CN114147187A - 一种铸件模具的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造工艺，更具体地说，涉及一种铸件模具的加工工艺。本发明包括以下步骤：制备完毕的上半型壳、下半型壳和与所述型壳相配套的型芯放置于覆膜砂制壳机中；去除型芯和型壳上的杂质；覆膜砂制壳机闭合使两边型壳闭合，此时型芯置于所述型壳内部，随后加热并开始射砂进行固化，固化完毕后获得一体化型壳；随后进行浇注，冷却后进行落砂，使铸件与型砂分离。本发明通过制备一体化型壳，减少了型壳模具内部之间的缝隙，从而减少了后续浇注过程中毛刺和飞边的产生，提高了金属铸件表面的光洁度，减少了后续抛丸、打磨等表面处理的时间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及铸造工艺，更具体地说，涉及一种铸件模具的加工工艺。
背景技术
砂型铸造是铸造工艺中的一种，砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法，钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。砂型铸造所用铸型一般由外砂型(型壳)和砂芯(型芯)组合而成，制造型壳或型芯的材料称为造型材料，用于制造型壳的材料习惯上称为型砂，用于制造型芯的造型材料称为芯砂。
现有生产工艺将经过处理的砂粒置于对应模具中，以形成型壳和型芯，将型壳和型芯合并再放入模具中，随后进行浇注，型壳和型芯在高温液体金属包围过程中分解，从而型壳、型芯与模具之间的空隙最终成为铸件。此种铸造方法所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，在行业内被广泛应用。但是现有工艺中当涉及到多个型壳或型芯时，通常分别制备多个型壳和型芯，随后将多个型壳和型芯相拼接，因多个型壳和型芯拼接后存在许多缝隙，所生产的铸件毛胚具有较多的飞边和毛刺，后续需要经过较长时间的打磨及热处理，增加了生产成本和处理时间。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种铸件模具的加工工艺，对上半型壳、下半型壳和型芯采用覆膜砂制壳机加工，使之成为一体化型壳，减少了外型壳和型芯拼接后内部的缝隙，从而减少了后续浇注过程中毛刺和飞边的产生，提高了金属铸件表面的光洁度，降低了后续抛丸、打磨等表面处理的时间和成本，可适用于需要多个型芯和型壳配合搭配的铸件模具。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铸件模具的加工工艺，包括以下步骤：
(1)装夹：将制备完毕的上半型壳、下半型壳和与所述上半型壳、下半型壳相配套的型芯放置于覆膜砂制壳机中，使所述上半型壳和下半型壳紧贴于覆膜砂制壳机上；
(2)除杂：去除所述型芯、所述上半型壳和下半型壳上的杂质；
(3)一体化型壳制备：所述覆膜砂制壳机闭合，使上半型壳和下半型壳闭合，此时所述型芯置于所述上半型壳和下半型壳内部，随后加热并开始射砂进行固化，固化完毕后排气获得一体化型壳；
(4)浇注：将金属液倒入所述一体化型壳的型腔中进行浇注，浇注的金属液冷却后进行落砂，使铸件与型砂分离，获得铸件模具。
针对外型壳和型芯的拼接，常常会因拼接后存在缝隙而使制备生产的铸件毛坯具有较多的飞边和毛刺，本申请发明人通过长期的深入研究，在浇注前，将制备好的上半型壳、下半型壳和型芯进行二次射砂形成一体化型壳，具体为将上半型壳、下半型壳和型芯重新放入覆膜砂制壳机中，除去杂质后进行加热射砂固化，最终通过二次射砂制备出一体化型壳，后续对一体化型壳进行浇注，即可获得铸件，该一体化型壳制备的铸件对于拼接的外型壳和型芯而言，减少了缝隙，去除了飞边和毛刺，提高了铸件的精细度。
本发明所述步骤(3)中，加热至180～220℃，所述固化时间为350～370s。
本发明所述步骤(3)中，所述射砂过程中，控制射砂时间为8～12s，射砂压力控制为0.4～0.6MPa，优选地，射砂压力控制为0.5MPa。本发明控制射砂压力为0.4～0.6MPa，压力过高会导致模具腔内砂流紊流，影响填充效果，并容易损坏模具，而射砂压力过低则会影响模腔内砂的堆积效果，导致制备的砂壳或砂芯局部疏松。
本发明中，所述排气时间为3～5s。本发明控制排气时间为3～5s，排气时间短，砂壳或砂芯中的气体未完全排出，影响砂壳或砂芯的紧密度。
本发明中，在所述步骤(1)之前还包括上半型壳、下半型壳和型芯制作，采用砂结合上半型壳、下半型壳模具和型芯模具，制作所述上半型壳、下半型壳和型芯。
本发明所述步骤(4)中，所述浇注过程的温度控制为1605～1615℃，浇注时间为8～12s。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过制备一体化型壳，减少了型壳、型芯模具内部之间的缝隙，从而减少了后续浇注过程中毛刺和飞边的产生，提高了金属铸件表面的光洁度；
(2)本发明通过制备一体化型壳减少了后续抛丸、打磨等表面处理的时间和成本，提高了加工效率。
具体实施方式
实施例1
(1)型壳和型芯制作：采用砂结合型壳模具和型芯模具在180℃下射砂固化，射砂过程中控制射砂时间为8s，压缩气体压力控制为0.4MPa，固化350s后排气3s，制作上半型壳、下半型壳和型芯；
(2)装夹：将制备完毕的上半型壳、下半型壳和与型壳相配套的型芯放置于覆膜砂制壳机的工作台中，通过工作台上的模具槽使上半型壳和下半型壳紧贴于覆膜砂制壳机上；
(3)除杂：使用高压除尘枪去除型芯和型壳上的细小杂质，以确保型壳和型芯黏连处壳体表面光滑整洁；
(4)一体化型壳制备：覆膜砂制壳机闭合，使上半型壳和下半型壳闭合，此时型芯置于上半型壳和下半型壳内部，随后加热至180℃并开始射砂进行固化，射砂过程中控制射砂时间为8s，压缩气体压力控制为0.4MPa，固化350s后排气3s，获得一体化型壳；
(5)浇注：将金属液倒入一体化型壳型腔中进行浇注，控制浇注过程温度为1605℃，浇注时间控制在8s，浇注的金属液冷却后进行落砂，使铸件与型砂分离。
实施例2
(1)型壳和型芯制作：采用砂结合型壳模具和型芯模具在200℃下射砂固化，射砂过程中控制射砂时间为8s，压缩气体压力控制为0.5MPa，固化370s后排气5s，制作上半型壳、下半型壳和型芯；
(2)装夹：将制备完毕的上半型壳、下半型壳和与型壳相配套的型芯放置于覆膜砂制壳机的工作台中，通过工作台上的模具槽使上半型壳和下半型壳紧贴于覆膜砂制壳机上；
(3)除杂：使用高压除尘枪去除型芯和型壳上的细小杂质，以确保型壳和型芯黏连处壳体表面光滑整洁；
(4)一体化型壳制备：覆膜砂制壳机闭合，使上半型壳和下半型壳闭合，此时型芯置于上半型壳和下半型壳内部，随后加热至200℃并开始射砂进行固化，射砂过程中控制射砂时间为8s，压缩气体压力控制为0.5MPa，固化370s后排气5s，获得一体化型壳；
(5)浇注：将金属液倒入一体化型壳型腔中进行浇注，控制浇注过程温度为1615℃，浇注时间控制在12s，浇注的金属液冷却后进行落砂，使铸件与型砂分离。
实施例3
(1)型壳和型芯制作：采用砂结合型壳模具和型芯模具在220℃下射砂固化，射砂过程中控制射砂时间为8s，压缩气体压力控制为0.6MPa，固化360s后排气4s，制作上半型壳、下半型壳和型芯；
(2)装夹：将制备完毕的上半型壳、下半型壳和与型壳相配套的型芯放置于覆膜砂制壳机的工作台中，通过工作台上的模具槽使上半型壳和下半型壳紧贴于覆膜砂制壳机上；
(3)除杂：使用高压除尘枪去除型芯和型壳上的细小杂质，以确保型壳和型芯黏连处壳体表面光滑整洁；
(4)一体化型壳制备：覆膜砂制壳机闭合，使上半型壳和下半型壳闭合，此时型芯置于上半型壳和下半型壳内部，随后加热至220℃并开始射砂进行固化，射砂过程中控制射砂时间为8s，压缩气体压力控制为0.6MPa，固化360s后排气4s，获得一体化型壳；
(5)浇注：将金属液倒入一体化型壳型腔中进行浇注，控制浇注过程温度为1610℃，浇注时间控制在10s，浇注的金属液冷却后进行落砂，使铸件与型砂分离。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例为申请人真实试验结果加以论证。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (6)
1.一种铸件模具的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)装夹：将制备完毕的上半型壳、下半型壳和与所述上半型壳、下半型壳相配套的型芯放置于覆膜砂制壳机中，使所述上半型壳和下半型壳紧贴于覆膜砂制壳机上；
(2)除杂：去除所述型芯、上半型壳和下半型壳上的杂质；
(3)一体化型壳制备：所述覆膜砂制壳机闭合，使所述上半型壳和下半型壳闭合，此时所述型芯置于所述上半型壳和下半型壳内部，随后加热并开始射砂进行固化，固化完毕后排气获得一体化型壳；
(4)浇注：将金属液倒入所述一体化型壳的型腔中进行浇注，浇注的金属液冷却后进行落砂，使铸件与型砂分离，获得铸件模具。
2.根据权利要求1所述的一种铸件模具的加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，加热至180～220℃，所述固化时间为350～370s。
3.根据权利要求1或2所述的一种铸件模具的加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，所述射砂过程中，控制射砂时间为8～12s，射砂压力为0.4～0.6MPa。
4.根据权利要求3所述的一种铸件模具的加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，所述排气时间为3～5s。
5.根据权利要求1所述的一种铸件模具的加工工艺，其特征在于，在所述步骤(1)之前还包括上半型壳、下半型壳和型芯制作，采用砂结合上半型壳模具、下半型壳模具和型芯模具，制作所述上半型壳、下半型壳和型芯。
6.根据权利要求1所述的一种铸件模具的加工工艺，其特征在于，所述步骤(4)中，所述浇注过程的温度为1605～1615℃，浇注时间为8～12s。
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