一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝，包括模型制作、組模、涂料淋涂和烘干、樹脂砂震動充填、底注式半封閉澆注系統(tǒng)、鑄件清理工藝步驟。本發(fā)明工藝采用程序化、數(shù)字化加工大鑄件消失模模型，模型材料以可再生的成本低廉的EPS泡沫代替稀有紅松木材，大量節(jié)約了不可再生資源，同時在加工性能上和效率上也大幅度提升。澆注系統(tǒng)設(shè)計排氣通道的開設(shè)，避免了利用燃燒等方法消除型腔消失模型等繁瑣操作，進一步突破了消失模鑄造工藝在金屬材料方面的限制，使得它的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。
【專利說明】
-種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鑄造工藝，具體地說設(shè)及一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 消失模鑄造是近年來我國鑄造成型著力推廣的一種新技術(shù)。它的工藝路線是W EPS高分子泡珠為材料，經(jīng)加熱蓋熟化、在金屬模具中發(fā)泡成與鑄造零件尺寸結(jié)構(gòu)完全相同 的泡沫模型，經(jīng)過浸涂或淋涂耐火涂料并烘干，放入特制砂箱，填入干砂，Ξ維振動充填、在 砂上表面覆膜、抽真空將砂緊實，然后誘入金屬液使模樣受熱氣化逸出，金屬液體置換EPS 模型空間而得到與模樣形狀一致的金屬鑄件，是一種近無余量的精確成形方法。
[0003] 消失模鑄造成型工藝具有諸多傳統(tǒng)鑄造成型工藝無可比擬的優(yōu)勢。1、鑄造胎具W 金屬模具成型，尺寸精度高，表面光潔，加工量小，降低機工成本;2、對于難W加工的閥類孔 徑，能夠?qū)崿F(xiàn)非加工高精度成型；3、鑄件質(zhì)量好，組織致密，內(nèi)部缺陷少;4、改善了鑄造臟、 亂、差的勞動環(huán)境，節(jié)省了勞動力資源，實現(xiàn)了綠色鑄造;5、有利于組織規(guī)?；a(chǎn)，靈活調(diào) 節(jié)鑄件批量、規(guī)格、種類。
[0004] 由于消失模鑄造工藝是基于金屬模具發(fā)泡模型和干砂、負壓W及Ξ位震動造型， 所W對于大型、小批量鑄件，消失模工藝受到W下幾個方面限制：1、發(fā)泡金屬模具制作成本 高，不可能針對單件小批量生產(chǎn)；2、造型工藝裝備，無論砂箱還是振動臺，都不能保證各種 規(guī)格鑄件的通用性;3、誘注過程中，大型鑄件表面積大，在金屬液誘入、負壓受到破壞的狀 態(tài)下，干砂緊實的可靠性難W保證和支持大型和超大型鑄件的順利充型，使得消失模鑄造 在相當長的時間內(nèi)一直拘泥于批量小型鑄件的生產(chǎn)，在大鑄件成型上消失模的優(yōu)勢難W得 到應(yīng)用。在技術(shù)上，消失模鑄造還局限于金屬液置換消失?？臻g，置換氣隙壓強沒有排除手 段，鑄件由氣隙壓強和泡沫燃留物產(chǎn)生的缺陷難W控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決【背景技術(shù)】中消失模工藝受到的局限，充分發(fā)揮消失模鑄造成型工藝的優(yōu)勢， 本發(fā)明提供一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝，作為消失模負壓鑄造先進工藝的技術(shù)延 伸，填補國內(nèi)大型鑄件消失模精細鑄造的技術(shù)空白。運種工藝具有科技含量高，便于程序 化，操作簡單，鑄件表面光潔，內(nèi)在質(zhì)量好，質(zhì)量穩(wěn)定，綜合成本低，節(jié)約能源，不污染環(huán)境等 優(yōu)點。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的：一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝，包括W 下步驟： 1、模型制作： (1 )、根據(jù)汽車沖壓模具鑄件編制加工程序，采用模型分層、拼合技術(shù)進行編程，程序內(nèi) 容包括加工步驟、進給量、走刀路線方式及選用刀具； (2)、模型下料:根據(jù)汽車沖壓模具上、下模輪廓尺寸，加上加工余量15~20mm，分別下 料、粘合，EPS泡沫板表觀密度為18kg/m3; 2、組模： (1 )、輪廓加工:按UG編程，通過立式加工中屯、加工下模座模型輪廓尺寸，用鑄模尺對加 工尺寸檢驗； (2)、用鉆孔器及仿形切割器進行特殊部位和特殊形狀加工，并進行整體打磨，模型輪 廓加工好后進行整體粘合； (3 )、按要求字體、規(guī)格及組合方式進行字模成型，標識粘貼，對組合好的模型進行白光 檢測； 3、 涂料淋涂和烘干:組合好后的模型放在涂料槽上方算子上，進行Ξ遍涂料淋涂，涂料 波美度60~65,第一遍用刷子將攬拌好的涂料刷涂難W淋到的角落，第二遍整體淋涂，掛 勻，送烘干室烘干，烘干溫度48~55Γ;第Ξ遍整體淋涂，找勻，涂層總厚度控制在1-1.4mm， 進烘干室烘干，烘干溫度48~55°C ; 4、 樹脂砂震動充填:將干燥好的模型進行誘注系統(tǒng)組合，將模型放入砂箱內(nèi)，將配比好 的樹脂砂撒入砂箱，振動充填，樹脂加入量為砂總量的0.8%，固化劑加入量為樹脂加入量的 40-60%，震動填實； 5、 誘注:模型誘注系統(tǒng)采用底注式半封閉誘注系統(tǒng)，根據(jù)鑄件重量計算控制內(nèi)誘口總 面積，鐵水從誘口杯2、立誘道3進入，通過橫誘道5和內(nèi)誘口 7，對模型4進行充填置換。誘注 過程中，隨著金屬液體的填充，金屬液與消失模4之間產(chǎn)生的氣隙6內(nèi)壓強不斷增大，氣隙壓 強被消失模4內(nèi)內(nèi)設(shè)置的排氣孔9破壞，有利于減少鑄件氣孔和消除積碳。金屬液充填置換 消失?？臻g，誘注時間根據(jù)鑄件重量計算，終投;:^奪，其中t為誘注時間，S2為誘注時間 系數(shù)，G為鑄件重量，誘注溫度1390~1420°C，保持金屬液流連續(xù)穩(wěn)定，防止斷流； 6、 鑄件清理:誘注結(jié)束，鑄件采用振動落砂，拋丸清理，表面光潔，輪廓清晰； 優(yōu)選的，所述組模過程中在組合好后的模型上開設(shè)燃通式隱性排氣通道，即在模型上 設(shè)置多個排氣孔9,排氣孔9開設(shè)從消失模排氣冒口 8向下，穿過消失模4,排氣孔9距消失模4 底部留30-50mm不打穿。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明工藝采用程序化、數(shù)字化加工大鑄件消失模模型，模 型材料W可再生的成本低廉的EPS泡沫代替稀有紅松木材，大量節(jié)約了不可再生資源，同時 在加工性能上和效率上也大幅度提升。消失模模型制作高科技手段的介入，為生產(chǎn)高品質(zhì) 的大型和超大型鑄件開辟了一條優(yōu)質(zhì)高效的新路。誘注系統(tǒng)設(shè)計排氣通道的開設(shè)，避免了 利用燃燒等方法消除型腔消失模型等繁瑣操作，進一步突破了消失模鑄造工藝在金屬材料 方面的限制，使得它的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。
【附圖說明】 [000引 圖1為本發(fā)明誘注工藝的示意圖。
[0009]零件說明：1、鐵水，2、誘口杯，3、立誘道，4、消失模，5、橫誘道，6、氣隙，7、內(nèi)誘口， 8、排氣冒口，9、排氣孔。
【具體實施方式】
[0010]為了更好地理解與實施，下面詳細說明一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝： 1、 模型制作： (1 )、根據(jù)汽車沖壓模具鑄件編制加工程序，采用模型分層、拼合技術(shù)進行編程，程序內(nèi) 容包括加工步驟、進給量、走刀路線方式及選用刀具； (2)、模型下料:根據(jù)汽車沖壓模具下模模輪廓尺寸，加上加工余量18mm，分別下料、粘 合，EPS泡沫板表觀密度為18kg/m3; 2、 組模： (1 )、輪廓加工:按UG編程，通過立式加工中屯、加工下模座模型輪廓尺寸，用鑄模尺對加 工尺寸檢驗； (2)、用鉆孔器及仿形切割器進行特殊部位和特殊形狀加工，并進行整體打磨，模型輪 廓加工好后進行整體粘合； (3 )、按要求字體、規(guī)格及組合方式進行字模成型，標識粘貼，對組合好的模型進行白光 檢測； 3、 涂料淋涂和烘干:組合好后的模型放在涂料槽上方算子上，進行Ξ遍涂料淋涂，涂料 波美度62,第一遍用刷子將攬拌好的涂料刷涂難W淋到的角落，第二遍整體淋涂，掛勻，送 烘干室烘干，烘干溫度5(TC;第Ξ遍整體淋涂，找勻，涂層總厚度控制在1.3mm，進烘干室烘 干，烘干溫度50°C; 4、 樹脂砂震動充填:將干燥好的模型進行誘注系統(tǒng)組合，在組合好后的模型上開設(shè)燃 通式隱性排氣通道，即在模型上設(shè)置多個排氣孔9,排氣孔9開設(shè)從消失模排氣冒口8向下， 穿過消失模4,排氣孔9距消失模4底部留40mm不打穿;將模型放入砂箱內(nèi)，將配比好的樹脂 砂撒入砂箱，振動充填，樹脂加入量為砂總量的0.8%，固化劑加入量為樹脂加入量的50%，震 動填實；充填過程中，要保證涂層不被碰壞，各個角落填勻，并保證開設(shè)的排氣通道不被砂 填入，砂箱填滿后等待硬化，并檢查清理排氣通道； 5、 誘注:模型誘注系統(tǒng)采用底注式半封閉誘注系統(tǒng)，根據(jù)鑄件重量計算控制內(nèi)誘口總 面積，鐵水從誘口杯2、立誘道3進入，通過橫誘道5和內(nèi)誘口 7,對消失模4進行充填置換。誘 注過程中，隨著金屬液體的填充，金屬液與消失模4之間產(chǎn)生的氣隙6內(nèi)壓強不斷增大，氣隙 壓強被消失模4內(nèi)設(shè)置的排氣孔9破壞，有利于減少鑄件氣孔和消除積碳，金屬液充填置換 消失模空間，誘注時間根據(jù)鑄件重量計算，鈴?:、. ?謀λΡ，其中t為誘注時間，S2為誘注時間 系數(shù)，G為鑄件重量，誘注溫度1390~1420°C，保持金屬液流連續(xù)穩(wěn)定，防止斷流； 6、 鑄件清理:誘注結(jié)束，鑄件采用振動落砂，拋丸清理，表面光潔，輪廓清晰。
【主權(quán)項】
1. 一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝，其特征在于包括W下步驟： (1) 、模型制作： (1.1) 、根據(jù)汽車沖壓模具鑄件編制加工程序，采用模型分層、拼合技術(shù)進行編程，程序 內(nèi)容包括加工步驟、進給量、走刀路線方式及選用刀具； (1.2) 、模型下料:根據(jù)汽車沖壓模具下模座輪廓尺寸，加上加工余量15~20mm，分別下 料、粘合，EPS泡沫板表觀密度為18kg/m3; (2) 、組模： (2.1) 、輪廓加工:按UG編程，通過立式加工中屯、加工下模座模型輪廓尺寸，用鑄模尺對 加工尺寸檢驗； (2.2) 、用鉆孔器及仿形切割器進行特殊部位和特殊形狀加工，并進行整體打磨，模型 輪廓加工好后進行整體粘合； (2.3) 、按要求字體、規(guī)格及組合方式進行字模成型，標識粘貼，對組合好的模型進行白 光檢測； (3 )、涂料淋涂和烘干:組合好后的模型放在涂料槽上方算子上，進行Ξ遍涂料淋涂，涂 料波美度60~65，第一遍用刷子將攬拌好的涂料刷涂難W淋到的角落，第二遍整體淋涂，掛 勻，送烘干室烘干，烘干溫度48~55°C ;第Ξ遍整體淋涂，找勻，涂層總厚度控制在1-1.4mm， 進烘干室烘干，烘干溫度48~55 °C ; (4) 、樹脂砂震動充填:將干燥好的模型進行誘注系統(tǒng)組合，組合好的模型放入砂箱內(nèi)， 將配比好的樹脂砂撒入砂箱，振動充填，樹脂加入量為砂總量的0.8%，固化劑加入量為樹脂 加入量的40-60%，震動填實； (5) 、誘注:模型誘注系統(tǒng)采用底注式半封閉誘注系統(tǒng)，根據(jù)鑄件重量計算控制內(nèi)誘口 總面積，鐵水從誘口杯(2)、立誘道(3)進入，通過橫誘道巧)和內(nèi)誘口（7)，對消失模(4)進行 充填置換，誘注過程中，隨著金屬液體的填充，金屬液與消失模(4)之間產(chǎn)生的氣隙(6)內(nèi)壓 強不斷增大，氣隙壓強被消失模(4)內(nèi)設(shè)置的排氣孔(9)破壞，有利于減少鑄件氣孔和消除 積碳，金屬液充填置換消失?？臻g，誘注時間根據(jù)鑄件重量計算，l藻.V?，其中t為誘 注時間，S2為誘注時間系數(shù)，G為鑄件重量，誘注溫度1390~1420°C，保持金屬液流連續(xù)穩(wěn) 定，防止斷流； (6) 、鑄件清理:誘注結(jié)束，鑄件采用振動落砂，拋丸清理，表面光潔，輪廓清晰。2. 如權(quán)利要求1所述的一種大型鑄件消失模樹脂砂鑄造工藝，其特征在于所述組模過 程中在組合好后的模型上開設(shè)燃通式隱性排氣通道，即在模型上設(shè)置多個排氣孔(9)，排氣 孔(9)開設(shè)從消失模排氣冒口（8)向下，穿過消失模(4)，排氣孔(9)距消失模(4)底部留30- 50mm不打穿D
【文檔編號】B22C9/04GK105964921SQ201610576254
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月21日
【發(fā)明人】張成福, 杜志斌
【申請人】煙臺銳盛汽車模具有限公司