一种覆膜砂壳型铸造方法与流程

1.本发明属于金属铸造技术领域，具体为一种覆膜砂壳型铸造方法。


背景技术：

2.覆膜砂指。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。用于铸钢件、铸铁件。
3.但是常见的覆膜砂壳型成品在铸造过程中，内部会产生气孔，从而造成耐用度不够高的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种覆膜砂壳型铸造方法。
5.本发明采用的技术方案如下：一种覆膜砂壳型铸造方法，所述覆膜砂壳型铸造方法包括以下步骤:
6.s1.覆膜砂的配置：将锆砂或铬铁矿砂800～1000份、固态酚醛树脂300～500份、六亚甲基四胺60～100份、硬脂酸钙30～50份、耐高温添加剂20～50份、超短玻璃纤维材料20～50份、油页岩粉末20～50份，之后使用混砂机进行搅拌混合120s；
7.s2.加入硬脂酸钙30～50份混合30s，强烈搅拌至散砂状，此时散砂状的控制在40目以下；
8.s3.取整个壳型的厚度一致的模具，模具的砂型芯头位置保留排气通道，使合型后砂芯中的气体能沿着排气通道向外排出；
9.s4.取来射芯机，利用热芯盒设备和工装制作实体芯，备用；
10.s5.采用摇摆式壳芯机制作覆膜砂壳芯，通过射砂、结壳、提出余砂、固化、脱膜等环节完成制芯过程，得到覆膜砂壳型；
11.s6.在步骤s5中制得的壳型表面施涂润湿性强的水基涂料，施涂后，要对壳型进行烘烤，保证涂料干燥及壳型内无水分；
12.s7.在浇注前对壳型进行再次烘烤；
13.s8.将整理好的壳型、壳芯组合合型；将熔融铁液浇入合型好的壳型的内部空腔，浇注后冷却；
14.s9.分离废砂和铸件，即得到覆膜砂壳型。
15.在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，锆砂或铬铁矿砂中要求sio2》90％，含泥量≤0.2％；粒度分布宜采用3～5筛分散度；内部afs细度为50～65；锆砂或铬铁矿砂中选用圆整硅砂；锆砂或铬铁矿砂中角形因素应小于1.3；ph值小于7。
16.在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，固态酚醛树脂的热板法聚合速度设置为25～27s；固态酚醛树脂的软化点：90～105℃；固态酚醛树脂的流动性：60～110mm；固态酚
醛树脂的游离酚含量：≤4％。
17.在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，使用混砂机进行搅拌混合之后，开始对混合物进行静置，等到混合物的温度降至110～130℃之后，再继续进行下一步操作。
18.在一优选的实施方式中，所述步骤s3中，模具设计时，应注意壳型的公母配合，下型打胶位置为下凹，上型为凸出，可防止壳型粘结剂进入型腔，造成铸件气孔缺陷。
19.在一优选的实施方式中，所述步骤s5中，芯盒温度控制在250-310℃，射砂压力一般为0.20～0.45mpa，射砂时间一般控制在5～12s。
20.在一优选的实施方式中，所述步骤s5中，壳厚5～7mm时，结壳时间10～25s，壳厚8mm时，结壳时间25～60s，摇摆倒砂时间控制为5-10s；硬化时间控制在20-100s。
21.在一优选的实施方式中，所述步骤s9中，清理堆积在砂芯芯头位置排气通道的堆积涂料，打胶时也应绕开排气通道；合型应做到随炉合型，保证浇注时壳型的温度高于环境温度10℃以上。
22.在一优选的实施方式中，所述步骤s8中，熔解完成后需要将熔融铁液中杂质使用除渣剂去除干净，对熔融铁液进行充分脱氧，此时可以在出钢时，在茶壶包包底加入量为浇包所盛钢液的0.09％的铝丝，当钢液倒入浇包1/3～1/2时，加入硅钙合金。
23.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
24.1、本发明中，以保证生产的壳型在同样的制型参数下，各个位置的砂能够完全固化，不夹带生砂，也不发生过熟，从而减少壳型的发气，降低铸件发生气孔缺陷的概率，提高了覆膜砂壳型铸造时候的产品精度，为生产厂家带来了更多的经济利益。
25.2、本发明中，覆膜砂在配制时，加入了超短玻璃纤维材料，从而增了产品的强韧度，避免在手续的使用过程中，覆膜砂容易发生损坏，从而增加了产品的耐用度和使用寿命。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对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作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。
27.实施例一：
28.一种覆膜砂壳型铸造方法，覆膜砂壳型铸造方法包括以下步骤:
29.s1:先进行覆膜砂的配置，称取锆砂或铬铁矿砂800、固态酚醛树脂300份、六亚甲基四胺60份、耐高温添加剂20份、超短玻璃纤维材料20份、油页岩粉末20份备用；步骤s1中，锆砂或铬铁矿砂中要求sio2》90％，含泥量≤0.2％；粒度分布宜采用3～5筛分散度；内部afs细度为50～65；锆砂或铬铁矿砂中选用圆整硅砂；锆砂或铬铁矿砂中角形因素应小于1.3；ph值小于7；步骤s1中，固态酚醛树脂的热板法聚合速度设置为25～27s；固态酚醛树脂的软化点：90～105℃；固态酚醛树脂的流动性：60～110mm；固态酚醛树脂的游离酚含量：≤4％；
30.s2:取来混砂机，将锆砂或铬铁矿砂800份、固态酚醛树脂300份、六亚甲基四胺60份、硬脂酸钙30份、耐高温添加剂20份、超短玻璃纤维材料20份、油页岩粉末20份，之后使用
混砂机进行搅拌混合120s；步骤s2中，使用混砂机进行搅拌混合之后，开始对混合物进行静置，等到混合物的温度降至110～130℃之后，再继续进行下一步操作，覆膜砂在配制时，加入了超短玻璃纤维材料，从而增了产品的强韧度，避免在手续的使用过程中，覆膜砂容易发生损坏，从而增加了产品的耐用度和使用寿命
31.s3:之后加入硬脂酸钙30～50份混合30s，强烈搅拌至散砂状，此时散砂状的控制在40目以下；
32.s4:进行模具的设计，模具设计时，尽量使整个壳型的厚度一致，砂型芯头位置保留排气通道，使合型后砂芯中的气体能沿着排气通道向外排出；步骤s4中，模具设计时，应注意壳型的公母配合，下型打胶位置为下凹，上型为凸出，可防止壳型粘结剂进入型腔，造成铸件气孔缺陷；
33.s5:取来射芯机，利用热芯盒设备和工装制作实体芯，制作结束之后，可以将实体芯置于干燥的置物板上备用；
34.s6:用采用摇摆式壳芯机制作覆膜砂壳芯，通过射砂、结壳、提出余砂、固化、脱膜等环节完成制芯过程，得到覆膜砂壳型；步骤s6中，芯盒温度控制在250-310℃，射砂压力一般为0.20～0.45mpa，射砂时间一般控制在5～12s；步骤s6中，壳厚5～7mm时，结壳时间10～25s，壳厚8mm时，结壳时间25～60s，摇摆倒砂时间控制为5-10s；硬化时间控制在20-100s；
35.s7:在步骤s6中制得的壳型表面施涂润湿性强的水基涂料，施涂后，要对壳型进行烘烤，保证涂料干燥及壳型内无水分；
36.s8:在浇注前对壳型进行再次烘烤，可以进一步去除壳型内的水分及其他易发气物质；
37.s9:将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，开始进行合型；将熔融铁液浇入合型好的壳型的内部空腔，浇注后冷却；步骤s9中，熔解完成后需要将熔融铁液中杂质使用除渣剂去除干净，对熔融铁液进行充分脱氧，此时可以在出钢时，在茶壶包包底加入量为浇包所盛钢液的0.09％的铝丝，当钢液倒入浇包1/3～1/2时，加入硅钙合金；
38.s10:步骤s9中铸件成型结束之后，开始静置等待铸件冷却，冷却后分离废砂和铸件，即可完成整个覆膜砂壳型的铸造过程；步骤s10中，清理堆积在砂芯芯头位置排气通道的堆积涂料，打胶时也应绕开排气通道；合型应做到随炉合型，保证浇注时壳型的温度高于环境温度10℃以上，以保证生产的壳型在同样的制型参数下，各个位置的砂能够完全固化，不夹带生砂，也不发生过熟，从而减少壳型的发气，降低铸件发生气孔缺陷的概率，提高了覆膜砂壳型铸造时候的产品精度，为生产厂家带来了更多的经济利益。
39.实施例二：
40.一种覆膜砂壳型铸造方法，覆膜砂壳型铸造方法包括以下步骤:
41.s1:先进行覆膜砂的配置，称取锆砂或铬铁矿砂1000份、固态酚醛树脂500份、六亚甲基四胺100份、耐高温添加剂50份、超短玻璃纤维材料20份、油页岩粉末20份备用；步骤s1中，锆砂或铬铁矿砂中要求sio2》90％，含泥量≤0.2％；粒度分布宜采用3～5筛分散度；内部afs细度为50～65；锆砂或铬铁矿砂中选用圆整硅砂；锆砂或铬铁矿砂中角形因素应小于1.3；ph值小于7；步骤s1中，固态酚醛树脂的热板法聚合速度设置为25～27s；固态酚醛树脂的软化点：90～105℃；固态酚醛树脂的流动性：60～110mm；固态酚醛树脂的游离酚含量：≤4％；
42.s2:取来混砂机，将锆砂或铬铁矿砂1000份、固态酚醛树脂500份、六亚甲基四胺100份、硬脂酸钙50份、耐高温添加剂50份、超短玻璃纤维材料20份、油页岩粉末20份，之后使用混砂机进行搅拌混合120s；步骤s2中，使用混砂机进行搅拌混合之后，开始对混合物进行静置，等到混合物的温度降至110～130℃之后，再继续进行下一步操作，覆膜砂在配制时，加入了超短玻璃纤维材料，从而增了产品的强韧度，避免在手续的使用过程中，覆膜砂容易发生损坏，从而增加了产品的耐用度和使用寿命
43.s3:之后加入硬脂酸钙30～50份混合30s，强烈搅拌至散砂状，此时散砂状的控制在40目以下；
44.s4:进行模具的设计，模具设计时，尽量使整个壳型的厚度一致，砂型芯头位置保留排气通道，使合型后砂芯中的气体能沿着排气通道向外排出；步骤s4中，模具设计时，应注意壳型的公母配合，下型打胶位置为下凹，上型为凸出，可防止壳型粘结剂进入型腔，造成铸件气孔缺陷；
45.s5:取来射芯机，利用热芯盒设备和工装制作实体芯，制作结束之后，可以将实体芯置于干燥的置物板上备用；
46.s6:用采用摇摆式壳芯机制作覆膜砂壳芯，通过射砂、结壳、提出余砂、固化、脱膜等环节完成制芯过程，得到覆膜砂壳型；步骤s6中，芯盒温度控制在250-310℃，射砂压力一般为0.20～0.45mpa，射砂时间一般控制在5～12s；步骤s6中，壳厚5～7mm时，结壳时间10～25s，壳厚8mm时，结壳时间25～60s，摇摆倒砂时间控制为5-10s；硬化时间控制在20-100s；
47.s7:在步骤s6中制得的壳型表面施涂润湿性强的水基涂料，施涂后，要对壳型进行烘烤，保证涂料干燥及壳型内无水分；
48.s8:在浇注前对壳型进行再次烘烤，可以进一步去除壳型内的水分及其他易发气物质；
49.s9:将整理好的壳型、壳芯依次按照工艺卡或图纸组合完毕之后，开始进行合型；将熔融铁液浇入合型好的壳型的内部空腔，浇注后冷却；步骤s9中，熔解完成后需要将熔融铁液中杂质使用除渣剂去除干净，对熔融铁液进行充分脱氧，此时可以在出钢时，在茶壶包包底加入量为浇包所盛钢液的0.09％的铝丝，当钢液倒入浇包1/3～1/2时，加入硅钙合金；
50.s10:步骤s9中铸件成型结束之后，开始静置等待铸件冷却，冷却后分离废砂和铸件，即可完成整个覆膜砂壳型的铸造过程；步骤s10中，清理堆积在砂芯芯头位置排气通道的堆积涂料，打胶时也应绕开排气通道；合型应做到随炉合型，保证浇注时壳型的温度高于环境温度10℃以上，以保证生产的壳型在同样的制型参数下，各个位置的砂能够完全固化，不夹带生砂，也不发生过熟，从而减少壳型的发气，降低铸件发生气孔缺陷的概率，提高了覆膜砂壳型铸造时候的产品精度，为生产厂家带来了更多的经济利益。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。