專利名稱：一種汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法。
背景技術(shù)：
渦輪增壓器是提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)效率、降低燃油消耗、減少?gòu)U氣排放的高新技術(shù)手段，其核心部件渦輪增壓器殼體(簡(jiǎn)稱渦殼)質(zhì)量?jī)H幾千克，壁厚僅5mm-10mm，具有三維流線結(jié)構(gòu)，外形不甚規(guī)則，表面質(zhì)量要求極高，屬中等復(fù)雜小件，鑄造生產(chǎn)難度較大。近年來(lái)，隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和節(jié)能環(huán)保相關(guān)法規(guī)的實(shí)施，汽車(chē)工業(yè)對(duì)渦輪增壓器的需求量急劇攀升，主要汽車(chē)制造大國(guó)均加快了對(duì)汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄造 技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程。經(jīng)過(guò)近10年的開(kāi)發(fā)研究，基本形成了以殼型鑄造為主流的渦殼件生產(chǎn)方 法并已達(dá)到穩(wěn)定化批量生產(chǎn)。同時(shí)，消失模鑄造法和精密鑄造法及其復(fù)合方法的應(yīng)用研究也在進(jìn)行之中。但是，從目前的技術(shù)現(xiàn)狀分析，殼型法需要多單元曲面分型，渦殼尺寸精度和表面質(zhì)量不易保證；消失模鑄造法、精密鑄造法及其復(fù)合方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備投入較大。因此，亟待開(kāi)發(fā)一種高效、節(jié)能、低成本的渦殼件鑄造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車(chē)渦殼件樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備投入較大，渦殼尺寸精度和表面質(zhì)量不易保證的問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，該方法按照如下步驟實(shí)施步驟1、制作氣化模氣化模分體制造；然后將分體氣化模粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將澆口、冒口氣化模與整體氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)；步驟2、在氣化模表面涂覆涂料在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆一層耐火涂料層，待該耐火涂料層干燥后備用;步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂填充緊密，均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用；步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將包覆有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入加熱爐中，加熱到90°C -110°C使氣化模氣化，獲得樹(shù)脂砂殼型；待氣化模氣化完畢后，對(duì)樹(shù)脂砂型殼繼續(xù)加熱到280°C -350°C ；步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂型殼，旋即向樹(shù)脂砂型殼中澆鑄合金液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體；步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。本發(fā)明的有益效果是，將氣化模鑄造與樹(shù)脂砂鑄造有機(jī)地復(fù)合為一體，充分發(fā)揮了兩種鑄造方法之優(yōu)點(diǎn)，其特點(diǎn)體現(xiàn)在以下方面I)氣化模在鑄造過(guò)程中僅作為型殼制備的載體之物，不與合金液之間發(fā)生作用，因而能夠有效地避免不銹鋼增碳及高鎳球鐵件產(chǎn)生皺皮缺陷；2)型殼具有樹(shù)脂砂型鑄造特性，有助于獲得輪廓清晰、表面光潔、尺寸精度高的渦殼鑄件；3)該方法設(shè)備投資少，型殼制備過(guò)程簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)效率高，有利于獲得低成本、高質(zhì)量的渦輪增壓器殼體鑄件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，其總的工藝過(guò)程是，依據(jù)零件圖，在對(duì)渦殼件進(jìn)行鑄造工藝性分析及鑄造工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，首先，采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒(簡(jiǎn)稱EPS)制成渦殼件氣化模及澆口、冒口 一體的氣化模；進(jìn)而利用浸涂法對(duì)氣化模上水基涂料以形成一定厚度的耐火涂層；然后，將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模；待樹(shù)脂砂充分硬化形成型殼之后，再將含有氣化模的型殼從芯盒中取出，置入加熱爐中進(jìn)行加熱，在較低的溫度下使氣化模發(fā)生氣化，制成內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高、應(yīng)力傾向小的樹(shù)脂砂型殼；隨后對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行加熱，當(dāng)型殼溫度達(dá)到較高的預(yù)熱溫度時(shí)，將合金液澆入樹(shù)脂砂型殼之中，經(jīng)冷卻凝固及脫殼處理，得到輪廓清晰、尺寸精度高、表面粗糙度低的高質(zhì)量渦殼鑄件。據(jù)此，本發(fā)明的汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，具體按照如下步驟實(shí)施步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒(簡(jiǎn)稱EPS)制備氣化模，根據(jù)渦殼件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行多單元曲面分型，相應(yīng)地，氣化模需要分體制造，這樣，在現(xiàn)有的常規(guī)氣化模生產(chǎn)條件下即可制得分體氣化模；然后將分體氣化模粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將澆口、冒口氣化模與整體氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆一層耐火涂料層，該耐火涂料層的厚度為O. 5毫米-1毫米，自然干燥或風(fēng)干后備用。該耐火涂料層的涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑組成，其中的耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為100%，其它組分以耐火粉料為基準(zhǔn)，按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，各個(gè)組分的具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為3%-5%，膨潤(rùn)土為1%_3%，羧甲基纖維素為O. 2%-0. 3%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 03%-0. 04%，水適量，最終的比重為40-50° Bi e。
鎂橄欖石粉具有觸變性好，屈服值適宜，懸浮率高，易涂覆，涂層強(qiáng)度高，高溫爆熱不開(kāi)裂，抗粘砂性強(qiáng)，鑄件表面光潔，涂層燒結(jié)殼自行剝離等優(yōu)良性能。硅溶膠具有良好的粘結(jié)性能。膨潤(rùn)土和羧甲基纖維素能夠提高涂料的分散性和懸浮性能及稠化觸變性能。木質(zhì)素磺酸鈉能夠改善涂料的涂掛性能。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂填充緊密，均勻地包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂的配方以石英砂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為100%作為基準(zhǔn)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，其它各個(gè)組分的具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為石英砂為100%，酚醛呋喃為1%-1· 5%，(固化劑)苯磺酸為O. 5%-0. 8%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱 將包覆有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，加熱到900C -110°C使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型；待氣化模氣化完畢后，對(duì)樹(shù)脂砂型殼繼續(xù)加熱到280°C -350°C,以防止?jié)沧⑦^(guò)程中產(chǎn)生冷隔、澆不足、鐵豆、夾渣、氣孔等缺陷。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂型殼，旋即向樹(shù)脂砂型殼中澆鑄合金液，合金液系用感應(yīng)電爐熔煉而成，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體?，F(xiàn)有的汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件的合金成分通常選用高鎳奧氏體球墨鑄鐵或耐熱不銹鋼，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比(wt%)分別表示為高鎳奧氏體球墨鑄鐵的成分為C ( 2. O, Cr為1. 6 2. O, Ni為34 38，Mn ( O. 7，
Si為 4. 8 5. 3，P 彡 O. 04，S 彡 O. 04，Mg 為 O. 03 O. 09，其余為鐵；耐熱不銹鋼的成分為C為O. 3 O. 5, Cr為23 27，Ni為19 22，Mn彡2，Si彡2. 5，P 彡 O. 04，S 彡 O. 04，Mo 彡 O. 5，Nb 彡1. 6，其余為鐵。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例1步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模。氣化模分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 5毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料中的各個(gè)組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為3%，膨潤(rùn)土為1%，羧甲基纖維素為0.2%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 03%，水適量，最終的比重為40° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1%，固化劑苯磺酸為O. 5%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在90°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到280°C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂型殼，旋即向殼型中澆鑄高鎳奧氏體球墨鑄鐵鐵液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例2步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模，氣化模分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 55毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料中的各個(gè)組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為3. 2%，膨潤(rùn)土為1. 2%，羧甲基纖維素為O. 21%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 035%，水適量，最終的比重為42° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 1%，固化劑苯磺酸為O. 6%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在95°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到285 °C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向型殼中澆鑄高鎳奧氏體球墨鑄鐵鐵液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例3
步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模，氣化模分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 6毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑等組成，涂料配方以耐火粉料為總量(100%)，其它組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為3. 5%，膨潤(rùn)土為1. 5%，羧甲基纖維素為O. 22%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 04%，水適量，最終的比重為48° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 5%，固化劑苯磺酸為O. 65%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在100°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到300°C。步驟5、澆注 從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向型殼中澆鑄高鎳奧氏體球墨鑄鐵鐵液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例4步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模，氣化模分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。在常規(guī)氣化模生產(chǎn)條件下即可獲得分體氣化模。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 65毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑等組成，涂料配方以耐火粉料為總量(100%)，其它組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為3. 8%，膨潤(rùn)土為1. 8%，羧甲基纖維素為O. 24%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 03%，水適量，最終的比重為46° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 4%，固化劑苯磺酸為O. 7%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在100°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到350°C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向殼型中澆鑄高鎳奧氏體球墨鑄鐵鐵液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例5步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模，氣化模需要分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。在常規(guī)氣化模生產(chǎn)條件下即可獲得分體氣化模。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 7毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑等組成，涂料配方以耐火粉料為總量(100%)，其它組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為4%，膨潤(rùn)土為2%，羧甲基纖維素為O. 26%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 04%，水適量，最終的比重為48° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 3%，固化劑苯磺酸為O. 75%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在110°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到320°C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向殼型中澆鑄耐熱不銹鋼鋼液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例6步驟1、制作氣化模
采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模。根據(jù)渦殼件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行多單元曲面分型，相應(yīng)地，氣化模需要分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。在常規(guī)氣化模生產(chǎn)條件下即可獲得分體氣化模。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 8毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑等組成，涂料配方以耐火粉料為總量(100%)，其它組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為4. 3%，膨潤(rùn)土為2. 5%，羧甲基纖維素為O. 27%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 04%，水適量，最終的比重為47° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 2%，固化劑苯磺酸為O. 55%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在105 °C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到295 °C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向殼型中澆鑄耐熱不銹鋼鋼液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例7步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模。根據(jù)渦殼件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行多單元曲面分型，相應(yīng)地，氣化模需要分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。在常規(guī)氣化模生產(chǎn)條件下即可獲得分體氣化模。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為O. 9毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑等組成，涂料配方以耐火粉料為總量(100%)，其它組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為4. 8%，膨潤(rùn)土為2. 8%，羧甲基纖維素為O. 28%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 03%，水適量，最終的比重為43° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 3%，固化劑苯磺酸為O. 8%。步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在98°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到340°C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向殼型中澆鑄耐熱不銹鋼鋼液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。實(shí)施例8步驟1、制作氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備氣化模。根據(jù)渦殼件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行多單元曲面分型，相應(yīng)地，氣化模需要分體制造，然后粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將整體氣化模與澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。在常規(guī)氣化模生產(chǎn)條件下即可獲得分體氣化模。步驟2、在氣化模表面涂覆涂料用浸涂法在步驟I最終制作好的氣化模表面上涂覆厚度為1. O毫米耐火涂料層，自然干燥或風(fēng)干后備用。涂料由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑和表面活性劑等組成，涂料配方以耐火粉料為總量(100%)，其它組分按占耐火粉料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為5%，膨潤(rùn)土為3%，羧甲基纖維素為O. 3%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 04%，水適量，最終的比重為50° B' e。步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將涂料干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂緊密、均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用。自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂質(zhì)量為基準(zhǔn)(100%)，其它組分按占石英砂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1. 35%，固化劑苯磺酸為O. 72%。步驟4、氣化模氣化及殼型預(yù)熱將含有氣化模的樹(shù)脂砂殼型置入輔有抽氣裝置的加熱爐中，在108°C下使氣化模發(fā)生氣化，以獲得內(nèi)腔輪廓清晰完整、表面粗糙度小、尺寸精度高的樹(shù)脂砂殼型。待氣化模氣化完畢后，對(duì)殼型進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到330°C。步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂殼型，旋即向殼型中澆鑄耐熱不銹鋼鋼液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體。步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。上述實(shí)施例所獲得的渦殼件輪廓清晰、表面粗糙度Ra均在3. 2-6. 2微米、尺寸精度達(dá)CT4-6級(jí)，與現(xiàn)有技術(shù)的氣化模-精鑄-負(fù)壓復(fù)合工藝相比，本發(fā)明方法的工藝步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)成本低，完全能夠滿足渦殼件的高質(zhì)量批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，其特征在于，該方法按照以下步驟實(shí)施步驟1、制作氣化模氣化模分體制造；然后將分體氣化模粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將澆口、冒口氣化模與整體氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)；步驟2、在氣化模表面涂覆涂料在步驟I最終制作好的一體氣化模表面上涂覆一層耐火涂料層，待該耐火涂料層干燥后備用;步驟3、制備樹(shù)脂砂型殼將干燥后的氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，使自硬樹(shù)脂砂填充緊密，均勻的包覆住氣化模，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用；步驟4、進(jìn)行氣化模的氣化，對(duì)樹(shù)脂砂型殼進(jìn)行預(yù)熱將包覆有氣化模的樹(shù)脂砂型殼置入加熱爐中，加熱到90°C -110°C使氣化模氣化，獲得樹(shù)脂砂殼型；待氣化模氣化完畢后，對(duì)樹(shù)脂砂型殼繼續(xù)加熱到280°C -350°C ；步驟5、澆注從加熱爐中取出樹(shù)脂砂型殼，旋即向樹(shù)脂砂型殼中澆鑄合金液，鑄得汽車(chē)渦輪增壓器殼體；步驟6、后處理待汽車(chē)渦輪增壓器殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后，即成。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，其特征在于， 所述的步驟I中，氣化模采用可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒制備。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，其特征在于，所述的步驟2中，所述的耐火涂料層的厚度為O. 5毫米-1毫米。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，其特征在于，所述的步驟2中的涂料配方以鎂橄欖石粉為基準(zhǔn)，其它組分按占鎂橄欖石粉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是鎂橄欖石粉為100%，硅溶膠為3% -5%，膨潤(rùn)土為1% _3%，羧甲基纖維素為O. 2% -O. 3%，木質(zhì)素磺酸鈉為O. 03% -O. 04%，水適量，比重為 40-50° B' e。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，其特征在于所述的步驟3中的自硬樹(shù)脂砂配方以石英砂的質(zhì)量為基準(zhǔn)，其它組分按占石英砂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，具體配方按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別是石英砂為100%，酚醛呋喃為1% -1. 5%, 苯磺酸為O. 5% -O. 8%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)渦輪增壓器殼體的樹(shù)脂砂殼型鑄造方法，步驟是步驟1、將分體氣化模粘結(jié)為整體氣化模，同時(shí)將澆口、冒口氣化模粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)；步驟2、在氣化模表面涂覆耐火涂料層，干燥后備用；步驟3、將氣化模置入芯盒中，填入自硬樹(shù)脂砂并做輕微震動(dòng)，待樹(shù)脂砂型殼硬化后從芯盒中取出備用；步驟4、將樹(shù)脂砂型殼加熱使氣化模氣化，獲得樹(shù)脂砂殼型；待氣化模氣化完畢后，對(duì)樹(shù)脂砂型殼繼續(xù)加熱；步驟5、取出樹(shù)脂砂型殼，旋即向樹(shù)脂砂型殼中澆鑄合金液；步驟6、待殼體鑄件凝固、冷卻至室溫后，去除表面殼型和澆口、冒口，再經(jīng)噴丸處理后即成。本發(fā)明方法能夠制得輪廓清晰、尺寸精度高、表面粗糙度低的高質(zhì)量渦殼鑄件。
文檔編號(hào)B22C9/04GK103008547SQ201210574089
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者高軍, 徐錦鋒 申請(qǐng)人:江蘇多為泵業(yè)股份有限公司