CN114453557A - 一种覆膜砂壳型铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种覆膜砂壳型铸造工艺，包括如下步骤：S1、用覆膜砂制成壳型，所述壳型包括合模后可形成型腔的第一半模、第二半模，所述壳型上预留有连通型腔内外的排气孔；S2、将第一半模、第二半模合模，然后用热熔胶将排气管粘接固定在排气孔处，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂；S3、将S2中合模涂胶后的壳型固定到沙箱内并进行浇铸。本发明通过对壳型结构的改进并结合适宜的铸造工艺，既可以节省覆膜砂的用量，降低成本，又可以提高工作效率，解决漏铁水的问题，提高产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及覆膜砂壳型铸造技术领域，尤其涉及一种覆膜砂壳型铸造工艺。
背景技术
覆膜砂是一种采用优质精选天然砂为砂基，经过特殊性能的树脂覆膜系统及最理想的工艺技术，根据不同用户的技术需求，力求在常温性能、高温性能、溃散性、流动性、铸件表面粗糙度等方面最完美的结合，广泛用于汽车发动机、柴油机、液压件等行业。
覆膜砂砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。
覆膜砂壳型铸造常用的工艺为：用覆膜砂形成薄壳铸型，合模并进行浇铸而获得铸件。其原理如下：将预热过的金属模板，扣在装有覆膜砂的翻斗上，翻转翻斗使覆膜砂落在金属模板上；覆膜砂中的树脂遇热即熔化，并粘结砂子，形成一层薄壳，再将翻斗复位，使未熔结的覆膜砂落下，将带有薄壳的金属模板加热使薄壳硬化后即可起壳得到半模；一个金属模板需要结壳制得第一半模、第二半模。第一半模、第二半模合模形成型腔用于铸造金属件。
目前，第一半模、第二半模合模时除了形成型腔，还形成排气管和浇口杯，型腔和排气管、浇口杯呈连通状态，从而以实现顺利浇铸。但是为了合模形成排气管道，需要使用大量的覆膜砂；而覆膜砂价格较高，会导致生产成本较高；且覆膜砂中还含有树脂、添加剂等成份，不易回收利用，提高回收成本，容易造成覆膜砂浪费和环境污染。另外在浇铸时，往往存在合模不紧密，容易漏铁水的问题；会浪费大量铁水，另外铁水温度较高，漏液后往往会导致覆膜砂壳型崩坏，影响铸件生产和合格率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种覆膜砂壳型铸造工艺，本发明通过对壳型结构的改进并结合适宜的铸造工艺，既可以节省覆膜砂的用量，降低成本，又可以提高工作效率，解决漏铁水的问题，提高产品合格率。
本发明提出了一种覆膜砂壳型铸造工艺，包括如下步骤：
S1、用覆膜砂制成壳型，所述壳型包括合模后可形成型腔的第一半模、第二半模，所述壳型上预留有连通型腔内外的排气孔；
S2、将第一半模、第二半模合模，然后用热熔胶将排气管粘接固定在排气孔处，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂；
S3、将S2中合模涂胶后的壳型固定到沙箱内并进行浇铸。
根据模板形状的不同，所述型腔具有多种形状，可以是矩形、圆形等，也可以是不规则形状。根据型腔的形状可以设置一个或多个排气管和排气孔，从而改善壳型的排气性，减少铸件中大气孔缺陷的产生，提高产品合格率。排气孔可以设置在型腔的相对较高的位置，便于气体的排出。上述排气管的材质可以为耐高温陶瓷材料。
优选地，在S2中，用热熔胶将壳型上的合模缝隙粘接密封，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂。
优选地，在S2中，壳型上的浇口杯是由位于第一半模上的第一半杯和位于第二半模上的第二半杯合模而成，用热熔胶将第一半杯与第二半杯之间的缝隙粘接密封，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂。
本发明省去了合模形成的排气管部分，可以大幅降低覆膜砂的用量，从而节省成本；通过排气管与排气孔相连，使得型腔、排气管、浇口杯连通，从而实现浇铸；设置排气管可以避免浇铸铁水时，铁水容易封堵的问题，实现浇铸顺畅。
另外，由于省去了合模形成的排气管部分，会增加需要连接的部位，从而增加了漏铁水的风险；可以采用胶水对各连接处进行粘接密封，但是常规铸造用胶水粘结固化耗时较长，会降低加工效率，且覆膜砂壳型、排气管的材质不同，常规铸造用胶水其连接牢度较差，连接处稳定性不高，易造成连接处漏铁水的问题；
本发明采用热熔胶对排气管与排气孔的连接处、合模缝隙处分别进行粘接、固定和密封；利用热熔胶低温时呈固态，高温时成液态，黏合强度大、粘接速度快的特性，实现连接部位、合模缝隙的快速粘接密封，从而缩短工作时间，提高工作效率、连接牢度和连接处稳定性；然后在热熔胶层上面涂覆耐高温胶黏剂，使得热熔胶层被包覆在耐高温胶黏剂层下，浇铸时可以将转变成液态的热熔胶密封在耐高温胶黏剂层下面，从而解决漏铁水的问题；另外热熔胶不含溶剂和水分，可以避免常规铸造用胶水在浇铸时，胶水中的溶剂或水分容易造成浇铸发气的问题。
优选地，排气管和浇口杯的顶端齐平。
将排气管和浇口杯设置成顶端齐平，一方面可以顺畅浇铸，另一方面可以通过排气管的液面直观的判断铁水是否填满型腔。
优选地，排气孔位于第一半模和第二半模的合模处。
上述S3中，将壳型固定到沙箱的方法可以为：将壳型放置于沙箱中，然后向壳型与沙箱的缝隙中填充沙子、钢球等耐高温物质，从而实现壳型的固定。
浇铸时，若存在漏铁水问题，泄漏的铁水会污染沙子、钢球等耐高温物质，导致此耐高温物质无法回收利用，增加制造成本；本发明解决了漏铁水问题，可以进一步降低制造成本。
有益效果：
1.本发明省去了合模形成的排气管部分，可以大幅降低覆膜砂的用量，从而节省成本；设置排气管可以避免浇铸铁水时，铁水容易封堵的问题，实现浇铸顺畅；将排气管和浇口杯设置成顶端齐平，一方面可以顺畅浇铸，另一方面可以通过排气管的液面直观的判断铁水是否填满型腔；
2.由于省去了合模形成的排气管部分，会增加需要连接的部位，从而增加了漏铁水的风险；可以采用胶水对各连接处进行粘接密封，但是常规铸造用胶水粘结固化耗时较长，会降低加工效率，且覆膜砂壳型、排气管的材质不同，常规铸造用胶水其连接牢度较差，连接处稳定性不高，易造成连接处、漏铁水的问题；本发明采用热熔胶对排气管与排气孔的连接处、合模缝隙处分别进行粘接、固定和密封；利用热熔胶低温时呈固态，高温时成液态，黏合强度大、粘接速度快的特性，实现连接部位、合模缝隙的快速粘接密封，从而缩短工作时间，提高工作效率、连接牢度和连接处稳定性；然后在热熔胶层上面涂覆耐高温胶黏剂，使得热熔胶层被包覆在耐高温胶黏剂层下，浇铸时可以将转变成液态的热熔胶密封在耐高温胶黏剂层下面，从而解决漏铁水的问题；另外热熔胶不含溶剂和水分，可以避免常规铸造用胶水在浇铸时，胶水中的溶剂或水分容易造成浇铸发气的问题；另外，本发明可以避免沙箱中沙子、钢球等耐高温物质被铁水污染、无法回收利用、增加制造成本的问题。
3.本发明通过对壳型结构的改进并结合适宜的铸造工艺，既可以节省覆膜砂的用量，降低成本，又可以提高工作效率，解决漏铁水的问题，提高产品合格率。
附图说明
图1为壳型的俯视图，其中，1为第一半模，2为第二半模，3为排气孔，4为浇口杯。
图2为浇铸前壳型、排气管和沙箱的位置关系图，其中，4为浇口杯，5排气管，6为热熔胶层，7为耐高温胶黏剂层，8为壳型，9为沙箱，10为沙子。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
参照图1-2，图1为壳型的俯视图，其中，1为第一半模，2为第二半模，3为排气孔，4为浇口杯。图2为浇铸前壳型、排气管和沙箱的位置关系图，其中，4为浇口杯，5排气管，6为热熔胶层，7为耐高温胶黏剂层，8为壳型，9为沙箱，10为沙子。在本实施例中覆膜砂壳型铸造工艺，包括如下步骤：
S1、将覆膜砂覆盖在金属模板上，加热金属模板制得壳型(所述壳型的俯视图参照图1)，所述壳型包括合模后可形成型腔的第一半模、第二半模，所述壳型上预留有连通型腔内外的排气孔，排气孔设置在第一半模和第二半模的合模处；壳型上的浇口杯是由位于第一半模上的第一半杯和位于第二半模上的第二半杯合模而成；
S2、将第一半模、第二半模合模，然后用热熔胶将陶瓷排气管粘接固定在排气孔处，使得排气管和浇口杯的顶端齐平，用热熔胶将第一半杯与第二半杯之间的缝隙、壳型上的合模缝隙粘接密封，接着分别在热熔胶表面涂覆耐高温胶黏剂，使得热熔胶被包覆在耐高温胶黏剂层下；
S3、将S2中合模涂胶后的壳型放置于沙箱中，向壳型与沙箱的缝隙中填充耐高温的沙子使得壳型固定(此时壳型、排气管和沙箱的位置关系图参见图2)，最后浇铸铁水，冷却后出模得到铸件。
对比例1
将“热熔胶、耐高温胶黏剂”替换成铸造用胶水，其他同实施例1。
分别按照实施例1和对比例1的工艺制备铸件，每组均制备50个铸件，统计出现漏铁水率，结果如表1所述。
表1统计结果
| 分组 | 铸件个数 | 漏铁水个数 | 漏铁水率％ |
| 实施例1 | 50 | 0 | 0 |
| 对比例1 | 50 | 5 | 10 |
由表1可以看出，本发明可以有效改善漏铁水问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种覆膜砂壳型铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、用覆膜砂制成壳型，所述壳型包括合模后可形成型腔的第一半模、第二半模，所述壳型上预留有连通型腔内外的排气孔；
S2、将第一半模、第二半模合模，然后用热熔胶将排气管粘接固定在排气孔处，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂；
S3、将S2中合模涂胶后的壳型固定到沙箱内并进行浇铸。
2.根据权利要求1所述覆膜砂壳型铸造工艺，其特征在于，在S2中，用热熔胶将壳型上的合模缝隙粘接密封，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂。
3.根据权利要求1所述覆膜砂壳型铸造工艺，其特征在于，在S2中，壳型上的浇口杯是由位于第一半模上的第一半杯和位于第二半模上的第二半杯合模而成，用热熔胶将第一半杯与第二半杯之间的缝隙粘接密封，并在热熔胶表面包覆耐高温胶黏剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述覆膜砂壳型铸造工艺，其特征在于，排气管和浇口杯的顶端齐平。
5.根据权利要求1-4任一项所述覆膜砂壳型铸造工艺，其特征在于，排气孔位于第一半模和第二半模的合模处。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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