CN111390110A - 一种筛板消失模铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筛板消失模铸造方法。该方法包括筛板白模块制作、面粉芯制作、刷涂料、烘干等步骤。所述面粉芯制作包括三个步骤，1）面粉揉搓料制作，面粉加入量为宝珠砂重量的20‑40%，混合均匀，加入适量水揉搓而成，宝珠砂砂粒悬浮在面粉中；2）面粉芯在芯模中成型，面粉芯中放置有钢筋芯骨；3）烘干表面碳化处理，芯模和面粉芯一起放入烘干箱中，面粉芯在芯模中缺氧环境下烘干碳化，烘干温度60‑90℃，烘干时间1‑2h，表面碳化温度150‑200℃，碳化时间15‑30min。宝珠砂可用水洗石英砂、或铁砂、或钢丸替代，面粉加入量适当调整。本方法可直接铸造出筛板上表面光洁的铸孔，铸孔尺寸控制良好，杜绝了铸孔因铁砂瘤造成的废品，提高了产品合格率。

Description

一种筛板消失模铸造方法

技术领域

本发明应用于消失模铸造领域，适用多筛孔结构的筛板的铸造生产。

背景技术

在铸造领域，对于铸件的孔、缝、腔等结构，一般情况下采用下芯的方法铸造成型。消失模造型工艺由于没有分型面，凡是可以加砂的位置均不需下芯。对于附图1所示的筛板而言，除三个用于安装的螺栓孔外，筛板上均匀设计有多个长圆形筛孔。若筛板水平造型，则螺栓孔和筛孔不需要下芯，但浇注时由于水平截面积较大，塌箱概率增大，而且水平造型筛板变形概率也增加，所以常常不采用水平造型，而采用将筛板竖直造型的方法。筛板竖直造型时，浇注水平截面小，浇注速度易于控制，不会产生塌箱，但造型加砂振动必须认真，否则筛孔部位加砂不实，或者涂层露白，在真空负压作用下，易造成铁水渗入砂子，与砂子一起形成铁砂瘤，给筛孔的清理带来极大的麻烦，严重的造成产品报废。即使造型加砂振动认真操作，由于消失模铸造使用的砂子多是石英砂，而石英砂在不同的温度下会有多种同质异晶体生成，体积变化大，受耐火度的限制，在筛孔位置粘砂严重，给筛孔清理带来困难，造成筛孔的表面质量差、尺寸控制精度差。

发明内容

本发明解决的技术问题是：采用面粉芯，在筛板消失模铸造时，可获得表面质量光洁、尺寸控制良好的筛孔。

本发明采用的技术方案是：筛板的消失模铸造方法包括筛板白模块制作、面粉芯制作、面粉芯插入白模块孔中、刷涂料、烘干等步骤。其中，面粉芯制作包括如下三个步骤，1）面粉揉搓料制作，将面粉与宝珠砂混合均匀，面粉加入量为宝珠砂重量的20-40%，加入适量水揉搓而成，宝珠砂砂粒悬浮在面粉中；2）面粉芯在芯模中成型，面粉芯中放置有钢筋芯骨，面粉揉搓料在挤压状态下填充芯模，然后固定芯模；3）烘干表面碳化处理，芯模和面粉芯一起放入烘干箱中，面粉芯在芯模中缺氧环境下烘干碳化，烘干温度60-90℃，烘干时间1-2h，表面碳化温度150-200℃，碳化时间15-30min。为增加烘干速度，加快面粉芯水分蒸发，芯模上加工有通气孔。

进一步，为降低面粉揉搓料成本，宝珠砂可用水洗石英砂替代，面粉加入量为水洗石英砂重量的25-50%。

进一步，为增加面粉揉搓料的密度，宝珠砂可用铁砂或钢丸替代，面粉加入量为铁砂或钢丸重量的10%-25%。

本发明的有益效果是：本方法可直接铸造出来表面光洁的长圆孔和螺栓孔，提高造型效率，减轻筛板铸孔清理的工作量，筛板铸孔尺寸控制良好，杜绝了因铁砂瘤造成的废品，提高了产品合格率。

附图说明

图1为筛板产品结构图；

图2为面粉芯揉搓料结构示意图；

图3为芯模结构主视图；

图4为图3的B向剖视图；

其中：1-宝珠砂、2-面粉、3-上模、4-下模、5-芯骨、6-手柄、7-转轴、8-通气孔。

具体实施方式

筛板消失模铸造本实施方式的工艺流程为：筛板白模块制作——面粉芯制作——面粉芯插入筛板白模块孔中——刷涂料——烘干——组箱造型——浇注——翻箱——振动清理——浇冒系统清理——抛丸清理——热处理——检测——入库。

筛板白模块制作最好采用消失模模具成型，生产效率高，筛板各孔定位尺寸便于控制。

面粉芯制作分为三步：第一步，面粉揉搓料制作。将面粉与宝珠砂混合均匀，面粉加入量为宝珠砂用量的20-40%，混合均匀后，加入适量水进行搅拌揉搓，成为面粉揉搓料团，该面粉揉搓料理想状态如附图2所示，宝珠砂砂粒之间不接触，形成在面粉中的悬浮结构。第二步，面粉芯在芯模中成型。芯模结构如附图3和附图4所示，为上模3和下模4绕转轴7旋转的开合式结构。打开芯模，先放置好钢筋芯骨5，然后摊铺放入面粉揉搓料，关闭芯模压实，固定上下手柄6。第三步，烘干表面碳化处理。将固定好的芯模放入烘烤箱烘干表面碳化处理，烘干温度60-90℃，烘干时间1-2h，然后升温到150-200℃进行表面碳化处理，碳化时间15-30min。上述烘干温度和时间参数为优化参数，烘干时间除与烘干温度有关外，还与面粉中水分蒸发速度有关，为加快水分蒸发，在芯模上加工有通气孔8。烘干碳化后，芯模从烘干箱中取出冷却，松开手柄，打开芯模，取出面粉芯。面粉芯表面应烧黑或烧焦碳化。由于面粉芯在芯模内密封状态下加热，表面缺氧碳化，表面光洁。

面粉芯在芯模中缺氧环境下碳化，避免有氧环境下面粉的燃烧，保证了面粉芯的表面质量；另外在芯模的约束下，可防止长时间烘干面粉芯的变形，保证面粉芯的尺寸精确。

将烘干表面碳化的面粉芯插入筛板白模块孔中，面粉芯的长度不小于筛板厚度，芯骨伸出白模块之外，造型时，该伸出的芯骨用于固定面粉芯，防止面粉芯漂芯。为便于操作，白模块孔的尺寸稍大于面粉芯的尺寸，这时，需使用消失模胶粘接固定，消失模胶同时起到密封作用，防止刷涂料时，涂料进入面粉芯与白模块孔之间。若白模块孔尺寸略小于面粉芯的尺寸，可利用白模块的弹性变形将牢牢固定面粉芯，这时，白模块孔与面粉芯之间无间隙，不影响刷涂料，只是这种插入面粉芯的操作比前面的操作困难些，但由于没有使用消失模胶，有利于长圆孔的表面质量。

由于宝珠砂较贵，可以采用水洗石英砂替代，面粉加入量为水洗石英砂重量的25-50%。为固定面粉芯，防止金属液的浮力所造成的漂芯可能，最好采用铁砂或钢丸替代宝珠砂，以增加面粉芯的密度，此时，面粉加入量为铁砂或钢丸重量的10%-25%。由于铁砂或钢丸与水会产生锈蚀，影响面粉芯的质量，所以从增加面粉芯密度和防锈两个角度考虑，优选宝珠砂，而且宝珠砂的形态为球形，形态好，易达到面粉揉搓料的理想悬浮结构。

钢筋芯骨用于固定面粉芯的同时，可增加面粉芯的强度，防止金属液浮力和冲刷造成的破坏，同时增加了面粉芯的密度，有助于防止漂芯。

面粉芯插入筛板白模块孔中之后，进行刷涂料和烘干操作。造型时，将筛板白模块竖立，长圆孔宜为竖直方向，这样，有利于减小金属液充型时对面粉芯的不利影响。面粉芯插入孔中，在造型过程时，不用考虑长圆孔和螺栓孔内加砂质量，可简化消失模振动造型，加快造型速度。

随后的操作按照消失模常规工艺进行即可，金属液浇注，冷却后翻箱，经振动清理、浇冒系统清理和抛丸清理后，面粉芯全部溃散脱落，形成表面光洁的长圆孔和螺栓孔。

本方法利用碳不浸润金属液的特性获得光洁长圆孔和螺栓孔，利用面粉高温碳化丧失粘接能力，易于溃散的特性，使得长圆孔和螺栓孔清理更为容易。本方法避免了铁砂瘤造成的废品，简化了振动造型，提高了造型效率和产品合格率。长圆孔和螺栓孔的尺寸由面粉芯尺寸决定，与白模块孔的尺寸无关，简化了长圆孔和螺栓孔尺寸控制因素，尺寸更为精确。

Claims (5)

1.一种筛板消失模铸造方法，包括筛板白模块制作、面粉芯制作、面粉芯插入白模块孔中、刷涂料、烘干等步骤，其特征在于：所述面粉芯制作包括三个步骤，1）面粉揉搓料制作，将面粉与宝珠砂混合均匀，面粉加入量为宝珠砂重量的20-40%，加入水揉搓成面粉揉搓料，宝珠砂砂粒悬浮在面粉中；2）面粉芯在芯模中成型，所述面粉芯中放置有钢筋芯骨；3）烘干表面碳化处理，面粉芯在芯模中缺氧环境下烘干碳化，烘干温度60-90℃，烘干时间1-2h，表面碳化温度150-200℃，碳化时间15-30min。

2.根据权利要求1所述的一种筛板消失模铸造方法，其特征在于：所述宝珠砂用水洗石英砂替代，面粉加入量为水洗石英砂重量的25-50%。

3.根据权利要求1所述的一种筛板消失模铸造方法，其特征在于：所述宝珠砂用铁砂或钢丸替代，面粉加入量为铁砂或钢丸重量的10%-25%。

4.根据权利要求1所述的一种筛板消失模铸造方法，其特征在于：所述芯模上加工有通气孔。

5.根据权利要求1所述的一种筛板消失模铸造方法，其特征在于：所述面粉芯插入白模块孔中是指当孔径大于面粉芯尺寸时，使用消失模胶固定面粉芯。

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