一种中大型精密铸件组壳铸造工艺制造技术

本发明专利技术涉及铸造造型工艺技术领域，具体公开了一种中大型精密铸件组壳铸造工艺，依次包括制模、薄膜加热、薄膜成型、浸涂浆液、组壳、放砂箱、加砂振实、盖模、冶炼、浇铸、起模、冷却脱壳等步骤；该方法通过对温度、重力、压力、真空、振动等物理“场”理论的综合运用，充分挖掘利用“壳”的技术优势，开发适宜不同行业、不同材质、不同结构的金属产品工艺技术，并打造提供先进成形“壳”的产品、材料、装备及金属产品的开发、试制、产业化应用研究与推广的整体化解决方案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种中大型精密铸件组壳铸造工艺


[0001]本专利技术涉及铸造造型工艺
，尤其是涉及一种中大型精密铸件组壳铸造工艺。

技术介绍

[0002]气化模铸造工艺是气化模
‑
精铸
‑
振动紧实、负压浇注复合工艺，它集中了实型铸造、熔模精密铸造和负压造型三种工艺的特长，具有独特的优点。该工艺适用于各种合金的少或无余量精密铸件的生产，目前已生产出重达450kg的精铸件。该工艺由于釆用浇注前失模技术，淸除了实型铸造因浇注过程中将模气化而引起的铸件表面增碳问题，故适用于包括低碳钢和合金钢在内的所有合金的铸造。该工艺共有如下优点，(1)填充砂只使用干燥原砂，不需粘结剂，大大降了造型材料成本；(2)工艺设计不需拔模斜度，可最大限度地减少铸件壁厚；(3)铸件可在铸型中任意放置，以达到最佳的补缩；(4)取消了制芯工序、铸型的合箱锁紧工序、震动落砂工序，以及各工序相应的设备，减少了生产线投资成本；(5)消除了灰尘、烟气和噪声，改善了工作环境；(6)所用设备远较熔摸铸造工艺简单；(7)提高了铸件质置，从而提升了铸件的价值。由于这种工艺具有许多显而易见的优点，赢得了铸造界的关注，被认为是铸造行业具有广阔发展前途的一项突破性铸造工艺。
[0003]如公告号CN108889907B公开一种用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法，采用制作的特殊壳型，能够铸造高质量，无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷的铸件，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法，包括制模、在白模表面涂覆壳型涂料并干燥处理、熔模制壳、壳型装箱、负压浇注等步骤。
[0004]然而，该工艺中采用制作模壳的材料成本高，且烧壳过程采用的温度高，模壳破碎率高，大大增加了制作成本。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种中大型精密铸件组壳铸造工艺，通过对温度、重力、压力、真空、振动等物理“场”理论的综合运用，充分挖掘利用“壳”的技术优势，开发适宜不同行业、不同材质、不同结构的金属产品工艺技术，并打造提供先进成形“壳”的产品、材料、装备及金属产品的开发、试制、产业化应用研究与推广的整体化解决方案。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种中大型精密铸件组壳铸造工艺，包括以下步骤：
[0008]1)制模，利用机加工工艺得到模样，把模样放在一块中空的型板上，模样上开有大量的通气孔，当真空作用时，这些孔有助于使塑料薄膜紧贴在模样上；
[0009]2)薄膜加热，将拉伸率大、塑性变形率高的塑料薄膜用加热器加热软化。加热温度一般在80～120℃；
[0010]3)薄膜成型，将软化的薄膜覆盖在模样表层上，通过空气孔，在200～400mmHg的真
空吸力下，使薄膜紧贴在模型表面；
[0011]4)浸涂浆液，将步骤3得到的模样进行面层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度为0.2
‑
0.5mm的面层，面层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂和消泡剂；然后将模样继续进行过渡层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度为0.5mm的过渡层，过渡层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料和润湿剂；再将模样继续进行背层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度不小于0.5mm的背层，背层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂和纤维素；
[0012]5)组壳，将经过步骤1
‑
4处理得到模样表面的壳与模样分离，得到半芯壳；通过步骤1
‑
4，得到剩余的半芯壳；将两块或两块以上的半芯壳粘接，形成完整的模壳；
[0013]6)放砂箱，将步骤5得到的模壳置入用于真空铸造的专用砂箱中；
[0014]7)加砂振实，将步骤6得到的砂箱内加入粒度为100～200目的干砂，然后进行微振，使砂子流动与模壳的各个部位接触，并使砂子紧实至较高的密度；
[0015]8)盖模，在步骤7的得到砂型开浇口杯，刮平砂层表面，盖上塑料薄膜；
[0016]9)冶炼，利用冶炼炉进行原材料熔炼，得到符合要求的配方和性能要求的金属液；
[0017]10)浇铸，将步骤9得到的金属液从底部取液，在微真空的环境下通过浇口将金属液浇注到模壳内，模壳内的气体夹杂沿模壳和砂型中的微孔由负压排出；
[0018]11)起模，将步骤10浇铸后的砂箱不断进行抽真空，在大气压力的作用下使铸型硬化；然后释放负压箱真空，砂箱经适当的冷却时间以后取消真空恢复常压状态，使自由流动的砂子流出，存下一个没有砂块，无机械粘砂的带模壳铸件；
[0019]12)冷却脱壳，步骤11得到的带模壳铸件在空气中自然冷却过程中，大部分模壳自行逐渐破碎，脱离模型；然后由手工处理未自动脱落的模壳，并对铸件进行清洁，得到符合要求的精密铸件。
[0020]进一步的，步骤4中，粉状耐火材料为莫来粉、石英粉和高铝粉的任意一种或任意组合。
[0021]进一步的，步骤4中，粉状耐火材料的粒度为200
‑
325目。
[0022]进一步的，步骤4中，背层的厚度为0.5
‑
1mm。
[0023]进一步的，步骤10至步骤12中，所述真空状态为有真空泵保持的压力为
‑
0.03MPa。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术的先进成形“壳”工艺技术，是在继承和发扬中国传统精密铸造成型工艺基础上，融合融模、V法、消失模于一体的技术，在“为成形制造持续创造物理和无机化学新作用”理念的指导下，通过对温度、重力、压力、真空、振动等物理“场”理论的综合运用，充分挖掘利用“壳”的技术优势，开发适宜不同行业、不同材质、不同结构的金属产品工艺技术，并打造提供先进成形“壳”的产品、材料、装备及金属产品的开发、试制、产业化应用研究与推广的整体化解决方案。
具体实施方式
[0026]下面对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范
围。
[0027]一种中大型精密铸件组壳铸造工艺，包括以下步骤：
[0028]1)制模，利用机加工工艺得到模样，把模样放在一块中空的型板上，模样上开有大量的通气孔，当真空作用时，这些孔有助于使塑料薄膜紧贴在模样上；
[0029]2)薄膜加热，将拉伸率大、塑性变形率高的塑料薄膜用加热器加热软化。加热温度一般在80～120℃；
[0030]3)薄膜成型，将软化的薄膜覆盖在模样表层上，通过空气孔，在200～400mmHg的真空吸力下，使薄膜紧贴在模型表面；
[0031]4)浸涂浆液，将步骤3得到的模样进行面层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度为0.2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中大型精密铸件组壳铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)制模，利用机加工工艺得到模样，把模样放在一块中空的型板上，模样上开有大量的通气孔，当真空作用时，这些孔有助于使塑料薄膜紧贴在模样上；2)薄膜加热，将拉伸率大、塑性变形率高的塑料薄膜用加热器加热软化。加热温度一般在80～120℃；3)薄膜成型，将软化的薄膜覆盖在模样表层上，通过空气孔，在200～400mmHg的真空吸力下，使薄膜紧贴在模型表面；4)浸涂浆液，将步骤3得到的模样进行面层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度为0.2
‑
0.5mm的面层，面层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂和消泡剂；然后将模样继续进行过渡层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度为0.5mm的过渡层，过渡层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料和润湿剂；再将模样继续进行背层浸涂浆液，然后进行干燥烘干，使模样粘附厚度不小于0.5mm的背层，背层浆液的主要成分为粘结剂、粉状耐火材料、润湿剂和纤维素；5)组壳，将经过步骤1
‑
4处理得到模样表面的壳与模样分离，得到半芯壳；通过步骤1
‑
4，得到剩余的半芯壳；将至少两块半芯壳粘接，形成完整的模壳；6)放砂箱，将步骤5得到的模壳置入用于真空铸造的专用砂箱中；7)加砂振实，将步骤6得到的砂箱内加入粒度为100～200目的干砂，然后进行微振，使砂子流动与模壳的各个部位接触，并使砂子紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天平，王爱丽，李泽同，李泽嘉，王健，王洋，
申请(专利权)人：安阳市凯创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：