CN111421112A - 一种消失模烧空壳型铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸件成型和铸造技术领域，具体涉及一种消失模烧空壳型铸造工艺，主要工艺流程为制模，粘贴冒口、浇道，涂料，烘干，烧空，埋箱，浇注，清理、打磨、机加，采用本发明铸造工艺生产的铸件具有表面光洁度高，尺寸精度高等优点，不仅能够满足对铸件精度的要求，还能够大大降低生产成本和生产污染，能够满足高档、复杂结构、精密铸件的要求，制壳过程绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及铸件成型和铸造技术领域，具体涉及一种消失模烧空壳型铸造工艺。
背景技术
在目前的铸件成型和铸造技术领域中，其工艺主要有砂铸造法、消失模铸造法等等，但是这各种方法之间都存在着精度低、铸造缺陷大等方面的不足。传统的消失模铸造工艺，其生产出来的铸件易变性，精度难以保证，且会有遗赠谈，产生气孔等缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种消失模烧空壳型铸造工艺，所要解决的技术问题是如何通过对铸件成型和生产的工艺的改进，使得生产出来的铸件表面光洁度更高，质量更好，同时还能够节省生产成本。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种消失模烧空壳型铸造工艺，主要包括以下步骤：
S1：选用聚苯乙烯制作与铸件实体一致的泡沫白模；
S2：对S1中制得的白模进行粘贴冒口、浇道；
S3：对S2中制得的模先后进行面层涂料和背层涂料并烘干，面层涂料的烘干厚度为0.5～1mm，烘干温度为51～60℃，湿度为60～70％，烘干时间为2～3小时，背层涂料涂覆2～5遍，每遍的涂覆厚度为1.0～1.5mm，涂层总厚度为3～7.5mm，每涂覆一遍背层涂料烘干一次，背层涂料的烘干温度为65℃、湿度为60～70％，干燥时间为1.5小时，烘干后得到“黑模”；
S4：对S3中烘干的黑模采用加热炉进行烧空和焙烧，并保温冷却得到空腔壳型，在4小时内对空腔壳型进行埋箱、浇注；
S5：对S4中完成浇注的铸件毛坯进行清洁、打磨和机加等工序，完成成品。
进一步地，在步骤S2中，对模的易变性部位进行加固处理，具体为，将模置于平板或工装中，用纤维棒、耐火布或陶瓷条块等粘结校正加固。
进一步地，在步骤S3中，对中小件采用蘸涂的方式、对大件采用流涂的方式、在流水线上生产采用淋涂的方式、局部补涂采用刷涂的方式来涂覆涂料。
进一步地，在步骤S3中，根据材质的要求和铸件的特点选用相对应的涂料，该涂料在制作过程中在搅拌液体的同时陆续加入粉料，混匀后快速搅拌30分钟，混合好的涂料存放在10℃～40℃环境内，密闭且不得暴晒，在涂覆面层涂料前保证模表面干净，并将标志和细微处抹匀防止有气泡，在面层涂覆后保证涂层均匀。
进一步地，在步骤S3中，在面层涂料涂覆后的干燥程度在70～80％时，在面层涂料的外侧涂覆背层涂料，在涂覆背层涂料前保证面层涂料表面干净，在第一遍涂覆背层涂料时，将背层涂料在面层涂料上浸润1～4分钟，。
进一步地，在步骤S3中干燥处理结束后，对壳型涂料进行整体烘干，将黑模放置在高温高风速低湿度烘干室烘干6小时。
进一步地，在步骤S4中，先割开黑模上浇冒口处的壳型涂料的涂层，并且在模型上部和下部钻φ10mm的排气孔，将黑模用加热炉烧空和焙烧。
进一步地，在壳型的温度降至室温后，用塑料袋严封浇冒口。
进一步地，在步骤S4中，在埋箱前将壳型烧空时钻的排液孔用耐火布和涂料贴补，并对浇口用塑料膜严封。
进一步地，在步骤S4中，采用中频炉熔炼钢水原料进行浇注，浇注完成后保温8小时以上并冷却到600℃以下后出箱。
本技术方案所带来的有益效果是：采用本工艺生产的铸件表面和近表面无砂眼、气孔、夹渣等缺陷，使得铸件后续焊修、打磨工作量大大的减少，特别是耐热钢等高合金钢铸件焊补和打磨工作量可降低60％左右，既降低劳动强度，又确保了铸件的外形美观，大大降低了生产成本，同时也减少了污染，对表面有磁粉探伤要求的高档铸件更易保证其质量。同时，本工艺还可以使得铸件毛坯尺寸更精准并减少加工余量，节约了原料成本，还具有减少了铸件增碳等一系列优点。具体的，本发明工艺具有生产方便、效率高、用料少、污染小、噪声小等优点，生产的铸件表面光洁度高，尺寸精度高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种消失模烧空壳型铸造工艺在实施方式中的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
S1：采用聚苯乙烯制作与铸件实体一致的泡沫白模；
S2：对S1中制得的聚苯乙烯泡沫白模按照工艺图粘贴冒口和浇道，并对其易变性部位进行加固处理，将白模置于平板或工装中，用纤维棒、耐火布或陶瓷条块等粘结校正加固，防止变形；
S3：对S2中制得的白模先后进行面层涂料和背层涂料并烘干。根据材质的要求和铸件的特点选用相对应的涂料，该涂料在制作过程中在搅拌液体的同时陆续加入粉料，混匀后快速搅拌30分钟，将混合好的涂料存放在40℃的环境内，密闭且不得暴晒，在涂覆面层涂料前需要保证白模表面干净，并将标志和细微处用硬毛刷抹匀，吹掉压缩空气，再整体涂覆涂料防止窝气漏涂、字迹不清。面层贵涂料涂覆后要适当停留或甩掉多余涂料，保持涂层均匀，内角易聚涂料处用刷子抹掉，面层涂料的烘干厚度为1mm，烘干温度为60℃，湿度为70％，烘干时间为3小时，烘干时要避免强风直吹涂层。在面层涂料涂覆后干燥约80％时，在面层涂料外涂覆背层涂料，在涂覆背层涂料前需要保证面层涂料的表面干净，背层涂料需要涂覆5遍，每遍涂覆的厚度为1.5mm，最终使得涂层总厚度为7.5mm，在第一遍涂覆背层涂料时，将背层涂料在面层涂料上浸润4分钟，每遍涂料之间均要烘干，且必须保证干透才可涂下一遍，使其和面层涂料充分浸润融合，每遍的干燥时间为1.5小时，背层涂料的烘干温度为65℃、湿度为70％。背层涂料可以采用排风扇强制吹风快干，但是要避免热风口直冲涂层直吹，对于较深且细的盲孔应用风管探入烘干。背层涂料干燥处理完成后，对S3中的壳型涂料进行整体烘干，具体为，将白模放置在高温高风速低湿度烘干室中继续烘干6小时，使涂层尽可能的得到彻底的干燥，以提高其强度，在烘干时，可以控制烘干室内温度为70℃，风速为4m/s，湿度为60％。
S4：将涂料烘干后的模型先割开黑模上浇冒口处的壳型涂料涂层，在其上下钻
的排气孔，随后再加热炉台车上模样倒置摆放冒口向下，以便于聚苯乙烯液体流出，正对冒口下方放置接液盘，模样要求摆放整齐，受热均匀，关炉门，以≤100℃每小时的升温速率升至125℃保温半小时，提升炉温至250～350℃，保温30分钟，此低温加热阶段使得白模发生物理变化，即固体聚苯乙烯熔化为液态，并从壳型内流出。
开炉并将从浇冒口处流出到接液盘的液化的泡沫取出回收，关路继续提升炉温至650～800℃，焙烧30分钟，使泡沫充分气化，气体溢出被除烟机过滤并分解为水和二氧化碳排入大气，同时高温对壳型烧结，使型壳焙烧硬化，模样形成空腔壳型。
同时，加热炉可以配套安装有烟气净化机，这样可以使得制壳过程更加环保。
焙烧过程结束后，壳型温度降至500℃以下后拉出台车，使其在空气中自然冷却，即得到所要制作的空腔壳型。在壳型温度降至室温后，用塑料袋严封浇冒口，制好的壳型不得反潮和内部污染，需要在4小时内埋箱、浇注。最后将壳型放置在砂箱内，将砂完全填充仅露出浇口，在埋箱前在壳型排液孔位置用耐火布和涂料贴补，浇口用塑料膜严封，防止砂进入浇道。随后采用中频炉熔炼钢水原料，进行产品浇注，浇注完后保温8小时以上，冷却到600℃以下铸件出箱。
S5：对上述工序完成浇注的铸件进行打磨、整理和机加等工序，完成成品。。
采用本工艺生产的铸件表面和近表面无砂眼、气孔、夹渣等缺陷，使得铸件后续焊补、打磨工作量大大的减少，特别是耐热钢等高合金钢铸件焊补和打磨工作量可降低60％左右，既降低劳动强度，又确保了铸件的外形美观，大大降低了生产成本，同时也减少了污染，对表面有磁粉探伤要求的高档铸件更易保证其质量。同时，本工艺还可以使得铸件毛坯尺寸更精准并减少加工余量，节约了原料成本，还具有减少了铸件增碳等一系列优点。具体的，本发明工艺具有生产方便、效率高、用料少、污染小、噪声小等优点，生产的铸件表面光洁度高，尺寸精度高。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：主要包括以下步骤：
S1：选用聚苯乙烯制作与铸件实体一致的泡沫白模；
S2：对S1中制得的白模按工艺进行粘贴冒口、浇道；
S3：对S2中制得的模先后进行面层涂料和背层涂料并烘干，面层涂料的烘干厚度为0.5～1mm，烘干温度为51～60℃，湿度为60～70％，烘干时间为2～3小时，背层涂料涂覆2～5遍，每遍的涂覆厚度为1.0～1.5mm，涂层总厚度为3～7.5mm，每涂覆一遍背层涂料烘干一次，背层涂料的烘干温度为65℃、湿度为60～70％，干燥时间为1.5小时，烘干后得到“黑模”；
S4：对S3中烘干的黑模采用加热炉进行烧空和焙烧，并保温冷却得到空腔壳型，在4小时内对空腔壳型进行埋箱、浇筑；
S5：对S4中完成浇注工序的壳型进行清洁、打磨和机加。
2.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S2中，对模的易变性部位进行加固处理，具体为，将模置于平板或工装中，用纤维棒、耐火布或陶瓷条块等粘结校正加固。
3.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S3中，对中小件采用蘸涂的方式、对大件采用流涂的方式、在流水线上生产采用淋涂的方式、局部补涂采用刷涂的方式来涂覆涂料。
4.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S3中，根据材质的要求和铸件的特点选用相对应的涂料，该涂料在混制过程中在搅拌液体的同时陆续加入粉料，混匀后快速搅拌30分钟，混合好的涂料存放在10℃～40℃环境内，密闭且不得暴晒，在涂覆面层涂料前保证白模表面干净，并将标志和细微处抹匀防止有气泡，在面层涂覆后保证涂层均匀。
5.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S3中，在面层涂料涂覆后的干燥程度在70～80％时，在面层涂料的外侧涂覆背层涂料，在涂覆背层涂料前保证面层涂料表面干净，在第一遍涂覆背层涂料时，将背层涂料在面层涂料上浸润1～4分钟，。
6.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S3中干燥处理结束后，对壳型涂料进行整体烘干，将模放置在高温高风速低湿度烘干室烘干6小时。
7.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S4中，先割开黑模上浇冒口处的壳型涂料的涂层，并且在模型上部和下部钻φ10mm的排气孔，将黑模用加热炉烧空和焙烧。
8.根据权利要求7所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在壳型的温度降至室温后，用塑料袋严封浇冒口。
9.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S4中，在埋箱前将壳型烧空时钻的排液孔用耐火布和涂料贴补，并对浇口用塑料膜严封。
10.根据权利要求1所述的一种消失模烧空壳型铸造工艺，其特征在于：在步骤S4中，采用中频炉熔炼钢水原料进行浇注，浇注完成后保温8小时以上并冷却到600℃以下后出箱。
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