CN107716861A - 一种变速箱壳的消失模铸造工艺 - Google Patents

一种变速箱壳的消失模铸造工艺 Download PDF

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
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    • B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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Abstract

本发明公开了一种变速箱壳的消失模铸造工艺，采用泡塑珠粒制作机壳模型，采用真空预发泡进行发泡，得到的模型表面质量高，粗糙度低，光度好；置换式的浇注方式，利用泡珠受热分解的气体，在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压，使液体金属不断地占据泡珠模型位置，向前推进，这样将金属与模型进行置换，可提高金属液填充的密度，明显减少气泡的数量，提高铸件成品质量。

Description

一种变速箱壳的消失模铸造工艺
技术领域
本发明涉及金属铸造技术领域，具体是一种变速箱壳的消失模铸造工艺。
背景技术
熔模精密铸造是指用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型)，在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉熔模，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧，铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。
消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
现有的消失模铸造工艺方法发展时间较短，相关的研究较少，工艺流程较为复杂，效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变速箱壳的消失模铸造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种变速箱壳的消失模铸造工艺，包括以下步骤：1，模型制作，包括以下步骤：
1.1，预发泡：将泡珠珠粒加入模具，进行预发泡，以使珠粒膨胀到一定尺寸；
1.2，熟化：经预发泡的泡珠珠粒放置在干燥、通风的料仓中一定时间，熟化时间在8-48小时；
1.3，发泡成型：将预发泡且熟化的泡珠珠粒填充到金属模具的型腔内，加热，出模前必须进行冷却，使模型降温至软化温度以下，模型硬化定形后出模；
2，模型组合成簇：将自行加工好的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，形成模型簇；
3，模型涂层：选用专用涂料，在涂料搅拌机内加水搅拌，使其得到合适的粘度，搅拌后的涂料放入容器内，用浸、刷、淋和喷的方法将模型组涂覆，且至少涂两遍，使涂层厚度为0.5-2mm，在40-50℃下烘干；
4、振动造型，具体工艺如下：
4.1，砂床制备：将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧、振实；
4.2，放置模型：振实后，其上据工艺要求放置泡珠模型组，并培砂固定；
4.3，填砂：加入干砂，同时施以振动（X、Y、Z三个方向），时间为30-60秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加；
4.4，密封定型：砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起；
5，浇注置换：模型在80℃左右软化，420-480℃时分解；
6、冷却清理:冷却后，将砂箱倾斜吊出铸件或直接从砂箱中吊出铸件均可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。
作为本发明进一步的方案：所述泡珠珠粒优选使用发性聚苯乙烯树脂珠粒。
作为本发明进一步的方案：步骤1中，优选为真空预发泡方法进行预发泡。
作为本发明进一步的方案：步骤1.3中，模型出模后应将模型静置至少5h，包括使模型干燥及尺寸稳定的时间。
作为本发明进一步的方案：步骤2中，使用的粘结材料有微微橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用泡塑珠粒制作机壳模型，采用真空预发泡进行发泡，得到的模型表面质量高，粗糙度低，光度好；
2、置换式的浇注方式，利用泡珠受热分解的气体，在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压，使液体金属不断地占据泡珠模型位置，向前推进，这样将金属与模型进行置换，可提高金属液填充的密度，明显减少气泡的数量，提高铸件成品质量。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种变速箱壳的消失模铸造工艺，包括以下步骤：1，模型制作，包括以下步骤：
1.1，预发泡：将泡珠珠粒加入模具，进行预发泡，以使珠粒膨胀到一定尺寸；
1.2，熟化：经预发泡的泡珠珠粒放置在干燥、通风的料仓中一定时间，以便使珠粒泡孔内外界压力平衡，使珠粒具有弹性和再膨胀能力，除去珠粒表面的水分，熟化时间在8-48小时；
1.3，发泡成型：将预发泡且熟化的泡珠珠粒填充到金属模具的型腔内，加热，使珠粒再次膨胀，填满珠粒间的空隙，并使珠粒间相互融合，形成平滑表面，即变速箱壳模型，出模前必须进行冷却，使模型降温至软化温度以下，模型硬化定形后出模；
2，模型组合成簇：将自行加工好的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，形成模型簇；
3，模型涂层：选用专用涂料，在涂料搅拌机内加水搅拌，使其得到合适的粘度，搅拌后的涂料放入容器内，用浸、刷、淋和喷的方法将模型组涂覆，且至少涂两遍，使涂层厚度为0.5-2mm，在40-50℃下烘干；
4、振动造型，具体工艺如下：
4.1，砂床制备：将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧、振实；
4.2，放置模型：振实后，其上据工艺要求放置泡珠模型组，并培砂固定；
4.3，填砂：加入干砂，同时施以振动（X、Y、Z三个方向），时间为30-60秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加；
4.4，密封定型：砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散；
5，浇注置换：模型在80℃左右软化，420-480℃时分解；实型铸造浇注时，在液体金属的热作用下，泡珠模型发生热解气化，产生大量气体，不断通过涂层型砂，向外排放，在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压，液体金属不断地占据泡珠模型位置，向前推进，发生液体金属与泡珠模型的置换过程，置换的最终结果是形成铸件；
7、冷却清理:冷却后，将砂箱倾斜吊出铸件或直接从砂箱中吊出铸件均可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。
所述泡珠珠粒优选使用发性聚苯乙烯树脂珠粒（EPS），用于铸造有色金属、灰铁及一般钢铸。
步骤1中，优选为真空预发泡方法进行预发泡，真空预发泡的珠粒发泡率高，珠粒干燥。
步骤1.3中，模型出模后应将模型静置至少5h，包括使模型干燥及尺寸稳定的时间。
步骤2中，使用的粘结材料有微微橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种变速箱壳的消失模铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1），模型制作，包括以下步骤：
1.1，预发泡：将泡珠珠粒加入模具，进行预发泡，以使珠粒膨胀到一定尺寸；
1.2，熟化：经预发泡的泡珠珠粒放置在干燥、通风的料仓中一定时间，熟化时间在8-48小时；
1.3，发泡成型：将预发泡且熟化的泡珠珠粒填充到金属模具的型腔内，加热，出模前必须进行冷却，使模型降温至软化温度以下，模型硬化定形后出模；
（2），模型组合成簇：将自行加工好的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，形成模型簇；
（3），模型涂层：选用专用涂料，在涂料搅拌机内加水搅拌，使其得到合适的粘度，搅拌后的涂料放入容器内，用浸、刷、淋和喷的方法将模型组涂覆，且至少涂两遍，使涂层厚度为0.5-2mm，在40-50℃下烘干；
（4），振动造型，具体工艺如下：
4.1，砂床制备：将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧、振实；
4.2，放置模型：振实后，其上据工艺要求放置泡珠模型组，并培砂固定；
4.3，填砂：加入干砂，同时施以振动（X、Y、Z三个方向），时间为30-60秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加；
4.4，密封定型：砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起；
（5），浇注置换：模型在80℃左右软化，420-480℃时分解；
（6），冷却清理:冷却后，将砂箱倾斜吊出铸件或直接从砂箱中吊出铸件均可，铸件与干砂自然分离，分离出的干砂处理后重复使用。
2.根据权利要求1所述的一种变速箱壳的消失模铸造工艺，其特征在于：所述泡珠珠粒优选使用发性聚苯乙烯树脂珠粒。
3.根据权利要求1所述的一种变速箱壳的消失模铸造工艺，其特征在于：步骤1中，优选为真空预发泡方法进行预发泡。
4.根据权利要求1所述的一种变速箱壳的消失模铸造工艺，其特征在于：步骤1.3中，模型出模后应将模型静置至少5h，包括使模型干燥及尺寸稳定的时间。
5.根据权利要求1所述的一种变速箱壳的消失模铸造工艺，其特征在于：步骤2中，使用的粘结材料有微微橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。
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