一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺的制作方法

1.本发明涉及工程机械设备制造技术领域，更具体地说，本发明涉及一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺。


背景技术：

2.液压阀是大型挖掘机的液压控制系统关键零部件，是当今大型挖掘机液压控制系统的发展方向。挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。现今的大型挖掘机占绝大部分都有液压控制系统，液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成，液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。
3.目前，多路阀主要采用铸造的方式进行生产，在铸造的过程中由于在浇筑过程中铸型伸缩性差，容易发生断裂，因此需要进一步的改进。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺，以解决在浇筑过程中铸型伸缩性差，容易发生断裂的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺，包括以下步骤：
6.s1、模具准备，检查模具并把模具上的污垢清理干净；
7.s2、采用型砂制作主芯，制作时在主芯的主孔内放置钢筋作为芯骨，并在模具内按顺序摆放通气针，射砂完成后将通气针旋转一圈，主芯定型后，利用喷脱模剂进行脱模；
8.s3、采用型砂制作小芯，在小芯上垂直的筋的位置钻上排气孔；
9.s4、修除主芯、小芯上的披锋，去除主芯上过渡射嘴；
10.s5、通过砂芯粘制工装固定主芯，先将一面的小芯组装到主芯上，待粘合剂完全凝固后，将组装好的砂芯翻过来再通过砂芯粘制工装固定主芯，再将另一面的小芯组装到主芯上；
11.s6、准备壳体，将组装好的砂芯安装到壳体内；
12.s7、阀体浇注：对得到的壳体进行预热，预热温度为80～100℃，然后在预热后的壳体的内表面喷涂耐热剂，再对喷涂后的壳体进行保温，保温温度为200～280℃，保温时间为10～20分钟，而后采用侧面薄浇口两边同时浇注工艺，使用直径120mm、高220mm的发热冒口，在壳体底面放置专用冷铁，在所有主孔芯头处放置收缩间隙为1.5mm的石棉布，当铸件膨胀时，将有1.5mm的间隙来防止主孔的弯曲，再结合所述专用冷铁的作用，使得主孔的直线度在1.0mm之内；
13.s8、阀体成型后，阀体内的主芯和小芯由于高温而溃散，从而形成阀体内腔的流
道。
14.进一步的，所述型砂包括以下重量份数的原料：石英砂30～60份、皓砂20～30份、硅藻土2～6份、硅溶胶10～16份、聚酰亚胺4～8份、月桂醇硫酸钠1～3份和酚醛树脂1～3份。
15.进一步的，所述石英砂和皓砂的重量比为1.5～2:1。
16.进一步的，所述步骤s5中的粘合剂为水玻璃。
17.进一步的，所述步骤s7中浇注温度范围为1390～1430℃，浇注时间范围为18～25s，出炉温度范围为1510～1530℃。
18.进一步的，所述浇注完成后，在冒口中搅拌，进而防止形成无法补足的小熔池，达到补缩效果。
19.进一步的，所述耐热剂包括以下重量份数的原料：玻璃纤维30～50份、氧化锌10～15份、纳米陶瓷10～15份、壳聚糖2～6份、丙烯酸树脂20～25份和聚丙烯酰胺2～6份。
20.进一步的，所述步骤s2中还包括使用水基涂料，并在所述水基涂料中加入石墨粉，制成波美度范围为35
°
b
é
～42
°
b
é
的涂料。
21.进一步的，所述步骤s2中制作主芯的加热温度范围为150～170℃，射砂压力不小于0.6mpa，射砂时间不少于6s，固化时间不少于120s。
22.本发明的技术效果和优点：
23.本发明通过预热和喷涂耐热剂，在浇注过程中铸型具有较强的伸缩性、不容易发生破裂，同时，保证浇注与冷却的均匀进行，从而得到的铸件不容易产生缩孔、缩松和内部气孔。
具体实施方式
24.下面将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。
25.本发明提供了一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺，包括以下步骤：
26.s1、模具准备，检查模具并把模具上的污垢清理干净；
27.s2、采用型砂制作主芯，制作时在主芯的主孔内放置钢筋作为芯骨，并在模具内按顺序摆放通气针，射砂完成后将通气针旋转一圈，主芯定型后，利用喷脱模剂进行脱模；
28.s3、采用型砂制作小芯，在小芯上垂直的筋的位置钻上排气孔；
29.s4、修除主芯、小芯上的披锋，去除主芯上过渡射嘴；
30.s5、通过砂芯粘制工装固定主芯，先将一面的小芯组装到主芯上，待粘合剂完全凝固后，将组装好的砂芯翻过来再通过砂芯粘制工装固定主芯，再将另一面的小芯组装到主芯上；
31.s6、准备壳体，将组装好的砂芯安装到壳体内；
32.s7、阀体浇注：对得到的壳体进行预热，预热温度为80～100℃，然后在预热后的壳体的内表面喷涂耐热剂，再对喷涂后的壳体进行保温，保温温度为200～280℃，保温时间为10～20分钟，而后采用侧面薄浇口两边同时浇注工艺，使用直径120mm、高220mm的发热冒
口，在壳体底面放置专用冷铁，在所有主孔芯头处放置收缩间隙为1.5mm的石棉布，当铸件膨胀时，将有1.5mm的间隙来防止主孔的弯曲，再结合专用冷铁的作用，使得主孔的直线度在1.0mm之内；
33.s8、阀体成型后，阀体内的主芯和小芯由于高温而溃散，从而形成阀体内腔的流道。
34.在一个优选地实施方式中，型砂包括以下重量份数的原料：石英砂30～60份、皓砂20～30份、硅藻土2～6份、硅溶胶10～16份、聚酰亚胺4～8份、月桂醇硫酸钠1～3份和酚醛树脂1～3份。
35.在一个优选地实施方式中，石英砂和皓砂的重量比为1.5～2:1。
36.在一个优选地实施方式中，步骤s5中的粘合剂为水玻璃。
37.在一个优选地实施方式中，步骤s7中浇注温度范围为1390～1430℃，浇注时间范围为18～25s，出炉温度范围为1510～1530℃。
38.在一个优选地实施方式中，浇注完成后，在冒口中搅拌，进而防止形成无法补足的小熔池，达到补缩效果。
39.在一个优选地实施方式中，耐热剂包括以下重量份数的原料：玻璃纤维30～50份、氧化锌10～15份、纳米陶瓷10～15份、壳聚糖2～6份、丙烯酸树脂20～25份和聚丙烯酰胺2～6份。
40.在一个优选地实施方式中，步骤s2中还包括使用水基涂料，并在水基涂料中加入石墨粉，制成波美度范围为35
°
b
é
～42
°
b
é
的涂料。
41.在一个优选地实施方式中，步骤s2中制作主芯的加热温度范围为150～170℃，射砂压力不小于0.6mpa，射砂时间不少于6s，固化时间不少于120s。
42.实施例1
43.一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺，包括以下步骤：
44.s1、模具准备，检查模具并把模具上的污垢清理干净；
45.s2、采用型砂制作主芯，制作时在主芯的主孔内放置钢筋作为芯骨，并在模具内按顺序摆放通气针，射砂完成后将通气针旋转一圈，主芯定型后，利用喷脱模剂进行脱模；
46.步骤s2中还包括使用水基涂料，并在水基涂料中加入石墨粉，制成波美度范围为35
°
b
é
的涂料；
47.步骤s2中制作主芯的加热温度范围为150℃，射砂压力不小于0.6mpa，射砂时间不少于6s，固化时间不少于120s；
48.s3、采用型砂制作小芯，在小芯上垂直的筋的位置钻上排气孔；
49.s4、修除主芯、小芯上的披锋，去除主芯上过渡射嘴；
50.s5、通过砂芯粘制工装固定主芯，先将一面的小芯组装到主芯上，待水玻璃完全凝固后，将组装好的砂芯翻过来再通过砂芯粘制工装固定主芯，再将另一面的小芯组装到主芯上；
51.s6、准备壳体，将组装好的砂芯安装到壳体内；
52.s7、阀体浇注：对得到的壳体进行预热，预热温度为80℃，然后在预热后的壳体的内表面喷涂耐热剂，再对喷涂后的壳体进行保温，保温温度为200℃，保温时间为10分钟，而后采用侧面薄浇口两边同时浇注工艺，使用直径120mm、高220mm的发热冒口，在壳体底面放
置专用冷铁，在所有主孔芯头处放置收缩间隙为1.5mm的石棉布，当铸件膨胀时，将有1.5mm的间隙来防止主孔的弯曲，再结合专用冷铁的作用，使得主孔的直线度在1.0mm之内；
53.步骤s7中浇注温度范围为1390℃，浇注时间范围为18s，出炉温度范围为1510℃，浇注完成后，在冒口中搅拌，进而防止形成无法补足的小熔池，达到补缩效果；
54.s8、阀体成型后，阀体内的主芯和小芯由于高温而溃散，从而形成阀体内腔的流道。
55.其中，型砂包括以下重量份数的原料：石英砂30份、皓砂20份、硅藻土2份、硅溶胶10份、聚酰亚胺4份、月桂醇硫酸钠1份和酚醛树脂1份，石英砂和皓砂的重量比为1.5:1；耐热剂包括以下重量份数的原料：玻璃纤维30份、氧化锌10份、纳米陶瓷10份、壳聚糖2份、丙烯酸树脂20份和聚丙烯酰胺2份。
56.实施例2
57.一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺，包括以下步骤：
58.s1、模具准备，检查模具并把模具上的污垢清理干净；
59.s2、采用型砂制作主芯，制作时在主芯的主孔内放置钢筋作为芯骨，并在模具内按顺序摆放通气针，射砂完成后将通气针旋转一圈，主芯定型后，利用喷脱模剂进行脱模；
60.步骤s2中还包括使用水基涂料，并在水基涂料中加入石墨粉，制成波美度范围为42
°
b
é
的涂料；
61.步骤s2中制作主芯的加热温度范围为170℃，射砂压力不小于0.6mpa，射砂时间不少于6s，固化时间不少于120s；
62.s3、采用型砂制作小芯，在小芯上垂直的筋的位置钻上排气孔；
63.s4、修除主芯、小芯上的披锋，去除主芯上过渡射嘴；
64.s5、通过砂芯粘制工装固定主芯，先将一面的小芯组装到主芯上，待水玻璃完全凝固后，将组装好的砂芯翻过来再通过砂芯粘制工装固定主芯，再将另一面的小芯组装到主芯上；
65.s6、准备壳体，将组装好的砂芯安装到壳体内；
66.s7、阀体浇注：对得到的壳体进行预热，预热温度为100℃，然后在预热后的壳体的内表面喷涂耐热剂，再对喷涂后的壳体进行保温，保温温度为280℃，保温时间为10～20分钟，而后采用侧面薄浇口两边同时浇注工艺，使用直径120mm、高220mm的发热冒口，在壳体底面放置专用冷铁，在所有主孔芯头处放置收缩间隙为1.5mm的石棉布，当铸件膨胀时，将有1.5mm的间隙来防止主孔的弯曲，再结合专用冷铁的作用，使得主孔的直线度在1.0mm之内；
67.步骤s7中浇注温度范围为1430℃，浇注时间范围为25s，出炉温度范围为1530℃，浇注完成后，在冒口中搅拌，进而防止形成无法补足的小熔池，达到补缩效果；
68.s8、阀体成型后，阀体内的主芯和小芯由于高温而溃散，从而形成阀体内腔的流道。
69.其中，型砂包括以下重量份数的原料：石英砂60份、皓砂30份、硅藻土6份、硅溶胶16份、聚酰亚胺8份、月桂醇硫酸钠3份和酚醛树脂3份，石英砂和皓砂的重量比为2:1；耐热剂包括以下重量份数的原料：玻璃纤维50份、氧化锌15份、纳米陶瓷15份、壳聚糖6份、丙烯酸树脂25份和聚丙烯酰胺6份。
70.实施例3
71.一种工程机械用复杂多路阀铸造成型工艺，包括以下步骤：
72.s1、模具准备，检查模具并把模具上的污垢清理干净；
73.s2、采用型砂制作主芯，制作时在主芯的主孔内放置钢筋作为芯骨，并在模具内按顺序摆放通气针，射砂完成后将通气针旋转一圈，主芯定型后，利用喷脱模剂进行脱模；
74.步骤s2中还包括使用水基涂料，并在水基涂料中加入石墨粉，制成波美度范围为38
°
b
é
的涂料；
75.步骤s2中制作主芯的加热温度范围为160℃，射砂压力不小于0.6mpa，射砂时间不少于6s，固化时间不少于120s；
76.s3、采用型砂制作小芯，在小芯上垂直的筋的位置钻上排气孔；
77.s4、修除主芯、小芯上的披锋，去除主芯上过渡射嘴；
78.s5、通过砂芯粘制工装固定主芯，先将一面的小芯组装到主芯上，待水玻璃完全凝固后，将组装好的砂芯翻过来再通过砂芯粘制工装固定主芯，再将另一面的小芯组装到主芯上；
79.s6、准备壳体，将组装好的砂芯安装到壳体内；
80.s7、阀体浇注：对得到的壳体进行预热，预热温度为90℃，然后在预热后的壳体的内表面喷涂耐热剂，再对喷涂后的壳体进行保温，保温温度为240℃，保温时间为15分钟，而后采用侧面薄浇口两边同时浇注工艺，使用直径120mm、高220mm的发热冒口，在壳体底面放置专用冷铁，在所有主孔芯头处放置收缩间隙为1.5mm的石棉布，当铸件膨胀时，将有1.5mm的间隙来防止主孔的弯曲，再结合专用冷铁的作用，使得主孔的直线度在1.0mm之内；
81.步骤s7中浇注温度范围为1410℃，浇注时间范围为22s，出炉温度范围为1520℃，浇注完成后，在冒口中搅拌，进而防止形成无法补足的小熔池，达到补缩效果；
82.s8、阀体成型后，阀体内的主芯和小芯由于高温而溃散，从而形成阀体内腔的流道。
83.其中，型砂包括以下重量份数的原料：石英砂45份、皓砂25份、硅藻土4份、硅溶胶13份、聚酰亚胺6份、月桂醇硫酸钠2份和酚醛树脂2份，石英砂和皓砂的重量比为1.8:1；耐热剂包括以下重量份数的原料：玻璃纤维40份、氧化锌12份、纳米陶瓷13份、壳聚糖4份、丙烯酸树脂22份和聚丙烯酰胺4份。
84.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。