CN109550900A - 一种消失模的铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于消失模技术领域，具体公开了一种消失模的铸造工艺，包括泡塑白模制作，模型簇形成和铸件等步骤，在消失模的制作工艺中，在其表面涂覆一层水基涂料烘干后，再涂覆了一层精度优化涂料，使得所述模型簇在高温环境下不易龟裂、不易破碎等优点，防止了因模型簇破碎开裂而造成型砂流出，铸件表面缺损，精度不高等问题；此外，在铸件浇铸工艺中，在砂箱表面覆盖一层塑料薄膜，将砂箱抽成真空，则可将砂粒粘结在一起，是所述模型簇更加牢固不易损坏；本发明所述消失模用于机械器件铸造，对铸件进行一次性处理，所得铸件精度准确，浇铸工艺简单，节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于消失模技术领域，具体涉及一种消失模的铸造工艺。
背景技术
消失模铸造是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合抽真空技术的实型铸造。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“ 负压实型铸造”，简称EPC铸造，消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被誉为铸造史上的一次“革命”，国内外称之为21世纪绿色铸造。消失模铸造是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合抽真空技术的实型铸造，是将与铸件尺寸形状相似的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。
现有的很多铸件均是采用消失模铸造方法来进行铸造，其具体的原理和方式是：利用泡沫聚苯乙烯塑料模代替铸模进行造型，模样不取出呈实体铸型，浇入金属液，模样气化，从而得到理想的浇铸件，此方法使用泡沫塑料模样，不用取出，没有型腔和分型面，生产的效率高、成本低、对环境的污染小。在浇铸前需要对泡沫塑料模样的表面进行涂料涂覆处理，目的是在泡沫塑料模样与型砂模具间形成一隔离层，降低沙粒粘附于浇铸件的表面，便于型砂从浇铸件的表面剥离，从而提升浇铸件的品质。涂料不仅影响着泡沫塑料模样的气化和气体的迁移，而且和浇铸件的表面质量、表面缺陷、浇铸件精度乃至浇铸件内在质量等都密切相关，而现有的多种涂料存在着高温抗裂性差、退让性不佳等问题，进而影响了浇铸件的品质特性。
发明内容
本发明公开了一种消失模的铸造工艺，所述消失模用于机械器件铸造，不会造成铸件夹皮、夹渣、粘砂等问题，且所述消失模高温抗裂性能优异，退让性较好，所铸铸件精度准确。
为达到上述目的，本发明具体技术方案如下：
一种消失模的铸造工艺，其特征在于：包含以下步骤：
（1）制作泡塑白模，将其置于室温下4~7天，后对其进行烘干处理，烘干温度25~40℃，烘干至其湿度小于40%即可；
（2）所述泡塑白模经烘干处理后，在其表面涂覆一层水基涂料，烘干至其表面干燥；
（3）再在所述泡塑白模表面涂覆一层精度优化涂料，进行烘干处理，烘干温度40~60℃，形成模型簇；
（4）对所述模型簇进行浇铸，形成初始铸件；
（5）对所述初始铸件进行打磨和上漆，形成最终铸件。
优选地，步骤（1）所述制作泡塑白模的工艺为：对聚苯乙烯泡沫进行预发泡，后放置于熟化仓中熟化20~40h，将其填充到金属模具的型腔内，加热，膨胀形成泡塑白模。
优选地，步骤（3）所述精度优化涂料由如下成分组成：改性填料、偶联剂、聚丙三醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、苯丙乳液、乙酸乙酯、去离子水；
其中，所述成分是按以下质量份称取：改性填料13~20份、偶联剂10~15份、聚丙三醇7~13份、脂肪醇聚氧乙烯醚15~30份、苯丙乳液23~40份、乙酸乙酯5~10份、去离子水150~180份。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
优选地，所述改性填料的制备工艺为：取质量份的凹凸棒土、高岭土和二氧化硅，放入炉内进行煅烧处理，煅烧温度为550~700℃，煅烧3~5h后取出即可；
其中，所述凹凸棒土、高岭土和二氧化硅是按以下质量份称取：凹凸棒土3~7份、高岭土7~15份和二氧化硅2~5份。
优选地，步骤（4）所述初始铸件的浇铸工艺如下：
（1）将所述模型簇放入砂箱中加砂固定，并使干砂充分填充模型簇；
（2）用塑料膜将所述砂箱表面密封，并将砂箱底部抽成真空，将液体金属注入砂箱内部，当液体技术与所述模型簇完成置换后，去除砂箱表面塑料膜，继续抽真空至铸件表面硬化后，形成初始铸件。
本发明有益效果：
本发明提供了一种消失模的铸造工艺，在消失模的制作工艺中，在其表面涂覆一层水基涂料烘干后，再涂覆了一层精度优化涂料，使得所述模型簇在高温环境下不易龟裂、不易破碎等优点，防止了因模型簇破碎开裂而造成型砂流出，铸件表面缺损，精度不高等问题；此外，在铸件浇铸工艺中，在砂箱表面覆盖一层塑料薄膜，将砂箱抽成真空，则可将砂粒粘结在一起，是所述模型簇更加牢固不易损坏；本发明所述消失模用于机械器件铸造，对铸件进行一次性处理，所得铸件精度准确，浇铸工艺简单，节约了生产成本。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种消失模的铸造工艺，包含以下步骤：
（1）对聚苯乙烯泡沫进行预发泡，后放置于熟化仓中熟化20h，将其填充到金属模具的型腔内，加热，膨胀形成泡塑白模，将其置于室温下4天，后对其进行烘干处理，烘干温度25℃，烘干至其湿度小于40%即可；
（2）所述泡塑白模经烘干处理后，在其表面涂覆一层水基涂料，烘干至其表面干燥；
（3）再在所述泡塑白模表面涂覆一层精度优化涂料，进行烘干处理，烘干温度40℃，形成模型簇；
其中，所述精度优化涂料由如下成分组成：改性填料13份、钛酸酯偶联剂10份、聚丙三醇7份、脂肪醇聚氧乙烯醚15份、苯丙乳液23份、乙酸乙酯5份、去离子水150份；所述改性填料的制备工艺为：取质量份的凹凸棒土3份、高岭土7份和二氧化硅2份，放入炉内进行煅烧处理，煅烧温度为550℃，煅烧5h后取出即可；
（4）将所述模型簇放入砂箱中加砂固定，并使干砂充分填充模型簇；用塑料膜将所述砂箱表面密封，并将砂箱底部抽成真空，将液体金属注入砂箱内部，当液体技术与所述模型簇完成置换后，去除砂箱表面塑料膜，继续抽真空至铸件表面硬化后，形成初始铸件；
（5）对所述初始铸件进行打磨和上漆，形成最终铸件。
实施例2
一种消失模的铸造工艺，包含以下步骤：
（1）对聚苯乙烯泡沫进行预发泡，后放置于熟化仓中熟化40h，将其填充到金属模具的型腔内，加热，膨胀形成泡塑白模，将其置于室温下7天，后对其进行烘干处理，烘干温度40℃，烘干至其湿度小于40%即可；
（2）所述泡塑白模经烘干处理后，在其表面涂覆一层水基涂料，烘干至其表面干燥；
（3）再在所述泡塑白模表面涂覆一层精度优化涂料，进行烘干处理，烘干温度40~60℃，形成模型簇；
其中，所述精度优化涂料由如下成分组成：改性填料20份、钛酸酯偶联剂15份、聚丙三醇13份、脂肪醇聚氧乙烯醚30份、苯丙乳液40份、乙酸乙酯10份、去离子水180份；
所述改性填料的制备工艺为：取质量份的凹凸棒土7份、高岭土15份和二氧化5份，放入炉内进行煅烧处理，煅烧温度为700℃，煅烧3h后取出即可；
（4）将所述模型簇放入砂箱中加砂固定，并使干砂充分填充模型簇；用塑料膜将所述砂箱表面密封，并将砂箱底部抽成真空，将液体金属注入砂箱内部，当液体技术与所述模型簇完成置换后，去除砂箱表面塑料膜，继续抽真空至铸件表面硬化后，形成初始铸件；
（5）对所述初始铸件进行打磨和上漆，形成最终铸件。
实施例3
一种消失模的铸造工艺，包含以下步骤：
（1）对聚苯乙烯泡沫进行预发泡，后放置于熟化仓中熟化30h，将其填充到金属模具的型腔内，加热，膨胀形成泡塑白模，将其置于室温下5天，后对其进行烘干处理，烘干温度28℃，烘干至其湿度小于40%即可；
（2）所述泡塑白模经烘干处理后，在其表面涂覆一层水基涂料，烘干至其表面干燥；
（3）再在所述泡塑白模表面涂覆一层精度优化涂料，进行烘干处理，烘干温度40~60℃，形成模型簇；
其中，所述成分是按以下质量份称取：改性填料18份、钛酸酯偶联剂13份、聚丙三醇12份、脂肪醇聚氧乙烯醚26份、苯丙乳液35份、乙酸乙酯7份、去离子水160份；
其中所述改性填料的制备工艺为：取质量份的凹凸棒土4份、高岭土12份和二氧化硅3份，放入炉内进行煅烧处理，煅烧温度为620℃，煅烧4h后取出即可；
（4）将所述模型簇放入砂箱中加砂固定，并使干砂充分填充模型簇；用塑料膜将所述砂箱表面密封，并将砂箱底部抽成真空，将液体金属注入砂箱内部，当液体技术与所述模型簇完成置换后，去除砂箱表面塑料膜，继续抽真空至铸件表面硬化后，形成初始铸件；
（5）对所述初始铸件进行打磨和上漆，形成最终铸件。
Claims (8)
1.一种消失模的铸造工艺，其特征在于：包含以下步骤：
（1）制作泡塑白模，将其置于室温下4~7天，后对其进行烘干处理，烘干温度25~40℃，烘干至其湿度小于40%即可；
（2）所述泡塑白模经烘干处理后，在其表面涂覆一层水基涂料，烘干至其表面干燥；
（3）再在所述泡塑白模表面涂覆一层精度优化涂料，进行烘干处理，烘干温度40~60℃，形成模型簇；
（4）对所述模型簇进行浇铸，形成初始铸件；
（5）对所述初始铸件进行打磨和上漆，形成最终铸件。
2.根据权利要求1所述消失模的铸造工艺，其特征在于：步骤（1）所述制作泡塑白模的工艺为：对聚苯乙烯泡沫进行预发泡，后放置于熟化仓中熟化20~40h，将其填充到金属模具的型腔内，加热，膨胀形成泡塑白模。
3.根据权利要求1所述消失模的铸造工艺，其特征在于：步骤（3）所述精度优化涂料由如下成分组成：改性填料、偶联剂、聚丙三醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、苯丙乳液、乙酸乙酯、去离子水。
4.根据权利要求3所述消失模的铸造工艺，其特征在于：所述成分是按以下质量份称取：改性填料13~20份、偶联剂10~15份、聚丙三醇7~13份、脂肪醇聚氧乙烯醚15~30份、苯丙乳液23~40份、乙酸乙酯5~10份、去离子水150~180份。
5.根据权利要求3所述消失模的铸造工艺，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求3所述消失模的铸造工艺，其特征在于：所述改性填料的制备工艺为：取质量份的凹凸棒土、高岭土和二氧化硅，放入炉内进行煅烧处理，煅烧温度为550~700℃，煅烧3~5h后取出即可。
7.根据权利要求6所述消失模的铸造工艺，其特征在于：所述凹凸棒土、高岭土和二氧化硅是按以下质量份称取：凹凸棒土3~7份、高岭土7~15份和二氧化硅2~5份。
8.根据权利要求1所述消失模的铸造工艺，其特征在于：步骤（4）所述初始铸件的浇铸工艺如下：
（1）将所述模型簇放入砂箱中加砂固定，并使干砂充分填充模型簇；
（2）用塑料膜将所述砂箱表面密封，并将砂箱底部抽成真空，将液体金属注入砂箱内部，当液体技术与所述模型簇完成置换后，去除砂箱表面塑料膜，继续抽真空至铸件表面硬化后，形成初始铸件。
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