CN113996753A - 一种消失模铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了消失模铸造技术领域的一种消失模铸造方法，包括消失模的图纸绘制、模具制作、型砂造型、振实、密封抽真空处理、模壳消除、铸模浇注、废气净化处理、铸件后期处理和型砂回收，在模壳制作完成后，对砂型中的模壳加热，持续加热一段时间，模壳受热，从固体转化为液体，实现模壳液化，液化后的模壳从砂型中排出，有效实现对模壳的置换，方便快捷地形成工件空腔，便于后续浇注液态金属形成铸造工件，对砂型提高加热温度，持续一段时间，使得残留的液态模壳原料转化为气态，实现模壳材料的干净、快捷清除，且能够保证铸件的铸造质量，能够实现废弃气体的收集，且能够对型砂回收重利用，降低生产成本，节约能耗，环保性较高。
Description
技术领域
本发明涉及消失模铸造技术领域，具体为一种消失模铸造方法。
背景技术
消失模铸造是一种近无余量的液态金属精确成型的技术，被认为“21世纪的新型铸造技术”及“铸造中的绿色工程”。消失模铸造由于铸件尺寸精度高、表面光洁度好、工艺适应范围广、操作简单、能大大改善铸造工人的劳动强度和环境等一系列优点被铸造界接受和认可，消失模铸造浇注时需要燃烧白膜，白膜即聚苯乙烯泡沫塑料，白膜燃烧后生成的含有苯类有机物的废气由真空泵排入大气中，对周围环境造成了污染，目前市面上虽然出现了新型铸造方法，但是在消失模铸造工件过程中，虽然起到防止塌砂导致铸件铸造失败的作用，还要单独制作模型壳，这在工艺上增加了难，且增加了生产成本，为此，我们提出一种消失模铸造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种消失模铸造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种消失模铸造方法，包括消失模的图纸绘制、模具制作、型砂造型、振实、密封抽真空处理、模壳消除、铸模浇注、废气净化处理、铸件后期处理和型砂回收，消失模铸造的具体步骤为：
(1)消失模包括砂箱和模壳，在订单下达后绘制零件图样，随后根据零件图样人工手工进行白膜制作，涂料经过涂料搅、研机进行搅拌研磨处理后涂抹在白膜模型的外表面上，根据铸件形状、尺寸采用泡沫和硅溶胶制作模壳，模壳包括多个腔体，将模壳放在烘干室进行烘干，温度控制在60度以下并进行排风，再将模壳放置到砂箱中，用树脂砂造型；
(2)向模壳内加入型砂，并施以振动，使型砂充满模壳各个腔体，然后将砂箱置于振实台上将砂箱内的造型用砂振实，再进行干燥处理；
(3)对振实后的砂箱用塑料膜实现密封，同时用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后排放出去；
(4)将砂箱和模壳放置到焙烧炉中加热，然后对泡沫和硅溶胶制作的模壳中的泡沫进行液化去除，在焙烧炉中对模壳提高加热温度，能够对模壳内的残余泡沫进行气化去除，泡沫去除后模壳消失，型砂内的模壳位置形成工件空腔；
(5)将金属原料按照配比放进熔炉里进行熔炼，在此过程中做好收尘排放，提高环保性，然后将金属溶液通过铸模上的浇注口进行浇铸；
(6)并且在铸件的浇注口处密封连接直径依次变大的变径管，变径管依次与缓冲罐和真空泵相连，能够在铸件内消失模气化气体在真空泵的作用下通过变径管被抽离型腔，在高温气体流经变径管时，冷却至400度以下，经过缓冲罐中的水二次冷却和洗涤，除去废气中的渣滓以及微尘颗粒，最终收集到废气罐中集中处理；
(7)在向铸模内进行浇注时，铸模内保持负压状态，金属熔液通过浇铸口浇铸到型腔内，消失模在高温下气化燃烧，制成铸件，然后将铸件进行出箱落砂；
(8)一方面在铸件上进行浇冒口的切除，有效地消除了铸件内部的应力，然后进行清砂工作，完成之后进行退火处理以提高铸件强度，并对铸件进行机械加工以去除披锋和毛刺，完成之后在铸件上涂刷耐火涂料进行涂覆养护，然后进行成品检验，最后检验入库；
(9)另一方面在砂箱中取出铸件后剩余的树脂砂导入到落砂斗中，然后通过振动传送带进行输送，并通过提升机进行树脂砂运输，然后对其进行型砂冷却，并通过气送的方式将冷却型砂传输到出砂斗中，且出砂斗中的型砂可以导入到砂箱中实现树脂砂回收利用；
(10)在步骤(9)的过程中，树脂砂导入到落砂斗步骤、通过振动传送带进行型砂输送、提升机进行树脂砂运输步骤、型砂冷却步骤和型砂气送步骤均需要做除尘处理，提高环保性。
优选的，步骤(6)中的变径管为铁质变径管，且变径管内壁上设置有耐火涂层，在高温废气流经变径管时采用设置在变径管中的网孔状热交换物体加快高温废气的冷却，并防止金属熔液在负压作用下被抽离到真空管道内，网孔状热交换物体上铺设颗粒状或块状吸热材料。
优选的，步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，对放置到焙烧炉中的模壳的加热温度控制在200度-280度之间，对模壳的加热时间控制在1.5h-2h之间。
优选的，步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，对模壳提高加热温度后的加热温度控制在600度-650度之间，对模壳提高加热温度后的加热时间控制在2h-3h之间。
优选的，步骤(4)中的砂箱上设置排放口，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，液化后的模壳材料从排放口排出，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，气化后的残余模壳材料从排放口排出。
优选的，步骤(1)中烘干室的烘干温度控制在45度-60度之间，对模壳进行烘干时的烘干时间控制在3h-5h之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明在采用消失模进行工件铸造时，在模壳制作完成后，对砂型中的模壳加热，先加热到一定温度，持续加热一段时间，模壳受热，从固体转化为液体，实现模壳液化，液化后的模壳从砂型中排出，有效实现对模壳的置换，方便快捷地形成工件空腔，便于后续浇注液态金属形成铸造工件，对模壳进行液化处理后，砂型中还会残留部分液态的模壳原料，这时对砂型提高加热温度，持续一段时间，使得残留的液态模壳原料转化为气态，从砂型中排出，实现模壳材料的干净、快捷清除；
2.本发明在铸件型腔内产生负压，使金属液体进入型流速加大，使金属液在型腔流动性加强，铸件内在质量和表面质量大大提高，避免了过去铸造过程的冷结，疏松等传统缺陷，将消失模融化产生的渣滓以及微尘颗粒也一同抽出型腔，降低了铸件表面的缺陷，提高了铸件的质量，同时在消失模铸造过程中能够实现废弃气体的收集，且能够对型砂回收重利用，降低生产成本，节约能耗，且在型砂回收利用处理时均做除尘处理，提高环保性；
3.本发明将传统使用的干砂改为加入粘接剂的树脂砂，树脂砂振实后加入二氧化碳气体对进行干燥，形成具有一定强度的砂壳，当用铁水进行浇铸时，实型模气化所形成的空腔部分不会塌砂。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
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。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种消失模铸造方法，包括消失模的图纸绘制、模具制作、型砂造型、振实、密封抽真空处理、模壳消除、铸模浇注、废气净化处理、铸件后期处理和型砂回收，消失模铸造的具体步骤为：
(1)消失模包括砂箱和模壳，在订单下达后绘制零件图样，随后根据零件图样人工手工进行白膜制作，涂料经过涂料搅、研机进行搅拌研磨处理后涂抹在白膜模型的外表面上，根据铸件形状、尺寸采用泡沫和硅溶胶制作模壳，模壳包括多个腔体，将模壳放在烘干室进行烘干，温度控制在60度以下并进行排风，再将模壳放置到砂箱中，用树脂砂造型；
(2)向模壳内加入型砂，并施以振动，使型砂充满模壳各个腔体，然后将砂箱置于振实台上将砂箱内的造型用砂振实，再进行干燥处理；
(3)对振实后的砂箱用塑料膜实现密封，同时用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后排放出去；
(4)将砂箱和模壳放置到焙烧炉中加热，然后对泡沫和硅溶胶制作的模壳中的泡沫进行液化去除，在焙烧炉中对模壳提高加热温度，能够对模壳内的残余泡沫进行气化去除，泡沫去除后模壳消失，型砂内的模壳位置形成工件空腔；
(5)将金属原料按照配比放进熔炉里进行熔炼，在此过程中做好收尘排放，提高环保性，然后将金属溶液通过铸模上的浇注口进行浇铸；
(6)并且在铸件的浇注口处密封连接直径依次变大的变径管，变径管依次与缓冲罐和真空泵相连，能够在铸件内消失模气化气体在真空泵的作用下通过变径管被抽离型腔，在高温气体流经变径管时，冷却至400度以下，经过缓冲罐中的水二次冷却和洗涤，除去废气中的渣滓以及微尘颗粒，最终收集到废气罐中集中处理；
(7)在向铸模内进行浇注时，铸模内保持负压状态，金属熔液通过浇铸口浇铸到型腔内，消失模在高温下气化燃烧，制成铸件，然后将铸件进行出箱落砂；
(8)一方面在铸件上进行浇冒口的切除，有效地消除了铸件内部的应力，然后进行清砂工作，完成之后进行退火处理以提高铸件强度，并对铸件进行机械加工以去除披锋和毛刺，完成之后在铸件上涂刷耐火涂料进行涂覆养护，然后进行成品检验，最后检验入库；
(9)另一方面在砂箱中取出铸件后剩余的树脂砂导入到落砂斗中，然后通过振动传送带进行输送，并通过提升机进行树脂砂运输，然后对其进行型砂冷却，并通过气送的方式将冷却型砂传输到出砂斗中，且出砂斗中的型砂可以导入到砂箱中实现树脂砂回收利用；
(10)在步骤(9)的过程中，树脂砂导入到落砂斗步骤、通过振动传送带进行型砂输送、提升机进行树脂砂运输步骤、型砂冷却步骤和型砂气送步骤均需要做除尘处理，提高环保性。
步骤(6)中的变径管为铁质变径管，且变径管内壁上设置有耐火涂层，在高温废气流经变径管时采用设置在变径管中的网孔状热交换物体加快高温废气的冷却，并防止金属熔液在负压作用下被抽离到真空管道内，网孔状热交换物体上铺设颗粒状或块状吸热材料，能够在铸件内消失模气化气体在真空泵的作用下通过变径管被抽离型腔，提高了对气体的收集效果，提高环保性；
步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，对放置到焙烧炉中的模壳的加热温度控制在200度，对模壳的加热时间控制在1.5h，实现模壳液化，液化后的模壳从砂型中排出，有效实现对模壳的置换，方便快捷地形成工件空腔，便于后续浇注液态金属形成铸造工件；
步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，对模壳提高加热温度后的加热温度控制在600度，对模壳提高加热温度后的加热时间控制在2h，对模壳进行液化处理后，砂型中还会残留部分液态的模壳原料，这时对砂型提高加热温度，持续一段时间，使得残留的液态模壳原料转化为气态，从砂型中排出，实现模壳材料的干净、快捷清除；
步骤(4)中的砂箱上设置排放口，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，液化后的模壳材料从排放口排出，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，气化后的残余模壳材料从排放口排出；
步骤(1)中烘干室的烘干温度控制在45度，对模壳进行烘干时的烘干时间控制在3h，增加了模型的强度，且透气性能好，在铸造时不会产生表面皱皮，铸件表面粘砂等问题，保证了铸件表面的光滑整洁，提高了铸件的铸造精度。
实施例2
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种消失模铸造方法，包括消失模的图纸绘制、模具制作、型砂造型、振实、密封抽真空处理、模壳消除、铸模浇注、废气净化处理、铸件后期处理和型砂回收，消失模铸造的具体步骤为：
(1)消失模包括砂箱和模壳，在订单下达后绘制零件图样，随后根据零件图样人工手工进行白膜制作，涂料经过涂料搅、研机进行搅拌研磨处理后涂抹在白膜模型的外表面上，根据铸件形状、尺寸采用泡沫和硅溶胶制作模壳，模壳包括多个腔体，将模壳放在烘干室进行烘干，温度控制在60度以下并进行排风，再将模壳放置到砂箱中，用树脂砂造型；
(2)向模壳内加入型砂，并施以振动，使型砂充满模壳各个腔体，然后将砂箱置于振实台上将砂箱内的造型用砂振实，再进行干燥处理；
(3)对振实后的砂箱用塑料膜实现密封，同时用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后排放出去；
(4)将砂箱和模壳放置到焙烧炉中加热，然后对泡沫和硅溶胶制作的模壳中的泡沫进行液化去除，在焙烧炉中对模壳提高加热温度，能够对模壳内的残余泡沫进行气化去除，泡沫去除后模壳消失，型砂内的模壳位置形成工件空腔；
(5)将金属原料按照配比放进熔炉里进行熔炼，在此过程中做好收尘排放，提高环保性，然后将金属溶液通过铸模上的浇注口进行浇铸；
(6)并且在铸件的浇注口处密封连接直径依次变大的变径管，变径管依次与缓冲罐和真空泵相连，能够在铸件内消失模气化气体在真空泵的作用下通过变径管被抽离型腔，在高温气体流经变径管时，冷却至400度以下，经过缓冲罐中的水二次冷却和洗涤，除去废气中的渣滓以及微尘颗粒，最终收集到废气罐中集中处理；
(7)在向铸模内进行浇注时，铸模内保持负压状态，金属熔液通过浇铸口浇铸到型腔内，消失模在高温下气化燃烧，制成铸件，然后将铸件进行出箱落砂；
(8)一方面在铸件上进行浇冒口的切除，有效地消除了铸件内部的应力，然后进行清砂工作，完成之后进行退火处理以提高铸件强度，并对铸件进行机械加工以去除披锋和毛刺，完成之后在铸件上涂刷耐火涂料进行涂覆养护，然后进行成品检验，最后检验入库；
(9)另一方面在砂箱中取出铸件后剩余的树脂砂导入到落砂斗中，然后通过振动传送带进行输送，并通过提升机进行树脂砂运输，然后对其进行型砂冷却，并通过气送的方式将冷却型砂传输到出砂斗中，且出砂斗中的型砂可以导入到砂箱中实现树脂砂回收利用；
(10)在步骤(9)的过程中，树脂砂导入到落砂斗步骤、通过振动传送带进行型砂输送、提升机进行树脂砂运输步骤、型砂冷却步骤和型砂气送步骤均需要做除尘处理，提高环保性。
步骤(6)中的变径管为铁质变径管，且变径管内壁上设置有耐火涂层，在高温废气流经变径管时采用设置在变径管中的网孔状热交换物体加快高温废气的冷却，并防止金属熔液在负压作用下被抽离到真空管道内，网孔状热交换物体上铺设颗粒状或块状吸热材料，能够在铸件内消失模气化气体在真空泵的作用下通过变径管被抽离型腔，提高了对气体的收集效果，提高环保性；
步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，对放置到焙烧炉中的模壳的加热温度控制在280度，对模壳的加热时间控制在2h，实现模壳液化，液化后的模壳从砂型中排出，有效实现对模壳的置换，方便快捷地形成工件空腔，便于后续浇注液态金属形成铸造工件；
步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，对模壳提高加热温度后的加热温度控制在-650度，对模壳提高加热温度后的加热时间控制在3h，对模壳进行液化处理后，砂型中还会残留部分液态的模壳原料，这时对砂型提高加热温度，持续一段时间，使得残留的液态模壳原料转化为气态，从砂型中排出，实现模壳材料的干净、快捷清除；
步骤(4)中的砂箱上设置排放口，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，液化后的模壳材料从排放口排出，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，气化后的残余模壳材料从排放口排出；
步骤(1)中烘干室的烘干温度控制在60度，对模壳进行烘干时的烘干时间控制在5h，增加了模型的强度，且透气性能好，在铸造时不会产生表面皱皮，铸件表面粘砂等问题，保证了铸件表面的光滑整洁，提高了铸件的铸造精度。
本发明在采用消失模进行工件铸造时，在模壳制作完成后，对砂型中的模壳加热，先加热到一定温度，持续加热一段时间，模壳受热，从固体转化为液体，实现模壳液化，液化后的模壳从砂型中排出，有效实现对模壳的置换，方便快捷地形成工件空腔，便于后续浇注液态金属形成铸造工件，对模壳进行液化处理后，砂型中还会残留部分液态的模壳原料，这时对砂型提高加热温度，持续一段时间，使得残留的液态模壳原料转化为气态，从砂型中排出，实现模壳材料的干净、快捷清除，且在铸件型腔内产生负压，使金属液体进入型流速加大，使金属液在型腔流动性加强，铸件内在质量和表面质量大大提高，避免了过去铸造过程的冷结，疏松等传统缺陷，将消失模融化产生的渣滓以及微尘颗粒也一同抽出型腔，降低了铸件表面的缺陷，提高了铸件的质量，同时在消失模铸造过程中能够实现废弃气体的收集，且能够对型砂回收重利用，降低生产成本，节约能耗，且在型砂回收利用处理时均做除尘处理，提高环保性。
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 (6)
1.一种消失模铸造方法，包括消失模的图纸绘制、模具制作、型砂造型、振实、密封抽真空处理、模壳消除、铸模浇注、废气净化处理、铸件后期处理和型砂回收，其特征在于：消失模铸造的具体步骤为：
(1)消失模包括砂箱和模壳，在订单下达后绘制零件图样，随后根据零件图样人工手工进行白膜制作，涂料经过涂料搅、研机进行搅拌研磨处理后涂抹在白膜模型的外表面上，根据铸件形状、尺寸采用泡沫和硅溶胶制作模壳，模壳包括多个腔体，将模壳放在烘干室进行烘干，温度控制在60度以下并进行排风，再将模壳放置到砂箱中，用树脂砂造型；
(2)向模壳内加入型砂，并施以振动，使型砂充满模壳各个腔体，然后将砂箱置于振实台上将砂箱内的造型用砂振实，再进行干燥处理；
(3)对振实后的砂箱用塑料膜实现密封，同时用抽真空机对砂箱进行同步抽真空，抽真空而得的气体净化处理后排放出去；
(4)将砂箱和模壳放置到焙烧炉中加热，然后对泡沫和硅溶胶制作的模壳中的泡沫进行液化去除，在焙烧炉中对模壳提高加热温度，能够对模壳内的残余泡沫进行气化去除，泡沫去除后模壳消失，型砂内的模壳位置形成工件空腔；
(5)将金属原料按照配比放进熔炉里进行熔炼，在此过程中做好收尘排放，提高环保性，然后将金属溶液通过铸模上的浇注口进行浇铸；
(6)并且在铸件的浇注口处密封连接直径依次变大的变径管，变径管依次与缓冲罐和真空泵相连，能够在铸件内消失模气化气体在真空泵的作用下通过变径管被抽离型腔，在高温气体流经变径管时，冷却至400度以下，经过缓冲罐中的水二次冷却和洗涤，除去废气中的渣滓以及微尘颗粒，最终收集到废气罐中集中处理；
(7)在向铸模内进行浇注时，铸模内保持负压状态，金属熔液通过浇铸口浇铸到型腔内，消失模在高温下气化燃烧，制成铸件，然后将铸件进行出箱落砂；
(8)一方面在铸件上进行浇冒口的切除，有效地消除了铸件内部的应力，然后进行清砂工作，完成之后进行退火处理以提高铸件强度，并对铸件进行机械加工以去除披锋和毛刺，完成之后在铸件上涂刷耐火涂料进行涂覆养护，然后进行成品检验，最后检验入库；
(9)另一方面在砂箱中取出铸件后剩余的树脂砂导入到落砂斗中，然后通过振动传送带进行输送，并通过提升机进行树脂砂运输，然后对其进行型砂冷却，并通过气送的方式将冷却型砂传输到出砂斗中，且出砂斗中的型砂可以导入到砂箱中实现树脂砂回收利用；
(10)在步骤(9)的过程中，树脂砂导入到落砂斗步骤、通过振动传送带进行型砂输送、提升机进行树脂砂运输步骤、型砂冷却步骤和型砂气送步骤均需要做除尘处理，提高环保性。
2.根据权利要求1所述的一种消失模铸造方法，其特征在于：步骤(6)中的变径管为铁质变径管，且变径管内壁上设置有耐火涂层，在高温废气流经变径管时采用设置在变径管中的网孔状热交换物体加快高温废气的冷却，并防止金属熔液在负压作用下被抽离到真空管道内，网孔状热交换物体上铺设颗粒状或块状吸热材料。
3.根据权利要求1所述的一种消失模铸造方法，其特征在于：步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，对放置到焙烧炉中的模壳的加热温度控制在200度-280度之间，对模壳的加热时间控制在1.5h-2h之间。
4.根据权利要求3所述的一种消失模铸造方法，其特征在于：步骤(4)中对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，对模壳提高加热温度后的加热温度控制在600度-650度之间，对模壳提高加热温度后的加热时间控制在2h-3h之间。
5.根据权利要求4所述的一种消失模铸造方法，其特征在于：步骤(4)中的砂箱上设置排放口，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的泡沫进行液化去除时，液化后的模壳材料从排放口排出，对泡沫和硅溶胶制作的模壳的残余泡沫进行气化去除时，气化后的残余模壳材料从排放口排出。
6.根据权利要求1所述的一种消失模铸造方法，其特征在于：步骤(1)中烘干室的烘干温度控制在45度-60度之间，对模壳进行烘干时的烘干时间控制在3h-5h之间。
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| CN115945642A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-04-11 | 淄博水环真空泵厂有限公司 | 一种干式螺杆真空泵转子的eps发泡模铸造工艺 |
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