CN113042681A - 一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，该制作工艺包括模型分解设计、EPS模型制作、EPMMA模型制作、涂料造型和浇筑流程，将EPS模型以及EPMMA模型插接后放入铸造砂箱中填充型砂进行造型，将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加元素料块调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待一段冷却时间后进行解模。本发明中，采用拼接时开模结构，有利于EPS模型与EPMMA模型的夹持与固定，采用EPS泡沫顶部设置结构，实现了EPS泡沫分解容易产生光亮碳缺陷和铸件表面增碳现象的缺陷被消除，采用EPMMA泡沫底部设置结构，实现了EPMMA模型分解时发气量大、将树脂砂冲散、难以成型的缺陷被消除。

Description

一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺
技术领域
本发明属于消失模铸造生产技术领域，具体为一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺。
背景技术
消失模铸造是将与铸件形状一致，尺寸大小有一定收缩比例的泡沫模型，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在树脂砂中进行造型，在标准大气压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
随着我国铸造行业的不断发展，各个行业对铸铁加工后的光洁度要求越来越高，重要的加工面加工后不允许有残渣，只是调整浇口数量、排渣座位置、浇注温度无法完全去除溢渣面的残留物，这就需要从根源上减少残留物的产生，因此提出一种混合泡沫模型制作工艺，既要节约成本又要保证产品质量。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现实存在的技术问题，提供一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，该制作工艺包括以下步骤：
(a)、模型分解设计：按照模型数据，将模型上型面与模型底面进行分割成上模型和下模型，再将上模型分割面中心处添加垂直方向上的插销，获得分解上模型，再将下模型分割面中心处开设插槽，获得分解下模型；
(b)、EPS模型制作：按照分解上模型，将EPS泡沫加工成EPS模型，再进行外观修理去除毛边；
(c)、EPMMA模型制作：按照分解下模型，将EPMMA泡沫加工成EPMMA模型，再进行外观修理去除毛边；
(d)、涂料造型：将EPS模型以及EPMMA模型使用铸造涂料进行涂型，放置干燥一定时间后，将EPS模型以及EPMMA模型插接后放入铸造砂箱中填充型砂进行造型；
(e)、浇筑：将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加元素料块调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待一段冷却时间后进行解模。
其中，所述步骤(a)中的插销与插槽互相插接。
其中，所述步骤(a)中的分解上模型与分解下模型的分割面外轮廓相同，所述分解上模型上的插销位置与分解下模型上的插槽位置重合。
其中，所述步骤(d)中的铸造涂料可采用石墨涂料。
其中，所述步骤(d)中的干燥时间控制在2-8h。
其中，所述步骤(d)中的型砂可采用树脂砂。
其中，所述步骤(e)中的元素料块包括碳块、硅块、锰块、磷块、和硫块。
其中，所述步骤(e)中的冷却时间控制在24-48h。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，采用拼接时开模结构，由于采用了EPS模型上的插销与EPMMA模型上的插槽互相插接后，EPS模型与EPMMA模型互相靠近的一侧边缘轮廓重合，实现了EPS模型与EPMMA模型互相组合拼接形成原始模型数据效果，一方面有利于多个加工面的分割加工，另一方面有利于EPS模型与EPMMA模型的夹持与固定。
2、本发明中，采用EPS泡沫顶部设置结构，由于采用了EPS模型的分解式为C6H5-C2H3＝8C+4H2↑，以及EPS模型的顶部设置，实现了EPS模型分解时产生的大量碳沫融入底部EPMMA模型溶解液中，从而实现了EPS泡沫分解容易产生光亮碳缺陷和铸件表面增碳现象的缺陷被消除。
3、本发明中，采用EPMMA泡沫底部设置结构，由于采用了EPMMA模型的分解式为C5H8O2＝3C+2CO↑+4H2↑，以及EPMMA模型的底部设置，实现了EPMMA模型分解时产生的大量气泡冲入顶部EPS模型溶解液中，从而实现了EPMMA模型分解时发气量大、将树脂砂冲散、难以成型的缺陷被消除。
附图说明
图1为本发明的EPS模型以及EPMMA模型插接后结构示意简图；
图2为本发明中EPS化学结构式示意简图；
图3为本发明中EPMMA化学结构式示意简图。
图中标记：1、EPS模型；2、EPMMA模型。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一，参照图1-3，一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，该制作工艺包括以下步骤：
(a)、模型分解设计：按照模型数据，将模型上型面与模型底面进行分割成上模型和下模型，再将上模型分割面中心处添加垂直方向上的插销，获得分解上模型，再将下模型分割面中心处开设与插销插接的插槽，获得分解下模型；
(b)、EPS模型1制作：按照分解上模型，将EPS泡沫切削加工成EPS模型1，再进行外观修理去除毛边；
(c)、EPMMA模型2制作：按照分解下模型，将EPMMA泡沫切削加工成EPMMA模型2，再进行外观修理去除毛边；
(d)、涂料造型：将EPS模型1以及EPMMA模型2使用石墨涂料进行涂型，放置干燥4h后，将EPS模型1以及EPMMA模型2插接后放入铸造砂箱中填充树脂砂进行造型，其中EPS模型1上的插销与EPMMA模型2上的插槽互相插接后，EPS模型1与EPMMA模型2互相靠近的一侧边缘轮廓重合；
(e)、浇筑：将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加碳块、硅块、锰块、磷块、和硫调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待24h后进行解模。
实施例二，参照图1-3，一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，该制作工艺包括以下步骤：
(a)、模型分解设计：按照模型数据，将模型上型面与模型底面进行分割成上模型和下模型，再将上模型分割面中心处添加垂直方向上的插销，获得分解上模型，再将下模型分割面中心处开设与插销插接的插槽，获得分解下模型；
(b)、EPS模型1制作：按照分解上模型，将EPS泡沫切削加工成EPS模型1，再进行外观修理去除毛边，其中EPS化学分子式为(C6H5-C2H3)n，EPS燃烧为无序的断裂分解，分解速度慢，分解成粘稠状残留物；
(c)、EPMMA模型2制作：按照分解下模型，将EPMMA泡沫切削加工成EPMMA模型2，再进行外观修理去除毛边，其中化学分子式为(C5H8O2)n，EPMMA燃烧为拉链式分解，分解速度快，大部分以气体形式排出；
(d)、涂料造型：将EPS模型1以及EPMMA模型2使用石墨涂料进行涂型，放置干燥8h后，将EPS模型1以及EPMMA模型2插接后放入铸造砂箱中填充树脂砂进行造型，其中EPS模型1上的插销与EPMMA模型2上的插槽互相插接后，EPS模型1与EPMMA模型2互相靠近的一侧边缘轮廓重合；
(e)、浇筑：将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加碳块、硅块、锰块、磷块、和硫调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待48h后进行解模。
实施例三，参照图1-3，一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，该制作工艺包括以下步骤：
(a)、模型分解设计：按照模型数据，将模型上型面与模型底面进行分割成上模型和下模型，再将上模型分割面中心处添加垂直方向上的插销，获得分解上模型，再将下模型分割面中心处开设与插销插接的插槽，获得分解下模型；
(b)、EPS模型1制作：按照分解上模型，将EPS泡沫切削加工成EPS模型1，再进行外观修理去除毛边；
(c)、EPMMA模型2制作：按照分解下模型，将EPMMA泡沫切削加工成EPMMA模型2，再进行外观修理去除毛边；
(d)、涂料造型：将EPS模型1以及EPMMA模型2使用石墨涂料进行涂型，放置干燥4h后，将EPS模型1以及EPMMA模型2插接后放入铸造砂箱中填充树脂砂进行造型，其中EPS模型1上的插销与EPMMA模型2上的插槽互相插接后，EPS模型1与EPMMA模型2互相靠近的一侧边缘轮廓重合；
(e)、浇筑：将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加碳块、硅块、锰块、磷块、和硫调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待24h后进行解模，浇筑时EPMMA模型2的分解式为C5H8O2＝3C+2CO↑+4H2↑，使得EPMMA模型2分解时产生的大量气体冲入EPS模型1内部，以减少常规EPMMA模型2浇筑时产生气体过多冲散树脂砂的缺陷。
实施例四，参照图1-3，一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，该制作工艺包括以下步骤：
(a)、模型分解设计：按照模型数据，将模型上型面与模型底面进行分割成上模型和下模型，再将上模型分割面中心处添加垂直方向上的插销，获得分解上模型，再将下模型分割面中心处开设与插销插接的插槽，获得分解下模型；
(b)、EPS模型1制作：按照分解上模型，将EPS泡沫切削加工成EPS模型1，再进行外观修理去除毛边；
(c)、EPMMA模型2制作：按照分解下模型，将EPMMA泡沫切削加工成EPMMA模型2，再进行外观修理去除毛边；
(d)、涂料造型：将EPS模型1以及EPMMA模型2使用石墨涂料进行涂型，放置干燥8h后，将EPS模型1以及EPMMA模型2插接后放入铸造砂箱中填充树脂砂进行造型，其中EPS模型1上的插销与EPMMA模型2上的插槽互相插接后，EPS模型1与EPMMA模型2互相靠近的一侧边缘轮廓重合；
(e)、浇筑：将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加碳块、硅块、锰块、磷块、和硫调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待24h后进行解模，浇筑时EPS模型1的分解式为C6H5-C2H3＝8C+4H2↑，从而减少EPS模型1分解时产生大量碳渣沉底，进而减少铸件产生光亮碳缺陷和铸件表面增碳的缺陷。
工作原理：通过EPS模型1上的插销与EPMMA模型2上的插槽互相插接后，EPS模型1与EPMMA模型2互相靠近的一侧边缘轮廓重合，从而使得EPS模型1与EPMMA模型2互相组合拼接形成原始模型数据效果，以便于多个加工面的分割加工，方便EPS模型1与EPMMA模型2的夹持与固定；其次，通过EPS模型1的分解式为C6H5-C2H3＝8C+4H2↑，以及EPS模型1的顶部设置，使得EPS模型1分解时产生的大量碳沫融入底部EPMMA模型2溶解液中，从而使得EPS泡沫分解容易产生光亮碳缺陷和铸件表面增碳现象的缺陷被消除；最后，通过EPMMA模型2的分解式为C5H8O2＝3C+2CO↑+4H2↑，以及EPMMA模型2的底部设置，使得EPMMA模型2分解时产生的大量气泡冲入顶部EPS模型1溶解液中，从而使得EPMMA模型2分解时发气量大、将树脂砂冲散、难以成型的缺陷被消除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：该制作工艺包括以下步骤：
(a)、模型分解设计：按照模型数据，将模型上型面与模型底面进行分割成上模型和下模型，再将上模型分割面中心处添加垂直方向上的插销，获得分解上模型，再将下模型分割面中心处开设插槽，获得分解下模型；
(b)、EPS模型制作：按照分解上模型，将EPS泡沫加工成EPS模型，再进行外观修理去除毛边；
(c)、EPMMA模型制作：按照分解下模型，将EPMMA泡沫加工成EPMMA模型，再进行外观修理去除毛边；
(d)、涂料造型：将EPS模型以及EPMMA模型使用铸造涂料进行涂型，放置干燥一定时间后，将EPS模型以及EPMMA模型插接后放入铸造砂箱中填充型砂进行造型；
(e)、浇筑：将原材料钢铁进行熔解成铁水，再将铁水中添加元素料块调整合金成分，得到浇筑液，再将浇筑液浇入砂箱内部，等待一段冷却时间后进行解模。
2.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(a)中的插销与插槽互相插接。
3.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(a)中的分解上模型与分解下模型的分割面外轮廓相同，所述分解上模型上的插销位置与分解下模型上的插槽位置重合。
4.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(d)中的铸造涂料可采用石墨涂料。
5.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(d)中的干燥时间控制在2-8h。
6.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(d)中的型砂可采用树脂砂。
7.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(e)中的元素料块包括碳块、硅块、锰块、磷块、和硫块。
8.如权利要求1所述的一种预防铸铁件重要面残渣的混合泡沫模型制作工艺，其特征在于：步骤(e)中的冷却时间控制在24-48h。
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