CN112676532B - 一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，包括如下制作步骤：S1、利用原料、混砂机和烘烤炉制备砂芯，S2、利用原料、造型圈、烘烤炉和涂料站制备砂型，S3、将砂芯与砂型粘合固定，并借助合箱机进行合箱，S4、将准备好的铁水浇铸至合箱后的模型中，再冷却成型，S5、冷却后利用振动落砂机进行落砂、清理和材料回收，S6、利用落砂机对砂和打磨废料进行回收处理，本发明通过将钢铸件放置在振动落砂机内部，对钢铸件表面的杂质进行振动去除，能够使钢铸件表面多余的废料振掉一部分，减少后期打磨的时间，使钢铸件表面干净整洁，增加的振动落砂机的利用率，使加工工艺优良，制作出的钢铸件更加美观。

Description

一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺

技术领域

本发明涉及钢铸件生产技术领域，具体为一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺。

背景技术

铸钢是指专用于制造钢质铸件的钢材，当铸件的强度要求较高、采用铸铁不能满足要求时应采用铸钢，但铸钢的钢水流动性不如铸铁，故浇注结构的厚度不能太小，形状亦不应太复杂，将含硅量控制在上限值时可改善钢水的流动性，铸钢按品种和用途可分为一般工程用铸钢、焊接结构用铸钢、不锈钢铸钢和耐热钢铸钢；

但是目前冲击韧性强的钢铸件在制作时使用较多对钢铸件表面的废料和废料回收的效率降低，废料残留会使表面不平整，影响制作工艺，降低钢铸件的品质。

发明内容

本发明提供一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，可以有效解决上述背景技术中提出目前冲击韧性强的钢铸件在制作时使用较多对钢铸件表面的废料和废料回收的效率降低，废料残留会使表面不平整，影响制作工艺，降低钢铸件的品质的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，包括如下制作步骤：

S1、利用原料、混砂机和烘烤炉制备砂芯；

S2、利用原料、造型圈、烘烤炉和涂料站制备砂型；

S3、将砂芯与砂型粘合固定，并借助合箱机进行合箱；

S4、将准备好的铁水浇铸至合箱后的模型中，再冷却成型；

S5、冷却后利用振动落砂机进行落砂、清理和材料回收；

S6、利用落砂机对砂和打磨废料进行回收处理。

根据上述技术方案，所述S1中，砂芯原料为树脂砂和呋喃树脂的混合物，将树脂砂和呋喃树脂混合物加入混砂机中混合搅拌制作砂芯，砂芯初步制作完成后，将磷酸盐铅粉研磨后制成涂料，向芯体内涂刷磷酸盐铅粉涂料，经过烘烤机烘烤后，再将锡粉、碲和硼铁粉混合研磨后制成涂料，然后将锡粉、碲和硼铁粉混合涂料涂刷至砂芯内部，经烘烤机烘干；

所述砂芯的磷酸盐铅粉涂料涂刷的厚度为6-8mm，所述锡粉、碲和硼铁粉混合涂料的涂刷厚度为6-10mm。

根据上述技术方案，所述S2和S3中，砂型原料为树脂砂和呋喃树脂的混合物，所述树脂砂和呋喃树脂混合后放入造型圈制作砂型，再通过烘烤炉烘干，最后在砂芯和砂型之间喷涂高温粘合剂，将砂芯与砂型粘合起来再利用合箱机将粘合固定后的两半模型合箱备用；

所述高温粘合剂的喷涂厚度为0.1-0.5mm。

根据上述技术方案，所述S4中，钢铸件原材和辅料混合加热融合成钢水，再将钢水均匀浇注在合箱后的模型中，然后在砂型外罩上保温箱体5-10min，使钢水在模型内部均匀分散。

根据上述技术方案，所述S4中，待钢水浇注后凝固，将喷入干冰的箱体罩在砂型外部，并对内部温度进行监控，当涂有冷却剂的箱体内部温度升高10-100摄氏度后，利用抬升装置将箱体抬起，然后利用风机对砂型进行风冷降温，再盖上喷有干冰的箱体，重复上述操作。

根据上述技术方案，所述将砂型放置在振动落砂机中加工，使钢铸件与砂型分离，再将钢铸件从砂型中取出放在振动落砂机中加工，将钢铸件表面杂质和砂振动去除，在空载的情况下运行振动落砂机10-20min，同时对铸件表面进行打磨，然后将打磨后的钢铸件再次放置在振动落砂机中，将表面打磨废料清理后，最后将废料磨细后取出备用。

根据上述技术方案，所述S5中使用的振动落砂机包括落砂机基体和底部支撑杆，所述落砂机基体的中部安装有转动组件，所述转动组件的底部安装有磨碎组件，所述磨碎组件的顶部安装有分隔组件；

所述转动组件包括转动槽、转动轴、转动轮、皮带、电机、下料筒、过滤网、集料筒、限位孔和限位杆；

所述落砂机基体的内侧底部均匀开设有若干转动槽，所述转动槽的内部转动安装有转动轴，所述转动轴的一端安装有转动轮，所述转动轮外端面套设有皮带，靠近所述落砂机基体边部位置的转动轴一端安装有电机，所述电机的输入端与外部电源的输出端电性连接，所述落砂机基体的底端安装有下料筒，所述下料筒的底端嵌入安装有过滤网，所述下料筒的底端安装有集料筒，所述下料筒的端部对称开设有限位孔，所述集料筒顶端对应限位孔的位置处安装有限位杆。

根据上述技术方案，所述磨碎组件包括连接管、挡板、卡接孔、连接杆、落料孔、磨碎筒、收集筒、安装孔、拉动杆、磨碎圆杆和下料滤网；

所述下料筒侧端面对应落砂机基体底部位置处安装有连接管，所述下料筒的内侧对称安装有挡板，所述连接管一贯穿开设有卡接孔，所述挡板中部嵌入有连接杆，所述连接管一端底端面开设有落料孔，所述连接管底端对应落料孔位置处安装有磨碎筒，所述磨碎筒的底部滑动卡接有收集筒，所述磨碎筒前端面对称开设有安装孔，所述安装孔的内部卡接有拉动杆，所述拉动杆的中部安装有若干磨碎圆杆，所述磨碎筒的底端嵌入安装有下料滤网。

根据上述技术方案，所述下料筒的一端面对应连接管的位置处开设有嵌入孔，所述连接管一端与嵌入孔焊接固定，一个所述挡板安装于嵌入孔内部，另一个所述挡板贴合于下料筒内侧与嵌入孔的对称端面。

根据上述技术方案，所述分隔组件包括卡接槽、分隔板、清洁板、清洁海绵块、出料孔和滑动板；

所述落砂机基体的顶部内侧开设有若干卡接槽，所述落砂机基体一端部的卡接槽内部卡接有分隔板，所述落砂机基体另一端部的卡接槽内部卡接有清洁板，所述清洁板的两端面对称胶接固定有若干清洁海绵块，所述落砂机基体一侧端对应清洁板位置处开设有出料孔，所述落砂机基体顶端对应出料孔位置处滑动安装有滑动板。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

1、通过将钢铸件放置在振动落砂机内部，对钢铸件表面的杂质进行振动去除，能够使钢铸件表面多余的废料振掉一部分，减少后期打磨的时间，使钢铸件表面干净整洁，增加振动落砂机的利用率，使加工工艺优良，制作出的钢铸件更加美观。

2、将打磨后的钢铸件放入振动落砂机内部，使表面打磨碎屑和灰尘振动下落，并通过清洁海绵对钢铸件表面进行清理，从而提高打磨的效率，使钢铸件的表面更加干净，减少擦拭表面打磨碎屑的时间，打磨效果好。

3、通过下料筒、集料筒、磨碎筒、磨碎圆杆和下料滤网对废料进行过滤收集，方便废料的回收，再通过来回移动拉动杆和磨碎圆杆，对较大的废料进行磨碎收集，从而方便对废料的磨碎利用，减少材料的浪费，节省成本。

4、通过在砂芯内部先涂刷磷酸盐铅粉涂料，烘干后再涂刷锡粉、碲和硼铁粉混合涂料，双层涂料分开涂刷，两次烘干，两层涂料之间的混合粘合程度低，铸件与砂芯之间的粘合程度降低，在振动时更加容易松动。

5、通过在砂型外部罩上喷有干冰的箱体，对砂型外部进行快速降温，再进行通风散热，干冰降温和通风降温交替进行，使得降温效果更好，降温速度快，从而加快铸造进程。

通过转动组件、磨碎组件和分隔组件在钢铸件生成工艺上的多次使用，使钢铸件的生产效率更高，对钢铸件表面的清理效果更好，使废料的回收更加充分，减少资源的浪费，减少生产成本，并通过双层涂刷的方式，使钢铸件更加容易振动松动，干冰和风冷交替进行，提高冷却效率，生产工艺更加优良。

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是本发明的制作工艺流程图；

图2是本发明落砂机基体的结构示意图；

图3是本发明收集筒的结构示意图；

图4是本发明落砂机基体的剖视图；

图5是本发明图4中A区域的放大结构示意图；

图6是本发明磨碎圆杆的结构示意图；

图中标号：1、落砂机基体；2、底部支撑杆；

3、转动组件；301、转动槽；302、转动轴；303、转动轮；304、皮带；305、电机；306、下料筒；307、过滤网；308、集料筒；309、限位孔；310、限位杆；

4、磨碎组件；401、连接管；402、挡板；403、卡接孔；404、连接杆；405、落料孔；406、磨碎筒；407、收集筒；408、安装孔；409、拉动杆；410、磨碎圆杆；411、下料滤网；

5、分隔组件；501、卡接槽；502、分隔板；503、清洁板；504、清洁海绵块；505、出料孔；506、滑动板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-6所示，本发明提供一种技术方案，一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，包括如下制作步骤：

S1、利用原料、混砂机和烘烤炉制备砂芯；

S2、利用原料、造型圈、烘烤炉和涂料站制备砂型；

S3、将砂芯与砂型粘合固定，并借助合箱机进行合箱；

S4、将准备好的铁水浇铸至合箱后的模型中，再冷却成型；

S5、冷却后利用振动落砂机进行落砂、清理和材料回收；

S6、利用落砂机对砂和打磨废料进行回收处理。

根据上述技术方案，S1中，砂芯原料为树脂砂和呋喃树脂的混合物，将树脂砂和呋喃树脂混合物加入混砂机中混合搅拌制作砂芯，砂芯初步制作完成后，将磷酸盐铅粉研磨后制成涂料，向芯体内涂刷磷酸盐铅粉涂料，经过烘烤机烘烤后，再将锡粉、碲和硼铁粉混合研磨后制成涂料，然后将锡粉、碲和硼铁粉混合涂料涂刷至砂芯内部，经烘烤机烘干；

砂芯的磷酸盐铅粉涂料涂刷的厚度为6mm，锡粉、碲和硼铁粉混合涂料的涂刷厚度为8mm。

根据上述技术方案，S2和S3中，砂型原料为树脂砂和呋喃树脂的混合物，树脂砂和呋喃树脂混合后放入造型圈制作砂型，再通过烘烤炉烘干，最后在砂芯和砂型之间喷涂高温粘合剂，将砂芯与砂型粘合起来再利用合箱机将粘合固定后的两半模型合箱备用；

高温粘合剂的喷涂厚度为0.2mm。

根据上述技术方案，S4中，钢铸件原材和辅料混合加热融合成钢水，再将钢水均匀浇注在合箱后的模型中，然后在砂型外罩上保温箱体5min，使钢水在模型内部均匀分散。

根据上述技术方案，S4中，待钢水浇注后凝固，将喷入干冰的箱体罩在砂型外部，并对内部温度进行监控，当涂有冷却剂的箱体内部温度升高20摄氏度后，利用抬升装置将箱体抬起，然后利用风机对砂型进行风冷降温，再盖上喷有干冰的箱体，重复上述操作。

根据上述技术方案，将砂型放置在振动落砂机中加工，使钢铸件与砂型分离，再将钢铸件从砂型中取出放在振动落砂机中加工，将钢铸件表面杂质和砂振动去除，在空载的情况下运行振动落砂机10-20min，同时对铸件表面进行打磨，然后将打磨后的钢铸件再次放置在振动落砂机中，将表面打磨废料清理后，最后将废料磨细后取出备用。

根据上述技术方案，S5中使用的振动落砂机包括落砂机基体1和底部支撑杆2，落砂机基体1的中部安装有转动组件3，转动组件3的底部安装有磨碎组件4，磨碎组件4的顶部安装有分隔组件5；

转动组件3包括转动槽301、转动轴302、转动轮303、皮带304、电机305、下料筒306、过滤网307、集料筒308、限位孔309和限位杆310；

落砂机基体1的内侧底部均匀开设有若干转动槽301，转动槽301的内部转动安装有转动轴302，转动轴302的一端安装有转动轮303，转动轴302的一端对应转动轮303位置处比转动轴302另一端高30cm，转动轮303外端面套设有皮带304，靠近落砂机基体1边部位置的转动轴302一端安装有电机305，电机305的输入端与外部电源的输出端电性连接，落砂机基体1的底端安装有下料筒306，下料筒306的底端嵌入安装有过滤网307，下料筒306的底端安装有集料筒308，下料筒306的端部对称开设有限位孔309，集料筒308顶端对应限位孔309的位置处安装有限位杆310。

根据上述技术方案，磨碎组件4包括连接管401、挡板402、卡接孔403、连接杆404、落料孔405、磨碎筒406、收集筒407、安装孔408、拉动杆409、磨碎圆杆410和下料滤网411；

下料筒306侧端面对应落砂机基体1底部位置处安装有连接管401，下料筒306的内侧对称安装有挡板402，下料筒306的一端面对应连接管401的位置处开设有嵌入孔，连接管401一端与嵌入孔焊接固定，一个挡板402安装于嵌入孔内部，另一个挡板402贴合于下料筒306内侧与嵌入孔的对称端面，方便将过滤出的粗颗粒刮至连接管401内，连接管401一贯穿开设有卡接孔403，挡板402中部嵌入有连接杆404，连接管401一端底端面开设有落料孔405，连接管401底端对应落料孔405位置处安装有磨碎筒406，磨碎筒406的底部滑动卡接有收集筒407，磨碎筒406前端面对称开设有安装孔408，安装孔408的内部卡接有拉动杆409，拉动杆409的中部安装有若干磨碎圆杆410，磨碎筒406的底端嵌入安装有下料滤网411。

根据上述技术方案，分隔组件5包括卡接槽501、分隔板502、清洁板503、清洁海绵块504、出料孔505和滑动板506；

落砂机基体1的顶部内侧开设有若干卡接槽501，落砂机基体1一端部的卡接槽501内部卡接有分隔板502，落砂机基体1另一端部的卡接槽501内部卡接有清洁板503，清洁板503的两端面对称胶接固定有若干清洁海绵块504，落砂机基体1一侧端对应清洁板503位置处开设有出料孔505，落砂机基体1顶端对应出料孔505位置处滑动安装有滑动板506。

本发明的工作原理及使用流程：落砂时，将砂型放置在落砂机基体1内侧，接通振动落砂机的电源，振动落砂机带动砂型振动，使砂型与内部的钢铸件分离，然后将滑动板506向上滑动，将砂型取出，再取出砂型内部的钢铸件；

对钢铸件表面杂质和废料进行清理时，先根据钢铸件的大小将分隔板502卡接于卡接槽501内部，使分隔板502之间形成合适的大小的空隙，将钢铸件均匀放置在分隔板502之间，然后接通电机305和振动落砂机的电源，电机305带动转动轮303、转动轴302和皮带304转动，从而带动钢铸件一边转动一边震动使表面的砂和废料杂质清理干净，然后抽出分隔板502和滑动板506，使钢铸件从出料孔505滚出收集；

振动清理出的废料经过下料筒306和过滤网307过滤进入集料筒308中收集，较大的杂质留在过滤网307表面，然后拉动连接杆404，使挡板402移动将过滤网307表面较大的杂质刮至连接管401一端的落料孔405，从落料孔405位置进入磨碎筒406内部，然后再将连接杆404推至原来位置，使挡板402与下料筒306内侧贴合，然后拉回移动收集筒407内部的拉动杆409，带动磨碎圆杆410来回移动，将较大的颗粒磨碎，磨碎后的杂质经过下料滤网411进入收集筒407内部进行收集；

将振动落砂机空载运行一段时间，同时对钢铸件的边缘进行打磨，将靠近出料孔505的清洁板503沿着卡接槽501向下卡接，然后将电机305和振动落砂机的电源接通，将打磨后的钢铸件均匀放置在落砂机基体1内部，先将表面的打磨灰尘振动清理部分，再向上移动分隔板502，使钢铸件与清洁板503表面的清洁海绵块504接触，清洁海绵块504对钢铸件进行清理，使钢铸件表面保持干净整洁，不需要再次进行擦拭，最后按照前述操作，将钢铸件取出，对收集的废料进行收集磨碎，方便去除钢铸件表面的杂质，对钢铸件表面的打磨废料进行清理，对废料进行磨碎回收，使钢铸件表面保持整洁，对废料的回收更加方便，减少资源的浪费；

振动落砂机的多次使用，提高机械的利用率，且降低人工清理的时间，节省钢铸件生产的成本，且加工效果好的，使钢铸件生产工艺更加优良。

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 (7)

1.一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于：包括如下制作步骤：

S1、利用原料、混砂机和烘烤炉制备砂芯；

S2、利用原料、造型圈、烘烤炉和涂料站制备砂型；

S3、将砂芯与砂型粘合固定，并借助合箱机进行合箱；

S4、将准备好的铁水浇铸至合箱后的模型中，再冷却成型；

S5、冷却后利用振动落砂机进行落砂、清理和材料回收；

S6、利用落砂机对砂和打磨废料进行回收处理；

所述S5中使用的振动落砂机包括落砂机基体(1)和底部支撑杆(2)，所述落砂机基体(1)的中部安装有转动组件(3)，所述转动组件(3)的底部安装有磨碎组件(4)，所述磨碎组件(4)的顶部安装有分隔组件(5)；

所述转动组件(3)包括转动槽(301)、转动轴(302)、转动轮(303)、皮带(304)、电机(305)、下料筒(306)、过滤网(307)、集料筒(308)、限位孔(309)和限位杆(310)；

所述落砂机基体(1)的内侧底部均匀开设有若干转动槽(301)，所述转动槽(301)的内部转动安装有转动轴(302)，所述转动轴(302)的一端安装有转动轮(303)，所述转动轮(303)外端面套设有皮带(304)，靠近所述落砂机基体(1)边部位置的转动轴(302)一端安装有电机(305)，所述电机(305)的输入端与外部电源的输出端电性连接，所述落砂机基体(1)的底端安装有下料筒(306)，所述下料筒(306)的底端嵌入安装有过滤网(307)，所述下料筒(306)的底端安装有集料筒(308)，所述下料筒(306)的端部对称开设有限位孔(309)，所述集料筒(308)顶端对应限位孔(309)的位置处安装有限位杆(310)；

所述磨碎组件(4)包括连接管(401)、挡板(402)、卡接孔(403)、连接杆(404)、落料孔(405)、磨碎筒(406)、收集筒(407)、安装孔(408)、拉动杆(409)、磨碎圆杆(410)和下料滤网(411)；

所述下料筒(306)侧端面对应落砂机基体(1)底部位置处安装有连接管(401)，所述下料筒(306)的内侧对称安装有挡板(402)，所述连接管(401)一贯穿开设有卡接孔(403)，所述挡板(402)中部嵌入有连接杆(404)，所述连接管(401)一端底端面开设有落料孔(405)，所述连接管(401)底端对应落料孔(405)位置处安装有磨碎筒(406)，所述磨碎筒(406)的底部滑动卡接有收集筒(407)，所述磨碎筒(406)前端面对称开设有安装孔(408)，所述安装孔(408)的内部卡接有拉动杆(409)，所述拉动杆(409)的中部安装有若干磨碎圆杆(410)，所述磨碎筒(406)的底端嵌入安装有下料滤网(411)；

所述下料筒(306)的一端面对应连接管(401)的位置处开设有嵌入孔，所述连接管(401)一端与嵌入孔焊接固定，一个所述挡板(402)安装于嵌入孔内部，另一个所述挡板(402)贴合于下料筒(306)内侧与嵌入孔的对称端面。

2.根据权利要求1所述的一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于，所述S1中，砂芯原料为砂和呋喃树脂的混合物，将砂和呋喃树脂混合物加入混砂机中混合搅拌制作砂芯，砂芯初步制作完成后，将磷酸盐铅粉研磨后制成涂料，向芯体表面涂刷磷酸盐铅粉涂料，经过烘烤机烘烤后，再将锡粉、碲和硼铁粉混合研磨后制成涂料，然后将锡粉、碲和硼铁粉混合涂料涂刷至砂芯表面，经烘烤机烘干；

所述砂芯的磷酸盐铅粉涂料涂刷的厚度为6-8mm，所述锡粉、碲和硼铁粉混合涂料的涂刷厚度为6-10mm。

3.根据权利要求1所述的一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于，所述S2和S3中，砂型原料为砂和呋喃树脂的混合物，所述砂和呋喃树脂混合后放入造型圈制作砂型，再通过烘烤炉烘干，最后在砂芯和砂型之间喷涂高温粘合剂，将砂芯与砂型粘合起来再利用合箱机将粘合固定后的两半模型合箱备用；

所述高温粘合剂的喷涂厚度为0.1-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于，所述S4中，钢铸件原材和辅料混合加热融合成钢水，再将钢水均匀浇注在合箱后的模型中，然后在砂型外罩上保温箱体5-10min，使钢水在模型内部均匀分散。

5.根据权利要求1所述的一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于，所述S4中，待钢水浇注后凝固，将喷入干冰的箱体罩在砂型外部，并对内部温度进行监控，当涂有冷却剂的箱体内部温度升高10-100摄氏度后，利用抬升装置将箱体抬起，然后利用风机对砂型进行风冷降温，再盖上喷有干冰的箱体，重复上述操作。

6.根据权利要求1所述的一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于，将砂型放置在振动落砂机中加工，使钢铸件与砂型分离，再将钢铸件从砂型中取出放在振动落砂机中加工，将钢铸件表面杂质和砂振动去除，在空载的情况下运行振动落砂机10-20min，同时对铸件表面进行打磨，然后将打磨后的钢铸件再次放置在振动落砂机中，将表面打磨废料清理后，最后将废料磨细后取出备用。

7.根据权利要求1所述的一种冲击韧性强的钢铸件制作工艺，其特征在于，所述分隔组件(5)包括卡接槽(501)、分隔板(502)、清洁板(503)、清洁海绵块(504)、出料孔(505)和滑动板(506)；所述落砂机基体(1)的顶部内侧开设有若干卡接槽(501)，所述落砂机基体(1)一端部的卡接槽(501)内部卡接有分隔板(502)，所述落砂机基体(1)另一端部的卡接槽(501)内部卡接有清洁板(503)，所述清洁板(503)的两端面对称胶接固定有若干清洁海绵块(504)，所述落砂机基体(1)一侧端对应清洁板(503)位置处开设有出料孔(505)，所述落砂机基体(1)顶端对应出料孔(505)位置处滑动安装有滑动板(506)。

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