CN110076291A - 一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺 - Google Patents

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徐广林
徐中元
陈志胜
薛荣华
许红平
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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    • B22C7/02—Lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening

Abstract

本发明公开了一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，包括蜡模的制备、制备型壳、二次脱蜡、型壳焙烧和成型浇注，其中二次脱蜡包括依次进行的蒸汽脱蜡和水脱蜡，利用蒸汽脱蜡的高效性和水脱蜡的高精密性相结合，能较快的制备更好的型壳，减少后续铸件夹渣的产生；而在型壳的制备时，采用多次强风干燥，并制得8mm厚的型壳，可以有效的提升产品的依次合格率。

Description

一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺
技术领域
本发明涉及铝青铜铸件的新型熔融铸造工艺。
背景技术
随着工业的发展，各种行业飞速发展，模具行业就是应用比较广泛的一种。模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具，主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，素有“工业之母”的称号。
蜡模铸造加工中型壳的制备以及脱蜡步骤是其中较为重要的步骤；
现有的脱蜡方式有蒸汽脱蜡、水脱蜡和电磁波脱蜡，每种脱蜡方式都存在相应的弊端；
首先，蒸汽脱蜡需要消耗大量的热能，且蒸汽脱蜡时会在壳体内部产生较大的压力，蒸汽脱蜡如果时间过长的话，会造成壳体破裂，从而造成铸造时缺陷增多的现象。
其次，水脱蜡一方面脱蜡耗时较长，且由于依次水洗并不能完全清楚残蜡，往往需要多次冲洗才能有效去蜡，所以会造成水资源的浪费以及后续蜡回收工作的增加，而且如果石蜡长时间处于较高的温度时，会发生老化、变质现象
最后，微波除蜡法作为一种新型的除蜡方式，具有上述方式不具备的好处，但是由于其必须要与含水石蜡相配合，而且现有的微波除蜡法的不良率与蒸汽脱蜡相差不大，所以，暂时还无法进行有效的推广。
所以，一种不良率低、脱蜡速度快的脱蜡方式的研究是目前蜡模制作中的重难点。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种新型的铜合金铸件的熔融铸造工艺。
一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，包括如下步骤：
1)蜡模的制备：将石蜡加工成蜡模；
2)制备型壳：在蜡模表面喷涂耐火涂料，并喷洒一层莫来砂，再将蜡模放置恒温恒湿环境中，通入强风干燥4-6小时脱水，再重复以上步骤若干次，直至蜡模表面形成约8mm厚的型壳；
3)二次脱蜡：先采用蒸汽脱蜡，再采用水脱蜡，直至将型壳内的蜡模完全溶解排出；
4)型壳焙烧：将型壳经高温焙烧，使型壳具有一定的硬度；
5)成型浇注：将液态金属沿浇冒口、流道流入型壳内，并成型为需制备的零件外形。
优选地，所述的水脱蜡包括使用80-95℃之间的并含有型壳硬化剂的脱蜡液，对型壳进行2-3次冲洗。
优选地，所述的蜡模包括U形流道和多个零件形体，所述的U形流道由第一直流段、第二直流段和圆弧连接段组成，所述的圆弧连接段处连有陶瓷过滤片，所述的多个零件形体对称设置在第二直流段的两侧。
优选地，在步骤5中，液态金属沿第一直流段的底部注入，流经陶瓷过滤片，并最终注入到零件形体处并成型为需制备的零件。
优选地，所述的步骤5成型浇注之前还包括对液态金属的光谱分析。
优选地，所述的液态金属为液态铝青铜。
完整零件由铸造到机加工的整体流程如下：
1)蜡模的制备：将石蜡加工成蜡模，所述的蜡模包括U形流道和多个零件形体，所述的U形流道由第一直流段、第二直流段和圆弧连接段组成，所述的圆弧连接段处连有陶瓷过滤片，所述的多个零件形体对称设置在第二直流段的两侧。
2)制备型壳：在蜡模表面喷涂耐火涂料，并喷洒一层莫来砂，再将蜡模放置恒温恒湿环境中，通入强风干燥4-6小时脱水，再重复以上步骤若干次，直至蜡模表面形成约8mm厚的型壳；
3)二次脱蜡：先采用蒸汽脱蜡，再采用水脱蜡，直至将型壳内的蜡模完全溶解排出；
4)型壳焙烧：将型壳经高温焙烧，使型壳具有一定的硬度；
5)成型浇注：液态金属沿第一直流段的底部注入，流经陶瓷过滤片，并最终注入到零件形体处并成型为需制备的零件；本步骤中采用底部浇注的方式，可以降低液态金属发生紊流的概率，从而大大的提升金属铸件的质量；
6)铸件清理：切割浇冒口，放入抛丸机内进行除沙，除沙后再使用砂轮机进行打磨；
7)收沙再生：将型壳旧沙进行回收处理，型壳破碎时产生的灰尘经脉冲式布袋除尘收集后回收再利用；
8)湿式研磨：采用喷水冷却，此过程中粉尘、金属屑随水沉淀；并定期清渣，采用湿式研磨可以有效防止扬尘等问题，研磨后的废水呈弱酸性排入污水池中沉淀加碱中和后排入废水管网；
9)机械加工：通过铣、车、磨等机加工方式对抛丸后的配件进行精密加工，此过程中产生的金属屑可以回收再利用。
有益效果：
1、采用两次脱蜡操作，先采用蒸汽脱蜡，快速的大量的蜡进行溶解流出，此时再采用水脱蜡，将残余的蜡进行脱附处理，既保证了脱蜡的效率，又保证了脱蜡后的整洁度，从而减少后续工序中可能产生的铸件夹渣。
2、采用多层重复的方式制备型壳，可以将制得稳定性优异，在铸造时不易发生变形的型壳，从而保证后续浇注的稳定进行。
附图说明
图1是蜡模的结构示意图；
1.第一直流段 2.圆弧连接段 21.陶瓷过滤片 3.第二直流段 4.零件形体。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，包括如下步骤：
1)蜡模的制备：将石蜡加工成蜡模，所述的蜡模包括U形流道和多个零件形体4，所述的U形流道由第一直流段1、第二直流段3和圆弧连接段2组成，所述的圆弧连接段2处连有陶瓷过滤片21，所述的多个零件形体4对称设置在第二直流段3的两侧；
2)制备型壳：在蜡模表面喷涂耐火涂料，并喷洒一层莫来砂，再将蜡模放置恒温恒湿环境中，通入强风干燥4-6小时脱水，再重复以上步骤若干次，直至蜡模表面形成约8mm厚的型壳；
3)二次脱蜡：先采用蒸汽脱蜡，再采用水脱蜡，直至将型壳内的蜡模完全溶解排出，所述的水脱蜡包括使用80-95℃之间的并含有型壳硬化剂的脱蜡液，对型壳进行2-3次冲洗；
4)型壳焙烧：将型壳经高温焙烧，使型壳具有一定的硬度；
5)成型浇注：对液态金属的光谱分析，分析结果合格后将液态金属沿第一直流段的底部注入，流经陶瓷过滤片，并最终注入到零件形体4处并成型为需制备的零件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)蜡模的制备：将石蜡加工成蜡模；
2)制备型壳：在蜡模表面喷涂耐火涂料，并喷洒一层莫来砂，再将蜡模放置恒温恒湿环境中，通入强风干燥4-6小时脱水，再重复以上步骤若干次，直至蜡模表面形成约8mm厚的型壳；
3)二次脱蜡：先采用蒸汽脱蜡，再采用水脱蜡，直至将型壳内的蜡模完全溶解排出；
4)型壳焙烧：将型壳经高温焙烧，使型壳成型；
5)成型浇注。
2.根据权利要求1所述的一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，其特征在于，所述的水脱蜡包括使用80-95℃之间的并含有型壳硬化剂的脱蜡液，对型壳进行2-3次冲洗。
3.根据权利要求1所述的一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，其特征在于，所述的蜡模包括U形流道和多个零件形体，所述的U形流道由第一直流段、第二直流段和圆弧连接段组成，所述的圆弧连接段处连有陶瓷过滤片，所述的多个零件形体对称设置在第二直流段的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，其特征在于，步骤5中，液态金属沿第一直流段的底部注入，流经陶瓷过滤片，并最终注入到零件形体处并成型为需制备的零件。
5.根据权利要求1所述的一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，其特征在于，所述的步骤5成型浇注之前还包括对液态金属的光谱分析。
6.根据权利要求1所述的一种铜合金铸件的新型熔融铸造工艺，其特征在于，所述的液态金属为液态铝青铜。
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