等杂物)、冷却、输送和储存型砂。从消失模的铸造工艺及对设备的要求来看，干砂在造型使用以及循环过程中难免有破碎和粉化，同时，铸造过程中分解的涂料粉尘也会混入其中，会恶化型砂的性能，降低透气性，消耗更多的粘结剂，因此需要将型砂破碎和粉化以及涂料分解而形成的粉尘除去。另外，型砂脱模后的初始温度非常高，通常有200～500℃，在消失模生产中，砂子温度过高时，造型过程中会烫坏薄膜或者造成薄膜翘曲，因此造型前，砂子温度应该尽量控制在55℃以下才可以重新使用，因此需要高效的冷却设备才能实现。因此，没有配置砂处理系统的消失模铸造工艺，很难展现出消失模铸造生产环境优良的特点和确保产品质量的稳定性。现有的消失模铸造工艺中一般配置砂处理系统，但是现有的砂处理系统往往结构复杂，制造和运行成本较高。

经检索，申请公布号：CN 103909216 A，公开日：2014年7月9日，发明创造名称为：一种消失模铸造生产线砂处理系统，该申请案公开了一种消失模砂处理系统，包括落砂清理系统、除灰冷却系统、选砂系统、砂输送系统、中心砂库、中间砂库、填砂造型系统、除尘系统、控制系统，砂输送系统由四个输送装置组成，落砂清理系统通过第一输送装置与中间砂库连接，中间砂库通过第二输送装置与除灰冷却系统相连接，除灰冷却系统通过第三输送装置与选砂系统相连接，选砂系统通过第四输送装置分别与中心砂库和填砂造型系统相连接，除尘系统和控制系统与落砂清理系统、除灰冷却系统、选砂系统、砂输送系统、中心砂库、中间砂库、填砂造型系统，分别相连接。但是，该申请案的砂处理系统结构复杂，制造和运行成本较高。

搅拌机应用非常广泛，可应用于建筑领域、环保领域等，搅拌机中必不可少的元件包括刮刀和搅拌叶(搅拌叶一般包括组合使用的侧叶片和中叶片)，它们在搅拌机中起着重要的作用，刮刀和搅拌叶一般采用消失模铸造工艺制造，作为耐磨件使用。在工程应用中，因为现有的刮刀和搅拌叶在混凝土搅拌过程中，与混凝土之间的搅拌有很大的阻力，在工作中会有很大的磨损损耗，尤其是刮刀和搅拌叶上的安装孔处，会使得安装孔内的螺栓破损，实际的工程应用中，往往容易导致刮刀和搅拌叶安装不牢固甚至直接脱落，降低了刮刀和搅拌叶的使用寿命，从而增加了耐磨件的损耗。

经检索，中国专利申请号：2010201484235，公开日：2010年12月1日，发明创造名称为：一种刮刀，该申请案公开了一种刮刀，包括刮刀体，刮刀体的一端设有刮刀口，另一端设有刀柄，刮刀口的外表面焊接有一层复合碳化铬和碳化铌合金，刮刀口全部包裹在合金层内，刮刀体以及刀柄的两侧面焊接有网格状合金，网格状合金与刮刀口的合金相互连接，刮刀体的材料是锰钢或普通碳钢；相对于现有技术，该申请案采用锰钢或普通碳钢作刮刀的基体，并在基体表面焊接复合碳化铬和碳化铌合金作耐磨层，比传统铸造刮刀的耐磨性能提高2～3倍，延长了刮刀的使用寿命，但是该申请案中刀柄表面开有的通孔仍旧容易被磨损损耗，会导致刮刀安装不牢固或从搅拌臂上脱落等事故的发生，降低了刮刀的使用寿命，从而增加了耐磨件的损耗。

中国专利申请号：2010206563252，公开日：2011年8月24日，发明创造名称为：混凝土搅拌机的搅拌叶，该申请案公开了一种混凝土搅拌机的搅拌叶，包括有T字形的叶片，叶片上设有两道条形滑道，两道条形滑道之间分别设有安装孔，两道条形滑道外侧分别设有凹槽。该申请案的搅拌叶结构设计合理，重量减轻，与其他部件配合安装方便，提高了搅拌效率。但是，该申请案中两道条形滑道之间设有的安装孔仍旧容易被磨损损耗，会导致搅拌叶安装不牢固或直接脱落等事故的发生，降低了搅拌叶的使用寿命，从而增加了耐磨件的损耗。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中的上述不足，提供了一种消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，主要实现了提升中叶片耐磨件铸造质量的功能。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的消失模铸造耐磨件的工艺，包括以下步骤，

步骤ST1、制备白模；

以可发性聚苯乙烯为原料，将原料放入预发泡机内，通入70～100℃的蒸汽2～5分钟进行预发泡，使得预发泡后得到的泡沫体积增大到预发泡前的5～10倍；

利用压缩空气将预发泡后得到的泡沫冲进模具内，向模具内通入50～100℃的蒸汽，发泡得到白模；

向模具内自上而下通入冷却水，待模具冷却后将模具的上模打开，再向模具内自下而上通入压缩空气，将白模从模具内顶出；

其中，所述白模包括横浇道、内浇道和铸件消失模。

步骤ST2、组装白模；

步骤ST3、制备涂料；

步骤ST4、刷涂料；

步骤ST5、浸涂料；

步骤ST6、造型；

步骤ST7、浇注；

步骤ST8、型砂回收；

步骤ST9、铸件清理；

步骤ST10、热处理。

作为本发明更进一步的改进，步骤ST1制备的白模中，所述横浇道为长条状，横浇道包括横浇道主体，该横浇道主体上部中间位置沿长度方向设有引流筋，横浇道主体上部沿长度方向还等间距地设有若干插接槽，所述引流筋的两侧对称地开设有减重槽；

所述铸件消失模和内浇道是一体成型的，铸件消失模的两侧对称地设有内浇道，该内浇道包括引流块和插接块，所述引流块和插接块相互垂直共同构成L形结构，引流块的厚度小于插接块的厚度，引流块与铸件消失模固连，插接块用于与上述插接槽相配合；

所述减重槽与插接槽的交界处采用圆弧过渡；所述横浇道主体上部沿长度方向等间距地设有3～8个插接槽；所述引流块的厚度为插接块厚度的1/4～1/2；

所述插接槽的长度方向平行于横浇道主体宽度方向，该插接槽由两侧壁和后壁组成；引流块和插接块均为矩形块，所述插接槽为一端开口的矩形槽；

所述插接块的宽度与引流块的宽度相等，插接块的宽度大于插接槽的宽度2～3mm，插接块的厚度等于插接槽的深度；

所述引流筋一端部的两侧设有连接块，该连接块将引流筋端部的侧面与横浇道主体相连。

作为本发明更进一步的改进，步骤ST2中，将两个横浇道竖直设置，使得两个横浇道上的插接槽相互正对，3～8个铸件消失模位于两个横浇道之间，且相邻铸件消失模之间至少相距5mm，铸件消失模两侧的内浇道分别与对应侧的横浇道相配合，得到白模组装体。

作为本发明更进一步的改进，步骤ST3中，将耐火骨料、有机黏结剂、无水黏结剂、悬浮剂、增稠稳定剂、消泡剂和防腐剂七者混合均匀得到涂料，其中：耐火骨料占涂料总质量的17～18％，耐火骨料为棕刚玉粉和石英粉的混合物，所述棕刚玉粉和石英粉的粒径均为300目以上；有机黏结剂为羧甲基纤维素钠和白乳胶的混合物，所述羧甲基纤维素钠占涂料总质量的0.2～0.6％，白乳胶占涂料总质量的3～6％，所述白乳胶中含有质量百分比20％的聚乙烯醇；无水黏结剂为硅溶胶，所述硅溶胶占涂料总质量的3～8％；悬浮剂为钠基膨润土，所述钠基膨润土占涂料总质量的1～4％；增稠稳定剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺占涂料总质量的0.1～0.2％。

作为本发明更进一步的改进，步骤ST4中，用毛笔将铸件消失模上所有的凹槽表面及通孔表面刷一层2～3mm厚的涂料，烘干；

步骤ST5中，准备白模组装体，将铸件消失模两侧竖直设置的横浇道分别通过绳子捆绑在固定架的两侧臂上，所述固定架为矩形框架；然后将固定架整体浸入涂料池中，取出固定架烘干；再将固定架整体浸入涂料池中，取出固定架再次烘干；

步骤ST6中，先在砂箱底部铺一层型砂，利用三维振实台振实、振平整，将白模组装体从固定架上取下，再将白模组装体吊放入砂箱内中部，通过砂床向下方的砂箱内匀速加砂并振动砂箱，砂箱的振幅为0.2～0.4mm，直至型砂离砂箱上口10～20mm时停止加砂，停止加砂30～45s后停止振动，然后在砂箱顶部铺设塑料薄膜，并用干砂压盖塑料薄膜，放置好浇口杯，待浇注；

步骤ST7中，浇注温度控制为1350～1400℃，浇筑时砂箱内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过6～7min去除真空；

步骤ST9中，将铸件表面的型砂清除，并将铸件两侧固连的内浇道凝固物敲除、打磨干净。

作为本发明更进一步的改进，步骤ST8中，利用砂处理系统进行型砂回收，将砂箱移至栅栏上并翻箱，铸件被栅栏拦截，型砂通过栅栏上的通孔落至上振动筛板上，随着上振动筛板的振动，尺寸合格的型砂通过上振动筛板上的通孔落入下振动筛板上，杂质和尺寸不合格的型砂被留在上振动筛板上；下振动筛板上的型砂通过第一提升机提升至冷却筒入口处，并在冷却筒入口处进行磁选处理，磁选处理后的型砂进入冷却筒内冷却、除尘，冷却、除尘后的型砂依次通过第二提升机、输送带输送至各个砂床中，完成型砂回收过程；

其中，所述砂处理系统包括栅栏、振动筛、第一提升机、冷却筒、吸尘罩、第二提升机、输送带、砂床和砂箱，所述栅栏的下方设置振动筛，该振动筛包括均与振动电机相连的上振动筛板、下振动筛板，上振动筛板和下振动筛板上、下平行设置；所述上振动筛板上均布有通孔，上振动筛板的两端均设有挡板；所述下振动筛板的一端设有挡板，另一端向第一提升机所在方向的下方倾斜；所述第一提升机位于下振动筛板的一侧，第一提升机用于将下振动筛板上流下的型砂提升至冷却筒入口处，冷却筒出口处的上方设有吸尘罩；所述第二提升机位于冷却筒出口处的一侧，第二提升机用于将冷却筒出口处流下的型砂提升至输送带上；所述输送带位于至少三个砂床上方，输送带用于将型砂输送至砂床中，砂床的下方设置有砂箱；

所述砂处理系统还包括真空分配器，该真空分配器上设有多个接入口，该接入口通过管道与砂箱上的抽真空口相连；所述真空分配器与抽真空设备相连；

所述冷却筒入口处设有磁选机，该磁选机用于将进入冷却筒内的型砂进行磁选处理；

所述冷却筒底面分别与三个送风管相连通，上述三个送风管沿冷却筒长度方向等间距分布且均与高压风机的出风口相连通；所述冷却筒的内壁上环绕设置有冷却水盘管，冷却筒内部的中轴线位置处架设有螺旋状冷却水管；

所述栅栏上方、振动筛上方、每个砂床上方均设置有吸尘罩；

所述吸尘罩均与除尘设备相连通，该除尘设备包括旋风除尘器、布袋除尘器和除尘风机，所述吸尘罩与旋风除尘器的入口相连通，旋风除尘器的出口通过布袋除尘器与除尘风机相连通；

所述下振动筛板与水平面的夹角为4～5°；

所述上振动筛板上的通孔孔径自某一端向第一提升机所在方向的另一端逐渐减小；

每个砂床的下方与栅栏之间均设有一条供砂箱滑行的轨道；

每个砂床的下方均设有三维振实台。

作为本发明更进一步的改进，步骤ST10中，将铸件放入加热炉内，经过4.5～5h匀速加热到945～950℃，然后保温2～3h，再经过1～2h降温至860～865℃，出炉空冷，其中，空冷时将铸件放在振动台上振动，并沿水平方向向振动台鼓风，振动台表面均布通孔，铸件振动的高度为15～25mm。

本发明的利用上述消失模铸造耐磨件的工艺来铸造刮刀耐磨件的工艺，步骤ST1制备的白模中，所述铸件消失模为刮刀消失模，该刮刀消失模包括刮刀刀体和刮刀口，刮刀口位于刮刀刀体的一侧，刮刀刀体上前后对称地设有两个刮刀安装孔，该刮刀安装孔为腰型孔；刮刀安装孔的四周设有一层耐磨保护层，该耐磨保护层高出刮刀刀体的上表面，且耐磨保护层与刮刀刀体的连接处采用圆弧过渡；

所述刮刀口的外表面包括第一倾斜面、第二倾斜面、第三倾斜面和第四倾斜面，所述第一倾斜面为刮刀口的上表面，第一倾斜面向上倾斜，第二倾斜面与第一倾斜面连接，且第二倾斜面向下倾斜，第四倾斜面为刮刀口的下表面，第三倾斜面将第二倾斜面与第四倾斜面连接；

所述刮刀刀体的前后两端对称地设有刮刀减重槽；

所述第一倾斜面与水平线的夹角为30～35°，第二倾斜面与垂直线的夹角为50～55°；所述耐磨保护层高出刮刀刀体的上表面5～6mm。

本发明的利用上述消失模铸造耐磨件的工艺来铸造侧叶片耐磨件的工艺，步骤ST1制备的白模中，所述铸件消失模为侧叶片消失模，该侧叶片消失模包括侧叶片本体、第一使用部和第二使用部，所述第一使用部、第二使用部分别位于侧叶片本体相邻的两个侧面上，所述第二使用部高出侧叶片本体的上表面，第二使用部的外壁为弧形面；侧叶片本体上前后对称地设有两个侧叶片安装孔，该侧叶片安装孔为腰型孔；侧叶片安装孔的四周设有一层侧叶片耐磨保护层，该侧叶片耐磨保护层高出侧叶片本体的上表面，且侧叶片耐磨保护层与侧叶片本体的连接处采用圆弧过渡；

所述第一使用部的外表面包括侧叶片第一倾斜面、侧叶片第二倾斜面、侧叶片第三倾斜面和侧叶片第四倾斜面，所述侧叶片第一倾斜面为第一使用部的上表面，侧叶片第一倾斜面向下倾斜，侧叶片第四倾斜面为第一使用部的下表面，侧叶片第四倾斜面向下倾斜，侧叶片第三倾斜面与侧叶片第四倾斜面连接，且侧叶片第三倾斜面向上倾斜，侧叶片第二倾斜面将侧叶片第三倾斜面与侧叶片第一倾斜面连接；

所述侧叶片本体非第一使用部和第二使用部的侧面上设有减重缺口；所述侧叶片本体上设有挡板，该挡板高出侧叶片本体的上表面，且挡板与第二使用部相对设置；

所述侧叶片第三倾斜面与水平线的夹角为50～55°，所述侧叶片第二倾斜面与侧叶片第三倾斜面的夹角为90°；所述侧叶片耐磨保护层高出侧叶片本体的上表面5～6mm。

本发明的利用上述消失模铸造耐磨件的工艺来铸造中叶片耐磨件的工艺，步骤ST1制备的白模中，所述铸件消失模为中叶片消失模，该中叶片消失模包括中叶片本体和使用部，所述中叶片本体为T字形结构，中叶片本体的后部侧面上设有使用部，该使用部高出中叶片本体的上表面，使用部与中叶片本体的连接处为圆弧过渡；中叶片本体上前后对称地设有两个中叶片安装孔，该中叶片安装孔为圆形孔；中叶片安装孔的四周设有一层中叶片耐磨保护层，该中叶片耐磨保护层高出中叶片本体的上表面，且中叶片耐磨保护层与中叶片本体的连接处采用圆弧过渡；

所述中叶片本体前部的上表面、下表面均向二者之间倾斜，中叶片本体前部上表面与下表面的夹角为α；

所述α为10～11°；所述中叶片耐磨保护层高出侧叶片本体的上表面5～6mm；

所述中叶片本体上左右对称地设有两个中叶片减重槽。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明中的砂处理系统，结构设计巧妙，制造和运行成本较低，主要包括以下有益效果：

1)上振动筛板和下振动筛板倾斜设置，待处理型砂落至上振动筛板上后，在振动的作用下向第一提升机所在方向缓慢移动，型砂移动过程中一边被过滤，一边平铺开来，避免了因型砂始终在栅栏的正下方集聚而影响上振动筛板过滤效率的问题，且大颗粒杂质和尺寸不合格的型砂被自动送到上振动筛板上挡板处，便于集中回收处理；

2)冷却水盘管与螺旋状冷却水管共同将型砂围在其中，使得型砂在冷却筒内被吹向任意方向均能得到充分换热，大大提升了冷却筒的冷却效果；

3)为了改善现场的工作环境，避免粉尘污染，在栅栏上方、振动筛上方、每个砂床上方均设置有吸尘罩，以除去空气中的粉尘；

4)除尘设备包括旋风除尘器、布袋除尘器和除尘风机，除尘风机提供吸力，吸尘罩内吸收的含尘空气先经过旋风除尘器除去大颗粒的灰尘，同时避免了大颗粒灰尘对布袋除尘器上布袋的磨损，对布袋起到保护作用；然后经过布袋除尘器除去小颗粒的灰尘，除尘后的空气最后经过除尘风机排出，除尘设备采用两级除尘，除尘效果更好；

5)在上振动筛板上，越靠近第一提升机所在方向的位置，物料在上面被振动的时间越久，因此上振动筛板上，越靠近第一提升机所在方向的位置处，大颗粒杂质和尺寸不合格的型砂越容易被震碎成小颗粒而掉入下方的下振动筛板上，而本发明中将上振动筛板上的通孔孔径自某一端向第一提升机所在方向的另一端设计为逐渐减小，则能够有效避免上述问题的出现。

(2)本发明中通过插接块与插接槽的配合，能够方便地将多个铸件消失模等间距地安装在两个横浇道之间，一次性浇注多个铸件消失模，提高了生产效率。

(3)本发明中制备的涂料，成本低，能够牢靠的粘结在白模组装体表面，与现有技术中采用的涂料相比，采用发明中的涂料，使得铸件成品涂料层的一次性脱落百分比进一步提高，铸件成型后外表光滑，铸件成品合格率也显著上升。

(4)本发明中在步骤ST4中，用毛笔将铸件消失模上所有的凹槽表面及通孔表面刷一层2～3mm厚的涂料，能够减缓铸件消失模上的凹槽和通孔处的铁水凝结速度，使得浇注时铸件消失模上的凹槽和通孔处铁水的凝结速度与铸件消失模上其他地方铁水的凝结速度保持同步，有效消除铸件成型后铸件内部形成的内应力。

(5)本发明中铸件放在振动台上振动空淬，空淬时铸件能够离开振动台，使得铸件的整个外表面均得到均匀淬火，可以解决目前耐磨铸件空淬时存在的淬火不均匀问题。

(6)本发明的消失模铸造耐磨件的工艺，能够大大提升耐磨件的铸造质量，且铸件产品的一次性合格率达到98％左右。

附图说明

图1为本发明中横浇道的主视结构示意图；

图2为本发明中横浇道的俯视结构示意图；

图3为本发明中白模组装体捆绑在固定架上的主视结构示意图；

图4为本发明中刮刀消失模的俯视结构示意图；

图5为本发明中刮刀消失模的主视结构示意图；

图6为图4中A处的左视结构示意图；

图7为本发明中侧叶片消失模的俯视结构示意图；

图8为图7中B处的左视结构示意图；

图9为本发明中侧叶片消失模的主视结构示意图；

图10为本发明中中叶片消失模的俯视结构示意图；

图11为图10中C处的主视结构示意图；

图12为图10中沿D-D线的剖视结构示意图；

图13为本发明中砂处理系统的结构示意图；

图14为本发明的消失模铸造刮刀耐磨件的工艺流程图。

附图中的标号说明：

1、横浇道；101、引流筋；102、插接槽；103、减重槽；104、横浇道主体；2、内浇道；201、引流块；202、插接块；3、铸件消失模；4、固定架；

13、刮刀消失模；1301、刮刀口；13011、第一倾斜面；13012、第二倾斜面；13013、第三倾斜面；13014、第四倾斜面；1302、刮刀刀体；1303、刮刀安装孔；13031、耐磨保护层；1304、刮刀减重槽；

23、侧叶片消失模；2301、第一使用部；23011、侧叶片第一倾斜面；23012、侧叶片第二倾斜面；23013、侧叶片第三倾斜面；23014、侧叶片第四倾斜面；2302、侧叶片本体；2303、侧叶片安装孔；23031、侧叶片耐磨保护层；2304、减重缺口；2305、第二使用部；2306、挡板；

33、中叶片消失模；3301、使用部；3302、中叶片本体；3303、中叶片安装孔；33031、中叶片耐磨保护层；3304、中叶片减重槽；

1-1、栅栏；1-2、上振动筛板；1-3、下振动筛板；1-4、第一提升机；1-5、磁选机；1-6、高压风机；1-7、冷却筒；1-8、送风管；1-9、吸尘罩；1-10、第二提升机；1-11、输送带；1-12、砂床；1-13、砂箱；1-14、真空分配器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1～6以及图13～14，本实施例的消失模铸造刮刀耐磨件的工艺，包括以下步骤，

步骤ST1、制备白模；

以可发性聚苯乙烯为原料，将原料放入预发泡机内，通入70～100℃的蒸汽2～5分钟进行预发泡，使得预发泡后得到的泡沫体积增大到预发泡前的5～10倍；

利用压缩空气将预发泡后得到的泡沫冲进模具内，向模具内通入50～100℃的蒸汽，发泡得到白模；

向模具内自上而下通入冷却水，待模具冷却后将模具的上模打开，再向模具内自下而上通入压缩空气，将白模从模具内顶出；本实施例中，利用压缩空气将白模从模具内顶出，能够避免人工取模时易损坏白模的问题，提高白模制备的合格率。

其中，白模包括横浇道1、内浇道2和铸件消失模3。

横浇道1为长条状，横浇道1包括横浇道主体104，该横浇道主体104上部中间位置沿长度方向设有引流筋101，横浇道主体104上部沿长度方向还等间距地设有3～8个插接槽102(具体本实施例中取3个)；插接槽102的长度方向平行于横浇道主体104宽度方向，该插接槽102由两侧壁和后壁组成，形成一端设有开口的矩形槽，便于内浇道2上的插接块202顺着矩形槽的开口插入矩形槽中与其配合连接；引流筋101的两侧对称地开设有减重槽103。

铸件消失模3和内浇道2是一体成型的，保证铁水能够顺利地经过内浇道2流入铸件消失模3，且无需通过胶水将铸件消失模3与内浇道2进行粘合，省时省力；铸件消失模3的两侧对称地设有内浇道2，该内浇道2包括引流块201和插接块202，引流块201和插接块202均为矩形块，插接块202的宽度与引流块201的宽度相等，引流块201和插接块202相互垂直共同构成L形结构，引流块201与铸件消失模3固连，引流块201的厚度为插接块202厚度的1/4～1/2(具体本实施例中取1/4)；插接块202用于与上述插接槽102相配合。

为了保证插接块202能够紧固地固定在插接槽102内，插接块202的宽度大于插接槽102的宽度2～3mm(具体本实施例中取2mm)，使得插接块202挤入插接槽102内，插接槽102对其内插接块202的挤压作用使得插接块202与插接槽102固定的更加牢固。插接块202的厚度等于插接槽102的深度，便于插接块202能够完全契合地插入插接槽102内，使得插接块202与插接槽102之间不留有空隙，有利于铁水顺利流动。

现有技术中横浇道和内浇道为分体式，在浇铸前需要将横浇道和内浇道通过胶水粘合起来，这种设计费工费力、生产成本较高且降低了浇铸质量，同时，横浇道一般为矩形长板，不利于铁水的流动；为了克服上述缺点，本实施例中做出如下改进：(1)通过插接块202与插接槽102的配合，能够方便地将多个铸件消失模3等间距地安装在两个横浇道1之间，一次性浇注多个铸件消失模3，提高了生产效率；通过插接的方式连接横浇道1和内浇道2，相对于胶水粘合的方式，操作更加方便，因此省事省力，避免了胶水的使用，因此降低了生产成本；且插接的方式更加牢固，在搬运过程中或砂箱注砂振实过程中不容易出现脱落现象，大大提高了浇铸质量；(2)横浇道主体104上部中间位置沿长度方向设有引流筋101，引流筋101对铁水起到引流作用，铁水顺着引流筋101的长度方向能够快速及时地被引流到各个内浇道2内，使得铁水在各个位置处温度均匀，易于铸件成型，提高了成品率；为了保证铁水在浇注过程中良好的流动性，引流筋101的两侧对称地开设有减重槽103，减重槽103的设计不仅减少了浇注后的残留物，同时降低了铁水流动的阻力，提高了铁水流动速度，有利于铁水均匀冷却，提高了铸件成型的质量。

为了使铁水能够沿着横浇道1长度方向更加顺畅地流动，在减重槽103与插接槽102的交界处采用圆弧过渡(而非直角结构)，圆弧过渡的流线型结构设计相比于直角结构的设计，减少了铁水流动的阻力，提高了铸件成型的质量。

引流筋101一端部的两侧设有连接块，该连接块将引流筋101端部的侧面与横浇道主体104相连，连接块的设置扩大了引流筋101端部的横截面，铁水自引流筋101的该端部进入，扩大了铁水进入引流筋101端部的流通面积，有利于铁水顺畅流动。

现有技术中往往将内浇道设计为一个小矩形块连接在铸件模型上，在浇注完成后对成型的铸件进行清理时，需要将连接在铸件上的内浇道凝固物敲除、打磨干净，但是由于内浇道凝固物与铸件本体在浇注时是共同成型的，往往造成敲除内浇道凝固物过程中，不是内浇道凝固物留下一截在铸件本体上难以清除，就是铸件本体与内浇道凝固物连接处附近部分也被敲下来，不仅耗时耗工，且严重影响铸件的质量，增加了铸件次品率。为了克服上述缺点，本实施例中做出如下改进：内浇道2包括引流块201和插接块202，引流块201与铸件消失模3固连，插接块202用于与上述插接槽102相配合，引流块201的厚度为插接块202厚度的1/4～1/2，本实施例中引流块201的厚度较小，大大方便了敲除内浇道凝固物的过程，即内浇道凝固物与铸件本体连接的部分厚度较小，比较容易从铸件本体上敲除脱落且不粘带铸件本体部分，敲除脱落的部分较齐整，便于打磨，省时省工，提高了铸件的外观质量；本实施例中内浇道2设计为L形，使得内浇道凝固物的L形结构容易受力，便于敲除操作。

具体本实施例中，铸件消失模3为刮刀消失模13，该刮刀消失模13包括刮刀刀体1302和刮刀口1301，刮刀口1301位于刮刀刀体1302的一侧，刮刀刀体1302上前后对称地设有两个刮刀安装孔1303，该刮刀安装孔1303为腰型孔，用于通过螺栓将刮刀刀体1302安装在搅拌臂上；刮刀安装孔1303的四周设有一层耐磨保护层13031，该耐磨保护层13031高出刮刀刀体1302的上表面5～6mm(具体本实施例中取5mm)，且耐磨保护层13031与刮刀刀体1302的连接处采用圆弧过渡，圆弧过渡的设计能够减小连接处的磨损，增强耐磨保护层13031的使用效果。刮刀口1301的外表面包括第一倾斜面13011、第二倾斜面13012、第三倾斜面13013和第四倾斜面13014，第一倾斜面13011为刮刀口1301的上表面，第一倾斜面13011向上倾斜，第一倾斜面13011与水平线的夹角为30～35°(具体本实施例中取30°)，第二倾斜面13012与第一倾斜面13011连接，且第二倾斜面13012向下倾斜，第二倾斜面13012与垂直线的夹角为50～55°(具体本实施例中取50°)；第四倾斜面13014为刮刀口1301的下表面，第三倾斜面13013将第二倾斜面13012与第四倾斜面13014连接；本实施例中刮刀口1301的外表面由多个倾斜面组成，采用本实施例中独特结构的刮刀口1301能够显著提升铸造出的刮刀耐磨件相应位置处的使用性能和使用寿命。其次，为了减轻铸造成型后刮刀耐磨件的重量，降低制造成本，在刮刀刀体1302的前后两端对称地设有刮刀减重槽1304。

现有的刮刀主体为平面体设计，在混凝土搅拌过程中，与混凝土之间的搅拌有很大的阻力，在工作中会有很大的磨损损耗，尤其是刮刀上的安装孔处，会使得安装孔内的螺栓破损，实际的工程应用中，往往容易导致刮刀安装不牢固或从搅拌臂上脱落等事故的发生，降低了刮刀的使用寿命，从而增加了刮刀耐磨件的损耗。为了克服上述缺点，本实施例中做出如下改进：刮刀安装孔1303的四周设有一层耐磨保护层13031，该耐磨保护层13031高出刮刀刀体1302的上表面且具有一定的厚度，对刮刀安装孔1303起到显著的保护作用，在刮刀工作时，当耐磨保护层13031完全被磨损损耗后，才会对刮刀安装孔1303形成磨损，这样设计大大保护了刮刀安装孔1303及其内的固定螺栓，提高了刮刀的使用寿命，从而降低了刮刀耐磨件的损耗。

步骤ST2、组装白模；

步骤ST2中，将两个横浇道1竖直设置，使得两个横浇道1上的插接槽102相互正对，3个铸件消失模3位于两个横浇道1之间，同时，发明人经大量实验总结发现，相邻铸件消失模3之间至少相距5mm(本实施例中取10mm)才能保证铸件最终成型质量；铸件消失模3两侧的内浇道2分别与对应侧的横浇道1相配合，得到白模组装体。由于横浇道1上等间距分布插接槽102，因此相邻铸件消失模3之间等间距分布，有利于铁水匀速地在横浇道1的长度方向流动，提高铸件成型的质量。

步骤ST3、制备涂料；

步骤ST3中，将耐火骨料、有机黏结剂、无水黏结剂、悬浮剂、增稠稳定剂、消泡剂和防腐剂七者混合均匀得到涂料，其中：耐火骨料占涂料总质量的17～18％(具体本实施例中取17％)，耐火骨料为棕刚玉粉和石英粉的混合物，棕刚玉粉和石英粉的粒径均为300目以上；有机黏结剂为羧甲基纤维素钠和白乳胶的混合物，羧甲基纤维素钠占涂料总质量的0.2～0.6％(具体本实施例中取0.2％)，白乳胶占涂料总质量的3～6％(具体本实施例中取3％)，白乳胶中含有质量百分比20％的聚乙烯醇；无水黏结剂为硅溶胶，硅溶胶占涂料总质量的3～8％(具体本实施例中取3％)；悬浮剂为钠基膨润土，钠基膨润土占涂料总质量的1～4％(具体本实施例中取1％)；增稠稳定剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺占涂料总质量的0.1～0.2％(具体本实施例中取0.1％)。

本实施例中，采用上述成分制备的涂料，成本低，能够牢靠的粘结在白模组装体表面，与现有技术中采用的涂料相比，采用本实施例中的涂料，使得铸件成品涂料层的一次性脱落百分比进一步提高，铸件成型后外表光滑，铸件成品合格率也显著上升。

步骤ST4、刷涂料；

铸件消失模3上的凹槽和通孔处在浇注过程中会出现以下两个问题：(1)铸件消失模3上的凹槽和通孔处在铸件成型后极容易沾沙，不便于后续清砂操作；(2)由于铸件消失模3上的凹槽和通孔处在浇注时铁水流通较缓慢，因此浇注时此处铁水温度相对较低，使得浇注时此处铁水的凝结速度与其他地方铁水的凝结速度不同步(即在同一时刻铸件消失模3上的凹槽和通孔处铁水的凝结程度与其他地方不一致)，铸件成型后，容易在铸件内部形成较大的内应力，严重的甚至在铸件表面形成裂纹，此问题一直是困扰消失模铸造领域多年的技术难题。现有技术中针对上述技术难题，普遍的解决思路是“事后处理”，当铸件内部因上述原因形成较大的内应力时，通过后续的热处理工艺来消除，但这样做增加了后续热处理的工序，增加了制造成本。如何在浇注或浇注之前改善某个步骤的施工工艺，做到“事前预防”，现有技术中一直没有相关的技术方案或构成技术启示的关联技术方案。

在步骤ST4中，用毛笔将铸件消失模3上所有的凹槽表面及通孔表面刷一层2～3mm(具体本实施例中取2mm)厚的涂料，烘干；本实施例中，预先在铸件消失模3上所有的凹槽表面及通孔表面刷一层2～3mm厚的涂料，相对来说使得铸件消失模3上所有的凹槽表面及通孔表面的涂料厚度大于铸件消失模3上的其他部分，因此，在浇注时铸件消失模3上的凹槽和通孔处与周围型砂之间的导热系数相对于铸件消失模3上的其他部分较小，因此能够减缓铸件消失模3上的凹槽和通孔处的铁水凝结速度，使得浇注时铸件消失模3上的凹槽和通孔处铁水的凝结速度与铸件消失模3上其他地方铁水的凝结速度保持同步，有效消除铸件成型后铸件内部形成的内应力；同时铸件消失模3上凹槽表面及通孔表面的涂料厚度较厚，铸件成型后此处极不容易沾沙，方便了后续清砂操作。需要说明的是，发明人经过大量现场实验总结出，当铸件消失模3上凹槽表面及通孔表面预先刷一层2～3mm厚的涂料时，才能保证上述技术效果，当涂料太厚或太薄时，均不能有效保证浇注时铸件消失模3上的凹槽和通孔处铁水的凝结速度与铸件消失模3上其他地方铁水的凝结速度保持同步。

步骤ST5、浸涂料；

步骤ST5中，准备白模组装体，将铸件消失模3两侧竖直设置的横浇道1分别通过绳子捆绑在固定架4的两侧臂上，固定架4为矩形框架；然后将固定架4整体浸入涂料池中，取出固定架4烘干；再将固定架4整体浸入涂料池中，取出固定架4再次烘干。本实施例中，将白模组装体整体涂覆涂料时，需要将白模组装体通过固定架4加以固定，以保护白模组装体的整体结构。

步骤ST6、造型；

步骤ST6中，先在砂箱1-13底部铺一层型砂，利用三维振实台振实、振平整，将白模组装体从固定架4上取下，再将白模组装体吊放入砂箱1-13内中部，通过砂床1-12向下方的砂箱1-13内匀速加砂并振动砂箱1-13，砂箱1-13的振幅为0.2～0.4mm，直至型砂离砂箱1-13上口10～20mm时停止加砂，停止加砂30～45s后停止振动，然后在砂箱1-13顶部铺设塑料薄膜，并用干砂压盖塑料薄膜，放置好浇口杯，待浇注。

步骤ST7、浇注；

步骤ST7中，浇注温度控制为1350～1400℃，浇筑时砂箱1-13内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过6～7min去除真空。

步骤ST8、型砂回收；

步骤ST8中，利用砂处理系统进行型砂回收，将砂箱1-13移至栅栏1-1上并翻箱，铸件被栅栏1-1拦截，待处理型砂通过栅栏1-1上的通孔落至上振动筛板1-2上，随着上振动筛板1-2的振动，尺寸合格的型砂通过上振动筛板1-2上的通孔落入下振动筛板1-3上，大颗粒杂质和尺寸不合格的型砂被留在上振动筛板1-2上；下振动筛板1-3上的型砂通过第一提升机1-4提升至冷却筒1-7入口处，并在冷却筒1-7入口处进行磁选处理，磁选处理后的型砂进入冷却筒1-7内冷却、除尘，冷却、除尘后的型砂依次通过第二提升机1-10、输送带1-11输送至各个砂床1-12中，完成型砂回收过程；

其中，砂处理系统包括栅栏1-1、振动筛、第一提升机1-4、冷却筒1-7、吸尘罩1-9、第二提升机1-10、输送带1-11、砂床1-12和砂箱1-13，栅栏1-1的下方设置振动筛，该振动筛包括均与振动电机相连的上振动筛板1-2、下振动筛板1-3，上振动筛板1-2和下振动筛板1-3上、下平行设置；上振动筛板1-2上均布有通孔，上振动筛板1-2的两端均设有挡板；下振动筛板1-3的一端设有挡板，另一端向第一提升机1-4所在方向的下方倾斜，使得下振动筛板1-3与水平面的夹角为4～5°(具体本实施例中为4°)；本实施例中，由于上振动筛板1-2和下振动筛板1-3的倾斜设置，使得待处理型砂落至上振动筛板1-2上后，在振动的作用下会向第一提升机1-4所在方向缓慢移动，型砂移动过程中一边被过滤，一边平铺开来，避免了因型砂始终在栅栏1-1的正下方集聚而影响上振动筛板1-2过滤效率的问题，且经过上振动筛板1-2过滤后留下的大颗粒杂质和尺寸不合格的型砂被自动送到上振动筛板1-2上靠近第一提升机1-4的一端挡板处，便于集中回收处理大颗粒杂质和尺寸不合格的型砂；尺寸合格的型砂在下振动筛板1-3上被匀速送至第一提升机1-4上；其中，发明人经过多次现场实践总结发现，将下振动筛板1-3与水平面的夹角设计为4～5°(也即上振动筛板1-2与水平面的夹角为4～5°)，保证了上振动筛板1-2上的型砂能够匀速平铺，保证其过滤效果，也使得下振动筛板1-3上尺寸合格的型砂能够匀速平缓地移动至第一提升机1-4上，与本实施例中砂处理系统的单位时间砂处理量相适应。第一提升机1-4位于下振动筛板1-3的一侧，第一提升机1-4用于将下振动筛板1-3上流下的型砂提升至冷却筒1-7入口处，冷却筒1-7入口处设有磁选机1-5，该磁选机1-5用于将进入冷却筒1-7内的型砂进行磁选处理，本实施例中，待处理型砂先经过上振动筛板1-2过滤掉大颗粒杂质(包括大颗粒铁质杂质)和尺寸不合格的型砂后，再通过磁选机1-5进行磁选处理，这样设计大大减轻了磁选机1-5的工作量，有利于提高型砂的处理效果和处理效率。冷却筒1-7出口处的上方设有吸尘罩1-9，该吸尘罩1-9不仅起到在吸收冷却筒1-7出口处吸收含尘空气的作用，还在冷却筒1-7出口处形成局部负压，使得冷却筒1-7入口处和出口处形成压差，冷却筒1-7入口处的型砂在上述压差作用下向冷却筒1-7内移动。

从消失模的铸造工艺及对设备的要求来看，型砂在造型使用以及砂处理过程中难免有破碎和粉化，同时，铸造过程中分解的涂料粉尘也会混入其中，会恶化型砂的性能，降低其透气性，在涂料步骤中消耗更多的涂料，因此需要将型砂破碎和粉化以及涂料分解而形成的粉尘除去。

本实施例中，冷却筒1-7主要起到冷却型砂和去除型砂中粉尘的功能，冷却筒1-7底面分别与三个送风管1-8相连通，上述三个送风管1-8沿冷却筒1-7长度方向等间距分布且均与高压风机1-6的出风口相连通；冷却筒1-7的内壁上环绕设置有冷却水盘管，冷却筒1-7内部的中轴线位置处架设有螺旋状冷却水管。型砂在冷却筒1-7内被三个送风管1-8通入的高压气体吹起，被吹起的型砂主要与冷却筒1-7内部中轴线位置处架设的螺旋状冷却水管进行换热，同时，型砂在吹起过程中与冷却筒1-7内壁上环绕设置的冷却水盘管也进行换热，型砂经过螺旋状冷却水管和冷却水盘管共同换热后被迅速冷却，在冷却筒1-7出口处形成的局部负压作用下向冷却筒1-7出口移动。本实施例中，冷却水盘管与螺旋状冷却水管共同将型砂围在其中，使得型砂在冷却筒1-7内被吹向任意方向均能得到充分换热，大大提升了冷却筒1-7的冷却效果。本实施例中，型砂在冷却筒1-7内被三个送风管1-8通入的高压气体吹起，不仅能够使型砂充分扩散提高其换热效果，同时使型砂内的粉尘被充分扬起，有利于冷却筒1-7出口处上方设置的吸尘罩1-9将型砂内的粉尘全部吸走。

第二提升机1-10位于冷却筒1-7出口处的一侧，第二提升机1-10用于将冷却筒1-7出口处流下的型砂提升至输送带1-11上；输送带1-11位于至少三个砂床1-12上方，输送带1-11用于将型砂输送至各个砂床1-12中，采用输送带1-11输送型砂成本低，且可根据具体需求将型砂输送至某个特定的砂床1-12，砂床1-12的下方设置有砂箱1-13；为了便于砂箱1-13的运输，砂箱1-13底部设有滑轮，在每个砂床1-12的下方与栅栏1-1之间均设有一条供砂箱1-13滑行的轨道。每个砂床1-12的下方均设有三维振实台，在造型过程中，砂箱1-13与三维振实台固定在一起，三维振实台用于振动砂箱1-13，由于三维振实台能够在三个相互垂直的方向上均产生振动，因此三维振实台的振动效果更明显，有利于提高铸件最终成型的质量。

砂处理系统还包括真空分配器1-14，该真空分配器1-14上设有多个接入口，该接入口通过管道与砂箱1-13上的抽真空口相连；真空分配器1-14与抽真空设备相连，该抽真空设备包括真空泵、气罐和水箱；本实施例中，真空分配器1-14的设置使得一台抽真空设备可以同时给多个砂箱1-13进行抽真空处理，提高了抽真空设备的工作效率，降低了生产成本。

本实施例中，为了改善现场的工作环境，避免粉尘污染，在栅栏1-1上方、振动筛上方(未图示)、每个砂床1-12上方(未图示)均设置有吸尘罩1-9，以除去空气中的粉尘。

本实施例中，吸尘罩1-9均与除尘设备相连通，该除尘设备包括旋风除尘器、布袋除尘器和除尘风机，吸尘罩1-9与旋风除尘器的入口相连通，旋风除尘器的出口通过布袋除尘器与除尘风机相连通；其中，除尘风机提供吸力，吸尘罩1-9内吸收的含尘空气先经过旋风除尘器除去大颗粒的灰尘，同时避免了大颗粒灰尘对布袋除尘器上布袋的磨损，对布袋起到保护作用；然后经过布袋除尘器除去小颗粒的灰尘，除尘后的空气最后经过除尘风机排出；本实施例中，除尘设备采用两级除尘，除尘效果更好。

本实施例中，在上振动筛板1-2上，越靠近第一提升机1-4所在方向的位置，物料在上面被振动的时间越久，因此上振动筛板1-2上，越靠近第一提升机1-4所在方向的位置处，大颗粒杂质和尺寸不合格的型砂越容易被震碎成小颗粒而掉入下方的下振动筛板1-3上，而本实施例中将上振动筛板1-2上的通孔孔径自某一端向第一提升机1-4所在方向的另一端设计为逐渐减小，则能够有效避免上述问题的出现。

综上所述，本实施例中的砂处理系统，其结构设计巧妙，制造和运行成本较低。

步骤ST9、铸件清理；

步骤ST9中，将铸件表面的型砂清除，并将铸件两侧固连的内浇道凝固物敲除、打磨干净。

步骤ST10、热处理；

步骤ST10中，将铸件放入加热炉内，经过4.5h匀速加热到945℃，然后保温2h，再经过1h降温至865℃，出炉空冷，其中，空冷时将铸件放在振动台上振动，并沿水平方向向振动台鼓风，振动台表面均布通孔，铸件振动的高度为15～25mm。

本实施例中，铸件放在振动台上振动空淬，空淬时铸件能够离开振动台，使得铸件的整个外表面均得到均匀淬火，可以解决目前耐磨铸件空淬时存在的淬火不均匀问题；其中，振动台表面均布通孔，形成上下贯通的气道，保证了铸件多面受到空淬的效果。

本实施例中的热处理工艺，相较现有技术中的热处理工艺，能够明显提升铸件的硬度，铸件经本实施例中的热处理工艺处理后，其HRC硬度提升为60～65，且铸件表面硬度均匀，能够更好地适应实际使用需求。

本实施例的消失模铸造刮刀耐磨件的工艺，能够大大提升刮刀耐磨件的铸造质量，且铸件产品的一次性合格率达到98％左右。

实施例2

本实施例的消失模铸造刮刀耐磨件的工艺，其步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：

横浇道主体104上部沿长度方向等间距地设有8个插接槽102；引流块201的厚度为插接块202厚度的1/2；插接块202的宽度大于插接槽102的宽度3mm。

耐磨保护层13031高出刮刀刀体1302的上表面6mm；第一倾斜面13011与水平线的夹角为35°；第二倾斜面13012与垂直线的夹角为55°。

步骤ST3中，耐火骨料占涂料总质量的18％，羧甲基纤维素钠占涂料总质量的0.6％，白乳胶占涂料总质量的6％，硅溶胶占涂料总质量的8％，钠基膨润土占涂料总质量的4％，聚丙烯酰胺占涂料总质量的0.2％。

在步骤ST4中，用毛笔将铸件消失模3上所有的凹槽表面及通孔表面刷一层3mm厚的涂料；步骤ST8中，下振动筛板1-3与水平面的夹角为5°；步骤ST10中，将铸件放入加热炉内，经过5h匀速加热到950℃，然后保温3h，再经过2h降温至860℃，出炉空冷。

实施例3

结合图7～9，本实施例的铸造侧叶片耐磨件的工艺，其步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤ST1制备的白模中，铸件消失模3为侧叶片消失模23，该侧叶片消失模23包括侧叶片本体2302、第一使用部2301和第二使用部2305，第一使用部2301、第二使用部2305分别位于侧叶片本体2302相邻的两个侧面上，在混凝土搅拌过程中，第一使用部2301与侧衬板接触，第二使用部2305与搅拌桶内壁接触；第二使用部2305高出侧叶片本体2302的上表面，第二使用部2305的外壁为弧形面，弧形面的设计减小了混凝土搅拌过程中第二使用部2305外壁受到的阻力，减少了第二使用部2305的磨损，提高了侧叶片的使用寿命；侧叶片本体2302上前后对称地设有两个侧叶片安装孔2303，该侧叶片安装孔2303为腰型孔，用于通过螺栓将侧叶片本体2302安装固定；侧叶片安装孔2303的四周设有一层侧叶片耐磨保护层23031，该侧叶片耐磨保护层23031高出侧叶片本体2302的上表面5～6mm(具体本实施例中取5mm)，且侧叶片耐磨保护层23031与侧叶片本体2302的连接处采用圆弧过渡，圆弧过渡的设计能够减小连接处的磨损，增强耐磨保护层3031的使用效果。

第一使用部2301的外表面包括侧叶片第一倾斜面23011、侧叶片第二倾斜面23012、侧叶片第三倾斜面23013和侧叶片第四倾斜面23014，侧叶片第一倾斜面23011为第一使用部2301的上表面，侧叶片第一倾斜面23011向下倾斜，侧叶片第四倾斜面23014为第一使用部2301的下表面，侧叶片第四倾斜面23014向下倾斜，侧叶片第三倾斜面23013与侧叶片第四倾斜面23014连接，且侧叶片第三倾斜面23013向上倾斜，侧叶片第三倾斜面23013与水平线的夹角为50～55°(具体本实施例中取50°)；侧叶片第二倾斜面23012将侧叶片第三倾斜面23013与侧叶片第一倾斜面23011连接，侧叶片第二倾斜面23012与侧叶片第三倾斜面23013的夹角为90°。本实施例中第一使用部2301的外表面由多个倾斜面组成，采用本实施例中独特结构的第一使用部2301能够显著提升其使用性能和使用寿命。其次，为了减轻铸造成型后侧叶片本体2302的重量，降低制造成本，在侧叶片本体2302非第一使用部2301和第二使用部2305的侧面上设有圆弧形的减重缺口2304。为了提高侧叶片的搅拌效果，缩短搅拌周期，在侧叶片本体2302上设有挡板2306，该挡板2306高出侧叶片本体2302的上表面，且挡板2306与第二使用部2305相对设置，在混凝土搅拌过程中挡板2306的设置增加了侧叶片的搅拌量，使得一次搅拌能够带动更多的混凝土运动，在相同的搅拌时间内，混凝土被搅拌的更加均匀，因此缩短了混凝土的搅拌周期，降低了生产成本。

实施例4

本实施例的铸造侧叶片耐磨件的工艺，其步骤与实施例3基本相同，其不同之处在于：侧叶片耐磨保护层23031高出侧叶片本体2302的上表面6mm；侧叶片第三倾斜面23013与水平线的夹角为55°。

实施例5

结合图10～12，本实施例的铸造中叶片耐磨件的工艺，其步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：步骤ST1制备的白模中，铸件消失模3为中叶片消失模33，该中叶片消失模33包括中叶片本体3302和使用部3301，中叶片本体3302为T字形结构，中叶片本体3302的后部侧面上设有使用部3301，在混凝土搅拌过程中，使用部3301与搅拌桶内壁接触；该使用部3301高出中叶片本体3302的上表面，使用部3301与中叶片本体3302的连接处为圆弧过渡，圆弧过渡的设计减小了混凝土搅拌过程中使用部3301外壁受到的阻力，减少了使用部3301的磨损，提高了中叶片的使用寿命；中叶片本体3302上前后对称地设有两个中叶片安装孔3303，该中叶片安装孔3303为圆形孔，用于通过螺栓将中叶片本体3302安装固定；中叶片安装孔3303的四周设有一层中叶片耐磨保护层33031，该中叶片耐磨保护层33031高出中叶片本体3302的上表面5～6mm(具体本实施例中取5mm)；且中叶片耐磨保护层33031与中叶片本体3302的连接处采用圆弧过渡，圆弧过渡的设计能够减小连接处的磨损，增强中叶片耐磨保护层33031的使用效果。

中叶片本体3302前部的上表面、下表面均向二者之间倾斜，中叶片本体3302前部上表面与下表面的夹角为α＝10～11°(具体本实施例中取10°)；采用本实施例中独特结构的中叶片本体3302能够显著提升其使用性能和使用寿命。其次，为了减轻铸造成型后中叶片本体3302的重量，降低制造成本，本实施例中将中叶片本体3302设计为T字形结构，中叶片本体3302上左右对称地设有两个中叶片减重槽3304，在保证中叶片本体3302结构强度的前提下，减轻了中叶片本体3302的重量。

现有的中叶片在混凝土搅拌过程中，与混凝土之间的搅拌有很大的阻力，在工作中会有很大的磨损损耗，尤其是中叶片上的安装孔处，会使得安装孔内的螺栓破损，实际的工程应用中，往往容易导致中叶片安装不牢固或直接脱落等事故的发生，降低了中叶片的使用寿命，从而增加了耐磨件的损耗。为了克服上述缺点，本实施例中：中叶片安装孔3303的四周设有一层中叶片耐磨保护层33031，该中叶片耐磨保护层33031高出中叶片本体3302的上表面且具有一定的厚度，对中叶片安装孔3303起到显著的保护作用，在中叶片工作时，当中叶片耐磨保护层33031完全被磨损损耗后，才会对中叶片安装孔3303形成磨损，这样设计大大保护了中叶片安装孔3303及其内的螺栓，提高了中叶片的使用寿命，从而降低了耐磨件的损耗。

实施例6

本实施例的铸造中叶片耐磨件的工艺，其步骤与实施例5基本相同，其不同之处在于：中叶片耐磨保护层33031高出中叶片本体3302的上表面6mm；中叶片本体3302前部上表面与下表面的夹角为11°。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：步骤ST1制备的白模中，所述铸件消失模(3)为中叶片消失模(303)，该中叶片消失模(303)包括中叶片本体(3302)和使用部(3301)，所述中叶片本体(3302)为T字形结构，中叶片本体(3302)的后部侧面上设有使用部(3301)，该使用部(3301)高出中叶片本体(3302)的上表面，使用部(3301)与中叶片本体(3302)的连接处为圆弧过渡；中叶片本体(3302)上前后对称地设有两个中叶片安装孔(3303)，该中叶片安装孔(3303)为圆形孔；中叶片安装孔(3303)的四周设有一层中叶片耐磨保护层(33031)，该中叶片耐磨保护层(33031)高出中叶片本体(3302)的上表面，且中叶片耐磨保护层(33031)与中叶片本体(3302)的连接处采用圆弧过渡；

所述中叶片本体(3302)前部的上表面、下表面均向二者之间倾斜，中叶片本体(3302)前部上表面与下表面的夹角为α；

所述α为10～11°；所述中叶片耐磨保护层(33031)高出侧叶片本体(302)的上表面5～6mm；

所述中叶片本体(3302)上左右对称地设有两个中叶片减重槽(3304)。

2.根据权利要求1或2所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：所述消失模工艺包括以下步骤：

步骤ST1、制备白模；

以可发性聚苯乙烯为原料，将原料放入预发泡机内，通入70～100℃的蒸汽2～5分钟进行预发泡，使得预发泡后得到的泡沫体积增大到预发泡前的5～10倍；

利用压缩空气将预发泡后得到的泡沫冲进模具内，向模具内通入50～100℃的蒸汽，发泡得到白模；

向模具内自上而下通入冷却水，待模具冷却后将模具的上模打开，再向模具内自下而上通入压缩空气，将白模从模具内顶出；

其中，所述白模包括横浇道(1)、内浇道(2)和铸件消失模(3)。

步骤ST2、组装白模；

步骤ST3、制备涂料；

步骤ST4、刷涂料；

步骤ST5、浸涂料；

步骤ST6、造型；

步骤ST7、浇注；

步骤ST8、型砂回收；

步骤ST9、铸件清理；

步骤ST10、热处理。

3.根据权利要求2所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：步骤ST1制备的白模中，所述横浇道(1)为长条状，横浇道(1)包括横浇道主体(104)，该横浇道主体(104)上部中间位置沿长度方向设有引流筋(101)，横浇道主体(104)上部沿长度方向还等间距地设有若干插接槽(102)，所述引流筋(101)的两侧对称地开设有减重槽(103)；

所述铸件消失模(3)和内浇道(2)是一体成型的，铸件消失模(3)的两侧对称地设有内浇道(2)，该内浇道(2)包括引流块(201)和插接块(202)，所述引流块(201)和插接块(202)相互垂直共同构成L形结构，引流块(201)的厚度小于插接块(202)的厚度，引流块(201)与铸件消失模(3)固连，插接块(202)用于与上述插接槽(102)相配合；

所述减重槽(103)与插接槽(102)的交界处采用圆弧过渡；所述横浇道主体(104)上部沿长度方向等间距地设有3～8个插接槽(102)；所述引流块(201)的厚度为插接块(202)厚度的1/4～1/2；

所述插接槽(102)的长度方向平行于横浇道主体(104)宽度方向，该插接槽(102)由两侧壁和后壁组成；引流块(201)和插接块(202)均为矩形块，所述插接槽(102)为一端开口的矩形槽；

所述插接块(202)的宽度与引流块(201)的宽度相等，插接块(202)的宽度大于插接槽(102)的宽度2～3mm，插接块(202)的厚度等于插接槽(102)的深度；

所述引流筋(101)一端部的两侧设有连接块，该连接块将引流筋(101)端部的侧面与横浇道主体(104)相连。

4.根据权利要求3所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：步骤ST2中，将两个横浇道(1)竖直设置，使得两个横浇道(1)上的插接槽(102)相互正对，3～8个铸件消失模(3)位于两个横浇道(1)之间，且相邻铸件消失模(3)之间至少相距5mm，铸件消失模(3)两侧的内浇道(2)分别与对应侧的横浇道(1)相配合，得到白模组装体。

5.根据权利要求3所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：步骤ST3中，将耐火骨料、有机黏结剂、无水黏结剂、悬浮剂、增稠稳定剂、消泡剂和防腐剂七者混合均匀得到涂料，其中：耐火骨料占涂料总质量的17～18％，耐火骨料为棕刚玉粉和石英粉的混合物，所述棕刚玉粉和石英粉的粒径均为300目以上；有机黏结剂为羧甲基纤维素钠和白乳胶的混合物，所述羧甲基纤维素钠占涂料总质量的0.2～0.6％，白乳胶占涂料总质量的3～6％，所述白乳胶中含有质量百分比20％的聚乙烯醇；无水黏结剂为硅溶胶，所述硅溶胶占涂料总质量的3～8％；悬浮剂为钠基膨润土，所述钠基膨润土占涂料总质量的1～4％；增稠稳定剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺占涂料总质量的0.1～0.2％。

6.根据权利要求4所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：

步骤ST4中，用毛笔将铸件消失模(3)上所有的凹槽表面及通孔表面刷一层2～3mm厚的涂料，烘干；

步骤ST5中，准备白模组装体，将铸件消失模(3)两侧竖直设置的横浇道(1)分别通过绳子捆绑在固定架(4)的两侧臂上，所述固定架(4)为矩形框架；然后将固定架(4)整体浸入涂料池中，取出固定架(4)烘干；再将固定架(4)整体浸入涂料池中，取出固定架(4)再次烘干；

步骤ST6中，先在砂箱(1-13)底部铺一层型砂，利用三维振实台振实、振平整，将白模组装体从固定架(4)上取下，再将白模组装体吊放入砂箱(1-13)内中部，通过砂床(1-12)向下方的砂箱(1-13)内匀速加砂并振动砂箱(1-13)，砂箱(1-13)的振幅为0.2～0.4mm，直至型砂离砂箱(1-13)上口10～20mm时停止加砂，停止加砂30～45s后停止振动，然后在砂箱(1-13)顶部铺设塑料薄膜，并用干砂压盖塑料薄膜，放置好浇口杯，待浇注；

步骤ST7中，浇注温度控制为1350～1400℃，浇筑时砂箱(1-13)内控制负压值0.015～0.025MPa，浇注完毕后，过6～7min去除真空；

步骤ST9中，将铸件表面的型砂清除，并将铸件两侧固连的内浇道凝固物敲除、打磨干净。

7.根据权利要求4所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：

步骤ST8中，利用砂处理系统进行型砂回收，将砂箱(1-13)移至栅栏(1-1)上并翻箱，铸件被栅栏(1-1)拦截，型砂通过栅栏(1-1)上的通孔落至上振动筛板(1-2)上，随着上振动筛板(1-2)的振动，尺寸合格的型砂通过上振动筛板(1-2)上的通孔落入下振动筛板(1-3)上，杂质和尺寸不合格的型砂被留在上振动筛板(1-2)上；下振动筛板(1-3)上的型砂通过第一提升机(1-4)提升至冷却筒(1-7)入口处，并在冷却筒(1-7)入口处进行磁选处理，磁选处理后的型砂进入冷却筒(1-7)内冷却、除尘，冷却、除尘后的型砂依次通过第二提升机(1-10)、输送带(1-11)输送至各个砂床(1-12)中，完成型砂回收过程；

其中，所述砂处理系统包括栅栏(1-1)、振动筛、第一提升机(1-4)、冷却筒(1-7)、吸尘罩(1-9)、第二提升机(1-10)、输送带(1-11)、砂床(1-12)和砂箱(1-13)，所述栅栏(1-1)的下方设置振动筛，该振动筛包括均与振动电机相连的上振动筛板(1-2)、下振动筛板(1-3)，上振动筛板(1-2)和下振动筛板(1-3)上、下平行设置；所述上振动筛板(1-2)上均布有通孔，上振动筛板(1-2)的两端均设有挡板；所述下振动筛板(1-3)的一端设有挡板，另一端向第一提升机(1-4)所在方向的下方倾斜；所述第一提升机(1-4)位于下振动筛板(1-3)的一侧，第一提升机(1-4)用于将下振动筛板(1-3)上流下的型砂提升至冷却筒(1-7)入口处，冷却筒(1-7)出口处的上方设有吸尘罩(1-9)；所述第二提升机(1-10)位于冷却筒(1-7)出口处的一侧，第二提升机(1-10)用于将冷却筒(1-7)出口处流下的型砂提升至输送带(1-11)上；所述输送带(1-11)位于至少三个砂床(1-12)上方，输送带(1-11)用于将型砂输送至砂床(1-12)中，砂床(1-12)的下方设置有砂箱(1-13)；

所述砂处理系统还包括真空分配器(1-14)，该真空分配器(1-14)上设有多个接入口，该接入口通过管道与砂箱(1-13)上的抽真空口相连；所述真空分配器(1-14)与抽真空设备相连；

所述冷却筒(1-7)入口处设有磁选机(1-5)，该磁选机(1-5)用于将进入冷却筒(1-7)内的型砂进行磁选处理；

所述冷却筒(1-7)底面分别与三个送风管(1-8)相连通，上述三个送风管(1-8)沿冷却筒(1-7)长度方向等间距分布且均与高压风机(1-6)的出风口相连通；所述冷却筒(1-7)的内壁上环绕设置有冷却水盘管，冷却筒(1-7)内部的中轴线位置处架设有螺旋状冷却水管；

所述栅栏(1-1)上方、振动筛上方、每个砂床(1-12)上方均设置有吸尘罩(1-9)；

所述吸尘罩(1-9)均与除尘设备相连通，该除尘设备包括旋风除尘器、布袋除尘器和除尘风机，所述吸尘罩(1-9)与旋风除尘器的入口相连通，旋风除尘器的出口通过布袋除尘器与除尘风机相连通；

所述下振动筛板(1-3)与水平面的夹角为4～5°；

所述上振动筛板(1-2)上的通孔孔径自某一端向第一提升机(1-4)所在方向的另一端逐渐减小；

每个砂床(1-12)的下方与栅栏(1-1)之间均设有一条供砂箱(1-13)滑行的轨道；

每个砂床(1-12)的下方均设有三维振实台。

8.根据权利要求4所述的消失模工艺铸造中叶片耐磨件的方法，其特征在于：步骤ST10中，将铸件放入加热炉内，经过4.5～5h匀速加热到945～950℃，然后保温2～3h，再经过1～2h降温至860～865℃，出炉空冷，其中，空冷时将铸件放在振动台上振动，并沿水平方向向振动台鼓风，振动台表面均布通孔，铸件振动的高度为15～25mm。