CN109175248A - 平衡轴壳的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于机械铸造技术领域，提供了一种平衡轴壳的铸造方法，包括如下步骤，采用聚苯乙烯树脂珠粒制成消失模整体模型，然后将模型和浇冒口组合粘接在一起，得到组合模型；对组合模型进行三次涂料，三次涂料均完成后得到涂料模型；三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉35～45份，珠光粉25～35份，硅溶胶30～36份、聚丙烯酰胺0.3～0.6份，吸附剂2～5份，水2～10份；向砂箱中加底砂，然后将涂料模型摆放好后填型砂，型砂填完后得到一级砂箱；对一级砂箱抽真空后得到二级砂箱；对二级砂箱浇铸、冷却，得到铸件。借此，本发明制得的平衡轴壳精度高，无需取模、无分型面、无砂芯，铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。

Description

平衡轴壳的铸造方法
技术领域
本发明涉及机械铸造技术领域，具体涉及一种平衡轴壳的铸造方法。
背景技术
平衡轴壳是一种复杂的铸件，其制造方法包括普通砂型铸造方法和消失模铸造方法，普通砂型铸造方法需要复杂的型芯，型腔成形难度极大，目前一直未得到广乏应用；消失模铸造方法是用泡沫塑料高分子材料制作成为与要生产铸造的零件结构、尺寸完全一样的实型模具，经过浸涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中经三维震动造型，浇铸造型砂箱在负压状态下浇入熔化的金属液，使高分子材料模型受热气化抽出，进而被液体金属取代冷却凝固后形成的一次性成型铸造新工艺生产铸件的新型铸造方法。
消失模铸造方法由于浇注过程塑料泡沫气化会产生气体，导致了铸件上产生皱皮、气孔等缺陷；另外，由于内部砂子填冲和紧实较困难，使得生产壳体件时易产生缩松、塌砂等铸造缺陷。
综上可知，现有技术在实际应用中显然存在不足之处，有必要加以改进。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明的目的在于提供平衡轴壳的铸造方法，其制得的平衡轴壳精度高，无需取模、无分型面、无砂芯，铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。
为了实现上述目的，本发明提供一种平衡轴壳的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一 制作组合模型
采用聚苯乙烯树脂珠粒制成消失模整体模型，然后将所述模型和浇冒口组合粘接在一起，得到组合模型；
步骤二 涂料
对所述组合模型进行一次涂料，一次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃；
取出后再进行二次涂料，二次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃；
取出后进行三次涂料，三次涂料后烘烤9～11h，烘烤温度为43～46℃，三次涂料均完成后得到涂料模型；
三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉35～45份，珠光粉25～35份，硅溶胶30～36份、聚丙烯酰胺0.3～0.6份，吸附剂2～5份，水2～10份；
步骤三 填砂
向带有抽气室的砂箱中加底砂，保持所述抽气室震动；然后将所述涂料模型摆放好后填型砂，型砂填完后得到一级砂箱；
步骤四 抽真空
在所述一级砂箱上表面覆盖塑料薄膜；然后对所述一级砂箱抽真空，抽完真空后得到二级砂箱；
步骤五 浇铸
对所述二级砂箱进行浇铸，浇铸完成后进行冷却，得到铸件。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤一中，粘接过程中所使用的粘结材料为橡胶乳液、树脂溶剂、热熔胶或者胶带纸中的任意一种。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤二中，三次涂料完成后，涂层的厚度为1.1～1.5mm。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤三中，所述底砂震实平整后的厚度不小于100mm。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤三中，填型砂时所述抽气室也保持震动，震动时间为30～60s。使型砂充满所述涂料模型的各个部位，且增加型砂的堆积密度。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤五中，浇铸温度为1632～1645℃。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤五中，浇铸方法为：前两秒要快浇，两秒后要转为慢浇，直到浇完浇冒口顶为止。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述步骤五中，浇铸完成后，真空继续维持3～5min后再停止真空，进行冷却。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述聚苯乙烯树脂珠粒的发泡倍数为40～60倍。
根据本发明的平衡轴壳的铸造方法，所述聚苯乙烯树脂珠粒的粒径为0.18～0.80mm。
本发明的有益效果为：
1、铸件成本低，精度高；铸件表面光洁、减少清理、节省机加；可实现大规模、大批量生产。
2、设计灵活，为铸件结构设计提供了充分的自由度，可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。
3、降低投资和生产成本，减轻铸件毛坯的重量，机械加工余量小。
4、无传统铸造中的砂芯，不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。
5、清洁生产，型砂中无化学粘结剂，低温下泡沫塑料对环境无害，旧砂回收率95％以上。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种平衡轴壳的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一 制作组合模型
采用可发性聚苯乙烯树脂珠粒(EPS)整体发泡制成消失模整体模型，然后将模型和浇冒口组合粘接在一起，得到组合模型；
珠粒的发泡倍数为40～60倍，粒径为0.18～0.80mm；粘接过程中所使用的粘结材料为橡胶乳液、树脂溶剂、热熔胶或者胶带纸中的任意一种。
步骤二 涂料
对所述组合模型进行一次涂料，一次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃；
取出后再进行二次涂料，二次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃；
取出后进行三次涂料，三次涂料后烘烤9～11h，烘烤温度为43～46℃，三次涂料均完成后得到涂料模型；
涂层能够提高EPS模型的强度和刚度，提高模型表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程中模型表面破损及震动造型及负压定型时模型的变形，确保铸件的尺寸精度。
三次涂料完成后，涂层厚度为1.1～1.5mm。
三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉35～45份，珠光粉25～35份，硅溶胶30～36份、聚丙烯酰胺0.3～0.6份，吸附剂2～5份，水2～10份；本发明中的涂料能够有效吸附泡沫塑料模型热解产生的液态产物，减少铸件的孔隙率，使铸件表面光洁。
步骤三 填砂
向带有抽气室的砂箱中加底砂，保持所述抽气室震动，震实平整好的底砂厚度不小于100mm；然后将涂料模型摆放好后填型砂，型砂填完后得到一级砂箱。填型砂时要保持震动，震动时间为30～60s，使型砂充满涂料模型的各个部位，且增加型砂的堆积密度。
步骤四 抽真空
在一级砂箱上表面覆盖塑料薄膜，使砂箱相对封闭，以保证后期的负压真空度；然后对所述一级砂箱抽真空，使砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散；抽完真空后得到二级砂箱。
步骤五 浇铸
对所述二级砂箱进行浇铸，浇铸完成后进行冷却，得到铸件；浇铸温度为1632～1645℃；浇铸方法为：前两秒要快浇，两秒后要转为慢浇，直到浇完浇冒口顶为止；浇铸完成后，真空继续维持3～5min后再停止真空。
为获取最佳实施方式，本发明以上述方法铸造平衡轴壳，设置如下若干实施例，以下实施例仅列出与上述步骤中不同的部分，相同内容不再列出。
实施例1
步骤二 涂料
对所述组合模型进行一次涂料，一次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃。
取出后再进行二次涂料，二次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃。
取出后进行三次涂料，三次涂料后烘烤9～11h，烘烤温度为43～46℃，三次涂料均完成后得到涂料模型。
三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉38份，珠光粉29份，硅溶胶31份、聚丙烯酰胺0.6份，吸附剂3.4份，水9份。
实施例2
步骤二 涂料
对所述组合模型进行一次涂料，一次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃。
取出后再进行二次涂料，二次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃。
取出后进行三次涂料，三次涂料后烘烤9～11h，烘烤温度为43～46℃，三次涂料均完成后得到涂料模型。
三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉40份，珠光粉27份，硅溶胶35份、聚丙烯酰胺0.9份，吸附剂4份，水8份。
实施例3
步骤二 涂料
对所述组合模型进行一次涂料，一次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃。
取出后再进行二次涂料，二次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃。
取出后进行三次涂料，三次涂料后烘烤9～11h，烘烤温度为43～46℃，三次涂料均完成后得到涂料模型。
三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉32份，珠光粉31份，硅溶胶33份、聚丙烯酰胺0.5份，吸附剂3份，水4份。
由上述实施例制得的平衡轴壳精度高，无需取模、无分型面、无砂芯，铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。
综上所述，本发明的方法铸件成本低，精度高，铸件表面光洁、减少清理、节省机加，可实现大规模、大批量生产；设计灵活，为铸件结构设计提供了充分的自由度，可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件；降低投资和生产成本，减轻铸件毛坯的重量，机械加工余量小；无传统铸造中的砂芯，不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均；清洁生产，型砂中无化学粘结剂，低温下泡沫塑料对环境无害，旧砂回收率95％以上。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一 制作组合模型
采用聚苯乙烯树脂珠粒制成消失模整体模型，然后将所述模型和浇冒口组合粘接在一起，得到组合模型；
步骤二 涂料
对所述组合模型进行一次涂料，一次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃；
取出后再进行二次涂料，二次涂料后烘烤25～29h，烘烤温度为43～46℃；
取出后进行三次涂料，三次涂料后烘烤9～11h，烘烤温度为43～46℃，三次涂料均完成后得到涂料模型；
三次涂料过程中所使用的涂料均包括：镁砂粉35～45份，珠光粉25～35份，硅溶胶30～36份、聚丙烯酰胺0.3～0.6份，吸附剂2～5份，水2～10份；
步骤三 填砂
向带有抽气室的砂箱中加底砂，保持所述抽气室震动；然后将所述涂料模型摆放好后填型砂，型砂填完后得到一级砂箱；
步骤四 抽真空
在所述一级砂箱上表面覆盖塑料薄膜；然后对所述一级砂箱抽真空，抽完真空后得到二级砂箱；
步骤五 浇铸
对所述二级砂箱进行浇铸，浇铸完成后进行冷却，得到铸件。
2.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤一中，粘接过程中所使用的粘结材料为橡胶乳液、树脂溶剂、热熔胶或者胶带纸中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤二中，三次涂料完成后，涂层的厚度为1.1～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤三中，所述底砂震实平整后的厚度不小于100mm。
5.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤三中，填型砂时所述抽气室也保持震动，震动时间为30～60s。
6.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤五中，浇铸温度为1632～1645℃。
7.根据权利要求6所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤五中，浇铸方法为：前两秒要快浇，两秒后要转为慢浇，直到浇完浇冒口顶为止。
8.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述步骤五中，浇铸完成后，真空继续维持3～5min后再停止真空，进行冷却。
9.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述聚苯乙烯树脂珠粒的发泡倍数为40～60倍。
10.根据权利要求1所述的平衡轴壳的铸造方法，其特征在于，所述聚苯乙烯树脂珠粒的粒径为0.18～0.80mm。
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