CN110303115A - 一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法 - Google Patents

一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域，且公开了一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，包括如下步骤：S1.准备模具外壳、铸造泡沫和金属成型液体，将铸造泡沫采用物理发泡方法对铸造泡沫进行发泡操作，发泡后再将发泡后的铸造泡沫移送至EPS熟化设备中进行熟化，熟化完成后再将铸造泡沫塞在模具外壳内，并对铸造泡沫进行再次加热，使其加热膨胀，再将铸造泡沫表面压制成所需制备钢球直径的铸造腔，压制完成后静置放置；S2.将S1中静置放置后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，在烘干箱内的湿度传感器检测到湿度值小于25％停止对模具的烘干操作。该耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，具备提升了钢球的铸造品质，有利于大规模生产钢球，提高了企业效益的优点。

Description

一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，具体为一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法。
背景技术
在现代机械制造领域中，铸造行业发挥着越来越重要的作用。针对普通的小钢球和小钢段，常采用砂型铸造，但采用砂型铸造出的小钢球和小钢段经常出现不耐磨、易失圆等缺陷，这就使得在工程应用中，每年必须大量淘汰不合格的钢球、钢段，这就增加了企业成本，且不利于规模化生生产。
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。
但在泡沫塑料模样与型砂模具间没有阻隔，导致沙粒容易粘附于浇铸件的表面，不便于型砂从浇铸件的表面剥离，影响了铸件的成型品质。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，具备提升了钢球的铸造品质，有利于大规模生产钢球，提高了企业效益的优点，解决了采用砂型铸造出的小钢球和小钢段经常出现不耐磨、易失圆等缺陷使得在工程应用中每年必须大量淘汰不合格的钢球、钢段，这就增加了企业成本，且不利于规模化生生产的问题。
(二)技术方案
为实现可以提升了钢球的铸造品质，有利于大规模生产钢球，提高了企业效益的目的，本发明提供如下技术方案：一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，包括如下步骤：
S1.准备模具外壳、铸造泡沫和金属成型液体，将铸造泡沫采用物理发泡方法对铸造泡沫进行发泡操作，发泡后再将发泡后的铸造泡沫移送至EPS熟化设备中进行熟化工作，熟化完成后再将铸造泡沫塞在模具外壳内，并对铸造泡沫进行再次加热，使其加热膨胀，再将铸造泡沫表面压制成所需制备钢球直径的铸造腔，压制完成后静置放置；
S2.将S1中静置放置后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，在烘干箱内的湿度传感器检测到湿度值小于25％停止对模具的烘干操作；
S3.在S2的基础上将模具的表面涂设一层溶剂型水基着色涂料，再将模具放置在烘干箱内进行烘干操作，能够在泡沫塑料模样与型砂模具间形成一隔离层，降低了沙粒粘附于浇铸件的表面，便于型砂从浇铸件的表面剥离，从而提升了浇铸件的品质；
S4.再将模具的表面涂设一层改良提升涂料，再将涂覆好后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，形成模型簇；
S5.将S4中得到的模型簇放入实现准备好的铸造砂箱中，箱模型簇内填设干砂，使干砂将整个模型簇填满；
S6.在砂箱的上端利用塑料密封薄膜进行密封遮挡，并将砂箱的底部利用真空抽气泵抽成真空形成负压值；
S7.将S1中的金属成型液体倒入砂箱里，浇注在成型模具中静置，再去除砂箱表面盖设的塑料密封薄膜，再次启动真空抽气泵进行抽气冷却工作，冷却至室温后进行脱模，得到钢球；
S8.将S7中得到的钢球放入加热反应室内加热到800～950℃，再取出钢球，在钢球的表面淋浇淬火液淬火5min，再利用冷风机对钢球的表面进行冷却吹风，当钢球冷却至200℃后将钢球移送至放置桶内静置冷却至室温状态；
S9.对S8中冷却后的钢球进行打磨操作，使钢球的圆度得到保证，再往钢球的表面涂覆一层防锈漆，得到最终成型钢球。
优选的，所述S1中熟化的时间为25～35h。
优选的，所述S2中将烘干箱加热温度调至105°-110°，加热反应时间为15-20min。
优选的，所述S3中将烘干箱加热温度调至120°-130°，加热反应时间为20-25min。
优选的，所述S4中将烘干箱加热温度调至130°-140°，加热反应时间为17-23min。
优选的，所述S6中形成的负压值具体数值为-35kpa。
优选的，所述S8中浇注后的静置成型时间为12～18h。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，具备以下有益效果：
该耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，通过模具的表面涂设的一层改良提升涂料，再将涂覆好后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，形成模型簇，能够在泡沫塑料模样与型砂模具间形成一隔离层，降低了沙粒粘附于浇铸件的表面，便于型砂从浇铸件的表面剥离，从而提升了浇铸件的品质，当钢球冷却至200℃后将钢球移送至放置桶内静置冷却至室温状态，对冷却后的钢球进行打磨操作，使钢球的圆度得到保证，再往钢球的表面涂覆一层防锈漆，得到最终成型钢球，通过对钢球的打磨涂漆能够保证铸造处的钢球不失圆，保证了钢球的圆度，提升了钢球的铸造品质，有利于大规模生产钢球，提高了企业效益，通过浇铸、脱模、热处理、冷却等工艺，得到了屈服强度高、韧性和耐冲击性能良好、耐磨性能优异的耐磨钢球。
具体实施方式
下面将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。
一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，包括如下步骤：
S1.准备模具外壳、铸造泡沫和金属成型液体，将铸造泡沫采用物理发泡方法对铸造泡沫进行发泡操作，发泡后再将发泡后的铸造泡沫移送至EPS熟化设备中进行熟化工作，熟化完成后再将铸造泡沫塞在模具外壳内，并对铸造泡沫进行再次加热，使其加热膨胀，再将铸造泡沫表面压制成所需制备钢球直径的铸造腔，压制完成后静置放置；
S2.将S1中静置放置后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，在烘干箱内的湿度传感器检测到湿度值小于25％停止对模具的烘干操作；
S3.在S2的基础上将模具的表面涂设一层溶剂型水基着色涂料，再将模具放置在烘干箱内进行烘干操作；
S4.再将模具的表面涂设一层改良提升涂料，再将涂覆好后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，形成模型簇，能够在泡沫塑料模样与型砂模具间形成一隔离层，降低了沙粒粘附于浇铸件的表面，便于型砂从浇铸件的表面剥离，从而提升了浇铸件的品质；
S5.将S4中得到的模型簇放入实现准备好的铸造砂箱中，箱模型簇内填设干砂，使干砂将整个模型簇填满；
S6.在砂箱的上端利用塑料密封薄膜进行密封遮挡，并将砂箱的底部利用真空抽气泵抽成真空形成负压值；
S7.将S1中的金属成型液体倒入砂箱里，浇注在成型模具中静置，再去除砂箱表面盖设的塑料密封薄膜，再次启动真空抽气泵进行抽气冷却工作，冷却至室温后进行脱模，得到钢球；
S8.将S7中得到的钢球放入加热反应室内加热到800～950℃，再取出钢球，在钢球的表面淋浇淬火液淬火5min，再利用冷风机对钢球的表面进行冷却吹风，当钢球冷却至200℃后将钢球移送至放置桶内静置冷却至室温状态；
S9.对S8中冷却后的钢球进行打磨操作，使钢球的圆度得到保证，再往钢球的表面涂覆一层防锈漆，得到最终成型钢球。
S1中熟化的时间为25～35h。
S2中将烘干箱加热温度调至105°-110°，加热反应时间为15-20min。
S3中将烘干箱加热温度调至120°-130°，加热反应时间为20-25min。
S4中将烘干箱加热温度调至130°-140°，加热反应时间为17-23min。
S6中形成的负压值具体数值为-35kpa。
S8中浇注后的静置成型时间为12～18h。
综上所述，该耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，使用时，通过将铸造泡沫采用物理发泡方法对铸造泡沫进行发泡操作，发泡后再将发泡后的铸造泡沫移送至EPS熟化设备中进行熟化工作，熟化完成后再将铸造泡沫塞在模具外壳内，并对铸造泡沫进行再次加热，使其加热膨胀，再将铸造泡沫表面压制成所需制备钢球直径的铸造腔，压制完成后静置放置；将静置放置后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，在烘干箱内的湿度传感器检测到湿度值小于25％停止对模具的烘干操作，将模具的表面涂设一层溶剂型水基着色涂料，再将模具放置在烘干箱内进行烘干操作，再将模具的表面涂设一层改良提升涂料，再将涂覆好后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，形成模型簇；将模型簇放入实现准备好的铸造砂箱中，箱模型簇内填设干砂，使干砂将整个模型簇填满，在砂箱的上端利用塑料密封薄膜进行密封遮挡，并将砂箱的底部利用真空抽气泵抽成真空形成负压值，将金属成型液体倒入砂箱里，浇注在成型模具中静置，再去除砂箱表面盖设的塑料密封薄膜，再次启动真空抽气泵进行抽气冷却工作，冷却至室温后进行脱模，得到钢球，将钢球放入加热反应室内加热到800～950℃，再取出钢球，在钢球的表面淋浇淬火液淬火5min，再利用冷风机对钢球的表面进行冷却吹风，当钢球冷却至200℃后将钢球移送至放置桶内静置冷却至室温状态，对冷却后的钢球进行打磨操作，使钢球的圆度得到保证，再往钢球的表面涂覆一层防锈漆，得到最终成型钢球，通过对钢球的打磨涂漆能够保证铸造处的钢球不失圆，保证了钢球的圆度，提升了钢球的铸造品质，有利于大规模生产钢球，提高了企业效益，通过浇铸、脱模、热处理、冷却等工艺，得到了屈服强度高、韧性和耐冲击性能良好、耐磨性能优异的耐磨钢球。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.准备模具外壳、铸造泡沫和金属成型液体，将铸造泡沫采用物理发泡方法对铸造泡沫进行发泡操作，发泡后再将发泡后的铸造泡沫移送至EPS熟化设备中进行熟化工作，熟化完成后再将铸造泡沫塞在模具外壳内，并对铸造泡沫进行再次加热，使其加热膨胀，再将铸造泡沫表面压制成所需制备钢球直径的铸造腔，压制完成后静置放置；
S2.将S1中静置放置后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，在烘干箱内的湿度传感器检测到湿度值小于25％停止对模具的烘干操作；
S3.在S2的基础上将模具的表面涂设一层溶剂型水基着色涂料，再将模具放置在烘干箱内进行烘干操作；
S4.再将模具的表面涂设一层改良提升涂料，再将涂覆好后的模具放入烘干箱内进行烘干操作，形成模型簇；
S5.将S4中得到的模型簇放入实现准备好的铸造砂箱中，箱模型簇内填设干砂，使干砂将整个模型簇填满；
S6.在砂箱的上端利用塑料密封薄膜进行密封遮挡，并将砂箱的底部利用真空抽气泵抽成真空形成负压值；
S7.将S1中的金属成型液体倒入砂箱里，浇注在成型模具中静置，再去除砂箱表面盖设的塑料密封薄膜，再次启动真空抽气泵进行抽气冷却工作，冷却至室温后进行脱模，得到钢球；
S8.将S7中得到的钢球放入加热反应室内加热到800～950℃，再取出钢球，在钢球的表面淋浇淬火液淬火5min，再利用冷风机对钢球的表面进行冷却吹风，当钢球冷却至200℃后将钢球移送至放置桶内静置冷却至室温状态；
S9.对S8中冷却后的钢球进行打磨操作，使钢球的圆度得到保证，再往钢球的表面涂覆一层防锈漆，得到最终成型钢球。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：所述S1中熟化的时间为25～35h。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：所述S2中将烘干箱加热温度调至105°-110°，加热反应时间为15-20min。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：所述S3中将烘干箱加热温度调至120°-130°，加热反应时间为20-25min。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：所述S4中将烘干箱加热温度调至130°-140°，加热反应时间为17-23min。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：所述S6中形成的负压值具体数值为-35kpa。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨性强的钢球的铸造模型工艺方法，其特征在于：所述S8中浇注后的静置成型时间为12～18h。
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