一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法技术

一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，包括步骤一，制作模样和型芯盒；步骤二，配制型砂；步骤三，添加粘合剂；步骤四，制作砂芯；步骤五，合型浇注；步骤六，脱模落砂；步骤七，清理检验；本发明专利技术采用碱酚醛有机粘结剂，浇注后有机粘结剂燃烧，有效提高了型砂溃散性，废砂极易清理，降低了除砂难度，通过操作过程中先紧实砂芯后固化，降低了制作小型砂芯成型难度，提高砂芯强度，同时宝珠砂的应用及小型砂芯芯骨缠绕透气带，保证了近似窜皮芯结构砂芯的透气性，防止气孔产生，另外根据半封闭型腔形状

【技术实现步骤摘要】
一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法


[0001]本专利技术涉及砂型铸造
，具体为一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法
。

技术介绍

[0002]砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法
。
钢
、
铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得
。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产
、
成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺，其中的水玻璃砂工艺因其成本低廉而被广泛应用于半封闭
(
只有一端出砂的型腔
)
或者小规格型腔并且型腔周围结构的铸件壁厚大于
60mm
以上的中大型铸钢件生产中
。
[0003]而现有的工艺存在着以下缺陷：一是采用普通水玻璃或改性水玻璃作为粘结剂的
、
型砂采用普通硅砂的型砂工艺，其铸件浇注后型砂高温残留强度高
、
溃散性差，导致铸件表面粘砂严重
、
铸件表面难以清理，且现有的工艺在铸件浇注时，半封闭或者小规格型腔砂芯在周围高温金属液压力及热作用下，导致型腔内的型砂被钢水包裹以及化学粘砂等现象，型腔被烧结后的型砂堵塞，由于小型腔无法使用气刨枪
、
砂轮等工具将烧结的型砂清理或清理后造成型腔表面受损，小型腔型砂烧结堵塞造成无法清理或再次缺陷，修复困难，因此导致铸件损坏甚至报废；二是现有的铸造工艺中大型厚壁铸件中的异型曲面小型砂芯成型难度高，强度难以保证，且砂芯的透气性差，容易产生气孔；三是中大型厚壁铸钢件的半封闭小型腔无法保证质量要求的成形问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种中大型厚壁铸钢件中的半封闭型腔成型方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，包括步骤一，制作模样和型芯盒；步骤二，配制型砂；步骤三，添加粘合剂；步骤四，制作砂芯；步骤五，合型浇注；步骤六，脱模落砂；步骤七，清理检验；
[0006]其中在上述步骤一中，根据铸件图纸制造模样和型芯盒；
[0007]其中在上述步骤二中，配制符合性能要求的型砂；
[0008]其中在上述步骤三中，添加碱酚醛有机粘结剂；
[0009]其中在上述步骤四中，利用模样和型芯盒进行造型和造芯；
[0010]其中在上述步骤五中，合型后熔炼金属并进行浇注；
[0011]其中在上述步骤六中，熔融金属凝固后，敲碎芯砂，取出铸件；
[0012]其中在上述步骤七中，进一步清理铸件表面和型腔内附着的型砂，并根据技术要求对铸件结构尺寸进行检验后入库
。
[0013]优选的，所述步骤一中，根据铸件尺寸和成型要求，制作模样时应保留一定的收缩余量，避免在熔融金属凝固收缩过程中铸件内部产生空洞
。
[0014]优选的，所述步骤二中，采用宝珠砂和铬铁矿砂作为型砂，按照不同比例装入混砂机中混制3～5分钟
。
[0015]优选的，所述宝珠砂的主要成分为
Al2O3，且
Al2O3成分大于
60
％，根据铸件壁厚调整两种型砂比例，当壁厚大于
80mm
的铸件和砂芯最小截面尺寸小于
30mm
的半封闭型腔，宝珠砂和铬铁矿砂的混合比例为
2:7
，随着砂芯最小截面尺寸增大，增加宝珠砂比例，砂芯最小截面尺寸超过
150mm
后全部采用宝珠砂
。
[0016]优选的，所述步骤三中，向混砂机中加入占型砂重量比
2.5
％～4％的碱酚醛有机粘合剂，混匀
10
～
20
秒后出砂
。
[0017]优选的，所述步骤四中，将混合制好的型砂装入型芯盒中捣实，并吹入二氧化碳固化，吹入二氧化碳直到砂芯硬度达到4寸钢钉插入
1/4
长度后再难进入为止，并根据砂芯大小选择合适尺寸的芯骨，可以采用管状铸铁材料，也可以采用钢材焊接，满足强度要求以及韧性变形较小
。
[0018]优选的，所述芯骨上选择合适尺寸的通气带进行缠绕，缠绕后的通气带距离砂芯表面至少保持
5mm
以上
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用碱酚醛有机粘结剂，浇注后有机粘结剂燃烧，有效提高了型砂溃散性，废砂极易清理，降低了除砂难度，通过操作过程中先紧实砂芯后固化，降低了制作小型砂芯成型难度，提高砂芯强度，同时宝珠砂的应用及小型砂芯芯骨缠绕透气带，保证了近似窜皮芯结构砂芯的透气性，防止气孔产生，另外根据半封闭型腔形状
、
尺寸以及小型腔尺寸，采用两种型砂的不同配比，即达到异形曲面的成型要求又保证了清理效果和表面质量
。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的方法流程图
。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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
。
[0022]请参阅图1，本专利技术提供的一种实施例：一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，包括步骤一，制作模样和型芯盒；步骤二，配制型砂；步骤三，添加粘合剂；步骤四，制作砂芯；步骤五，合型浇注；步骤六，脱模落砂；步骤七，清理检验；
[0023]其中在上述步骤一中，根据铸件图纸制造模样和型芯盒，根据铸件尺寸和成型要求，制作模样时应保留一定的收缩余量，避免在熔融金属凝固收缩过程中铸件内部产生空洞；
[0024]其中在上述步骤二中，配制符合性能要求的型砂，采用宝珠砂和铬铁矿砂作为型砂，按照不同比例装入混砂机中混制3～5分钟，宝珠砂的主要成分为
Al2O3，且
Al2O3成分大于
60
％，根据铸件壁厚调整两种型砂比例，当壁厚大于
80mm
的铸件和砂芯最小截面尺寸小于
30mm
的半封闭型腔，宝珠砂和铬铁矿砂的混合比例为
2:7
，随着砂芯最小截面尺寸增大，
增加宝珠砂比例，砂芯最小截面尺寸超过
150mm
后全部采用宝珠砂；
[0025]其中在上述步骤三中，添加碱酚醛有机粘结剂，向混砂机中加入占型砂重量比
2.5
％～4％的碱酚醛有机粘合剂，混匀
10
～
20
秒后出砂；
[0026]其中在上述步骤四中，利用模样和型芯盒进行造型和造芯，将混合制好的型砂装入型芯盒中捣实，并吹入二氧化碳固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，包括步骤一，制作模样和型芯盒；步骤二，配制型砂；步骤三，添加粘合剂；步骤四，制作砂芯；步骤五，合型浇注；步骤六，脱模落砂；步骤七，清理检验；其特征在于：其中在上述步骤一中，根据铸件图纸制造模样和型芯盒；其中在上述步骤二中，配制符合性能要求的型砂；其中在上述步骤三中，添加碱酚醛有机粘结剂；其中在上述步骤四中，利用模样和型芯盒进行造型和造芯；其中在上述步骤五中，合型后熔炼金属并进行浇注；其中在上述步骤六中，熔融金属凝固后，敲碎芯砂，取出铸件；其中在上述步骤七中，进一步清理铸件表面和型腔内附着的型砂，并根据技术要求对铸件结构尺寸进行检验后入库
。2.
根据权利要求1所述的一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，其特征在于：所述步骤一中，根据铸件尺寸和成型要求，制作模样时应保留一定的收缩余量，避免在熔融金属凝固收缩过程中铸件内部产生空洞
。3.
根据权利要求1所述的一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，其特征在于：所述步骤二中，采用宝珠砂和铬铁矿砂作为型砂，按照不同比例装入混砂机中混制3～5分钟
。4.
根据权利要求3所述的一种中大型厚壁铸钢件的半封闭型腔成型方法，其特征在于：所述宝珠砂的主要成分为
Al2O3，且
Al2O3成分大于
60
％，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓守梁，刘洋，王利民，王洪枫，景学，张雷，王太宇，于喆，于洪壮，
申请(专利权)人：本溪钢铁集团机械制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：