CN110976770A - 一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法 - Google Patents

一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到300‑500℃,本发明涉及精密铸造技术领域。该基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,通过在模壳内部安装内冷铁,利用冷铁的激冷作用消除缩孔缩松缺陷,取消多个内浇口补缩充型,只使用一个大截面内浇口充型,简化组焊和落件难度,提高工艺出品率,精铸件中孤立热节的缺陷使用冷铁可以有效消除,精铸件使用冷铁替代传统工艺,经济效益十分明显。

Description

一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法
技术领域
本发明涉及精密铸造技术领域,具体为一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法。
背景技术
精密铸造,指的是获得精准尺寸铸件工艺的总称。相对于传统砂型铸造工艺,精密铸造获的铸件尺寸更加精准,表面光洁度更好。它包括:熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。精密铸造又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。它包括:熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。其中较为常用的是熔模铸造,也称失蜡铸造:选用适宜的熔模材料(如石蜡)制造熔模;在熔模上重复沾耐火涂料与撒耐火砂工序,硬化型壳及干燥;再将内部的熔模溶化掉,获得型腔;焙烧型壳以获得足够的强度,及烧掉残余的熔模材料;浇注所需要的金属材料;凝固冷却,脱壳后清砂,从而获得高精度的成品。
现有的精密铸造件的结构设计中经常存在孤立的热节,一般的工艺设计采用多个内浇口充型,存在浇注系统复杂、组焊操作性差、钢水利用率低及气割落件效率低等问题,且难以完全消除内部缩孔缺陷,为此,我们提出了一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,解决了现有的精密铸造件的结构设计中,浇注系统复杂、组焊操作性差、钢水利用率低及气割落件效率低,且难以完全消除内部缩孔的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,具体包括以下步骤:
S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;
S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到300-500℃,然后保温1-2h,使之彻底进行烘干,等到内冷铁表面的温度冷却至100-200℃后,此时将内冷铁安装在铸型中;
S3、脱蜡、焙烧:将S2中安装内冷铁后制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡,然后将脱蜡好的型壳进行焙烧,控制焙烧的温度800~900℃,焙烧时间为2~3h;
S4、浇注成型:此时使用一个大截面内浇口充型,将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内,等待产品材料合金液在型壳冷却凝固后,此时清理模壳即可得到精铸件。
优选的,所述S2中对内冷铁安装时,保证内冷铁使用前表面要干净无锈蚀及油污。
优选的,所述S3中将制作好的型壳进行脱蜡时,具体采用热水脱蜡,脱蜡水温控制在90-95℃。
优选的,所述S4中将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内时,模壳温度控制在500-600℃。
优选的,所述S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.08%-0.16%的圆钢。
优选的,所述原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.08%的圆钢。
优选的,所述原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.12%的圆钢。
优选的,所述原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.16%的圆钢。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法。与现有技术相比,具备以下有益效果:该基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,通过在S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到300-500℃,然后保温1-2h,使之彻底进行烘干,等到内冷铁表面的温度冷却至100-200℃后,此时将内冷铁安装在铸型中;S3、脱蜡、焙烧:将S2中安装内冷铁后制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡,然后将脱蜡好的型壳进行焙烧,控制焙烧的温度800~900℃,焙烧时间为2~3h;S4、浇注成型:此时使用一个大截面内浇口充型,将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内,等待产品材料合金液在型壳冷却凝固后,此时清理模壳即可得到精铸件,通过在模壳内部安装内冷铁,利用冷铁的激冷作用消除缩孔缩松缺陷,取消多个内浇口补缩充型,只使用一个大截面内浇口充型,简化组焊和落件难度,提高工艺出品率,精铸件中孤立热节的缺陷使用冷铁可以有效消除,精铸件使用冷铁替代传统工艺,经济效益十分明显。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图;
图2为本发明传统方案与预定方案工艺出品率对比表图;
图3为本发明预定方案工艺出品率对比表图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。
请参阅图1-3,本发明实施例提供一种技术方案:一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,具体包括以下实施例:
实施例1
S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;
S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到300℃,然后保温1h,使之彻底进行烘干,等到内冷铁表面的温度冷却至100℃后,此时将内冷铁安装在铸型中;
S3、脱蜡、焙烧:将S2中安装内冷铁后制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡,然后将脱蜡好的型壳进行焙烧,控制焙烧的温度800℃,焙烧时间为2h;
S4、浇注成型:此时使用一个大截面内浇口充型,将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内,等待产品材料合金液在型壳冷却凝固后,此时清理模壳即可得到精铸件。
本发明中,S2中对内冷铁安装时,保证内冷铁使用前表面要干净无锈蚀及油污。
本发明中,S3中将制作好的型壳进行脱蜡时,具体采用热水脱蜡,脱蜡水温控制在90℃。
本发明中,S4中将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内时,模壳温度控制在500℃。
本发明中,原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.08%的圆钢。
实施例2
S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;
S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到400℃,然后保温1.5h,使之彻底进行烘干,等到内冷铁表面的温度冷却至150℃后,此时将内冷铁安装在铸型中;
S3、脱蜡、焙烧:将S2中安装内冷铁后制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡,然后将脱蜡好的型壳进行焙烧,控制焙烧的温度850℃,焙烧时间为2.5h;
S4、浇注成型:此时使用一个大截面内浇口充型,将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内,等待产品材料合金液在型壳冷却凝固后,此时清理模壳即可得到精铸件。
本发明中,S2中对内冷铁安装时,保证内冷铁使用前表面要干净无锈蚀及油污。
本发明中,S3中将制作好的型壳进行脱蜡时,具体采用热水脱蜡,脱蜡水温控制在93℃。
本发明中,S4中将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内时,模壳温度控制在550℃。
本发明中,原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.12%的圆钢。
实施例3
S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;
S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到500℃,然后保温2h,使之彻底进行烘干,等到内冷铁表面的温度冷却至200℃后,此时将内冷铁安装在铸型中;
S3、脱蜡、焙烧:将S2中安装内冷铁后制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡,然后将脱蜡好的型壳进行焙烧,控制焙烧的温度900℃,焙烧时间为3h;
S4、浇注成型:此时使用一个大截面内浇口充型,将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内,等待产品材料合金液在型壳冷却凝固后,此时清理模壳即可得到精铸件。
本发明中,S2中对内冷铁安装时,保证内冷铁使用前表面要干净无锈蚀及油污。
本发明中,S3中将制作好的型壳进行脱蜡时,具体采用热水脱蜡,脱蜡水温控制在95℃。
本发明中,S4中将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内时,模壳温度控制在600℃。
本发明中,原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.16%的圆钢。
对比实验
按预定工艺方案试生产实施例1生产5件、实施例2生产5件、实施例3生产5件和传统精铸件工艺方案生产5件,由图2可知,实施例1-3的工艺出品率为85.2%,传统精铸件工艺出品率为45.3%,由此可知,实施例1-3工艺方案生产的精铸件工艺出品率远高于传统精铸件工艺出品率,极大节约了生产成本,由图3可知,实施例2工艺方案精铸件工艺出品率为85.3%,为优选方案;其余两种皆可。
综上所述,通过在模壳内部安装内冷铁,利用冷铁的激冷作用消除缩孔缩松缺陷,取消多个内浇口补缩充型,只使用一个大截面内浇口充型,简化组焊和落件难度,提高工艺出品率,精铸件中孤立热节的缺陷使用冷铁可以有效消除,精铸件使用冷铁替代传统工艺,经济效益十分明显。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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。
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 (8)

1.一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
S1、模壳注蜡:对使用产品模壳进行注蜡,制备出待铸造的产品的蜡模,将蜡模修光然后与模壳进行焊接得到模组,并在模组的外表面涂上耐火材料,进行型壳的制造;
S2、内冷铁安装:将内冷铁表面经喷砂、抛丸或酸洗处理,并通过加热装置预热到300-500℃,然后保温1-2h,使之彻底进行烘干,等到内冷铁表面的温度冷却至100-200℃后,此时将内冷铁安装在铸型中;
S3、脱蜡、焙烧:将S2中安装内冷铁后制作好的型壳进入脱蜡工序进行脱蜡,然后将脱蜡好的型壳进行焙烧,控制焙烧的温度800~900℃,焙烧时间为2~3h;
S4、浇注成型:此时使用一个大截面内浇口充型,将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内,等待产品材料合金液在型壳冷却凝固后,此时清理模壳即可得到精铸件。
2.根据权利要求1所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述S2中对内冷铁安装时,保证内冷铁使用前表面要干净无锈蚀及油污。
3.根据权利要求1所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述S3中将制作好的型壳进行脱蜡时,具体采用热水脱蜡,脱蜡水温控制在90-95℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述S4中将合金液浇注到焙烧后所形成的型壳内时,模壳温度控制在500-600℃。
5.根据权利要求1所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.08%-0.16%的圆钢。
6.根据权利要求5所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.08%的圆钢。
7.根据权利要求5所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.12%的圆钢。
8.根据权利要求5所述的一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法,其特征在于:所述原料按百分比包括:S2中对内冷铁安装时,采用的内冷铁材料选用0.16%的圆钢。
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