一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺制造技术

本发明专利技术为一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺，属于真空铸造技术领域。其特征在于：用湿型砂做造型材料，通过泡沫材料的有效使用减少砂芯的数量，适用于生产中小型比较精密的铸件。解决了现有V法铸造中粉尘污染严重、需要长时间抽真空、使用涂料影响生产效率的问题。在铸造具有复杂型腔的铸件时，在型腔不适合拔模位置设置泡沫材料构成型腔的一部分，浇注时泡沫材料熔化，达到减少砂芯数量和重量的目的，简化了生产工艺，节约了成本。铸造出的铸件尺寸精度高，轮廓清晰，表面光洁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空密封造型法(简称“V”法造型)铸造产品的造型工艺，特别是具有不适合拔模的内腔结构的湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺。
技术介绍
V法铸造是一种物理造型法。其基本原理是在特制的砂箱内，填入无水无粘结剂的干砂，稍加微震紧实，然后对型面和砂箱背面覆有塑料薄膜的砂型抽真空，利用砂箱内外的压力差使铸型成型。由于其不使用粘结剂，落砂方便，使造型材料的耗量降到最低限度，减少了废砂，改善生产条件，极大的提高了铸件表面质量和尺寸精度。(V法铸造生产及应用实例/谢一华，谢田，章舟编著一北京，化学工业出版社，2008. 8)。目前国内的真空密封造型工艺所采用的造型材料为普通石英砂，不含水和粘结齐U，目数一般为100目，砂粒较细。在造型和落砂过程中会面临空气中弥漫Si02粉尘，作业环境差的问题。V法铸造在覆膜，造型，浇注过程中需要不间断的抽负压，如果失去负压，型砂会立即溃散。由于一般中小企业很难做到造完型后立即浇注，这样在等待浇注的过程中抽真空设备会消耗大量电能，增加了生产成本。同时接入真空系统的管道过多影响生产效率，不利于V法生产线的自动化。在V法铸造中，为保证一定的真空度需要涂刷一定种类和厚度的涂料。涂料喷涂工序占整个生产工序比较大的比重，铸件质量受涂料喷涂影响较大，而且涂料的喷涂和烘干耗时影响生产效率，涂料的使用也增加了生产成本和产生质量缺陷的因素。目前采用V法制芯的工艺并不成熟，在实际生产中依然采用含有粘结剂的粘土砂基，冷硬树脂砂基，水玻璃砂基的砂芯，生产成本较高，同时增加了铸造工序，降低了生产效率。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺，使用湿型砂代替干砂进行造型，解决现有V法铸造中粉尘污染严重，需要长时间抽真空，涂料的使用影响生产效率的问题。同时通过湿型砂与V法造型的结合，解决生产中小型精密铸件的难题。同时，本专利技术还提出了将消失模泡沫型引入的思维，在铸造具有复杂型腔或不适合拔模型腔的铸件时，在型腔相应位置设置泡沫塑料，浇注时泡沫型熔化，达到减少砂芯数量和重量的目的，简化了生产工艺，节约了成本。为了达到上述目的，本专利技术解决问题所采用的技术手段是一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺①选用湿型砂做造型材料，其为铸造用硅砂、铸造用煤粉、铸造用膨润土和水，或铸造硅砂、铸造用粘土和水，或硅灰石砂、铸造用粘合材料和水混合配成；先将模具嵌入负压箱， 对负压箱抽气室抽真空；使用烤膜器加热EVA薄膜；将加热好形成镜面的EVA薄膜附在模具上，在真空负压的作用下薄膜完好吸附在模具表面；②在模具上放置真空抽气砂箱；在震动台上边加湿型砂边震实，成砂型；造型完毕以后，砂型上部覆上塑料薄膜，真空抽气砂箱接通抽真空系统抽负压；同时关闭负压箱抽气室的真空阀；再起模即完成一个造下型工作；③换另一套模具和砂箱采用同样的工艺步骤完成造上型；④将上、下型合箱后紧固形成型腔即完成整个造型工作；关闭真空抽气砂箱的真空系统等待浇注；⑤在浇注金属液时再打开真空抽气砂箱的真空系统，在浇注过程中保持抽负压；当铸件表面凝固5 20mm，可以解除真空密封造型铸型内负压状态，当铸件完全凝固并冷却至 3000C以下，即可开箱取出铸件。 为了使本专利技术减少砂芯数量和重量，简化了生产工艺，节约了成本，本专利技术可在上述的砂型中放置泡沫塑料模块；待浇注金属液时，金属液将泡沫直接熔化，构成铸件的一部分。本专利技术相比现有技术具有如下优点1、解决V法铸造生产中现场粉尘多，工作环境差的问题。采用湿型砂代替干砂，在保持其铸型强度，硬度的基础上，由于湿型砂具有一定粘性，在造型落砂过程中可以有效减少空气中粉尘含量。2、本专利技术用湿型砂作造型材料，用真空密封造型工艺形成铸型，造完型后拔掉真空，浇注时再抽真空，更加节约成本，减少能源消耗。通常工厂考虑到电费价格，不能做到造型浇注同一节拍。V法铸造由于其本身的特点又需要不间断保持抽真空，这样在等待浇注的过程中会耗掉大量的电能，增加生产成本。采用湿型砂以后，利用湿型砂的粘性造完型以后可以卸掉真空系统，砂型并不溃散，基本保持良好强度和硬度。待浇注时再连通真空泵， 砂型重新紧实，对于型腔基本少无影响。这样就在生产过程中达到了节能减排，减少生产成本。3、本专利技术使用具有粘性的湿型砂，利用湿型砂的密封性比干砂好的优点可以在V 法生产中少用甚至不用涂料。减少了生产工序，提高了生产效率，节约了生产成本。4、本专利技术用湿型砂作造型材料，用真空密封造型工艺形成铸型，适用于生产形状较为精密的中小铸件。由于湿型砂本身具有一定的粘性，在铸造外观形状较为精密的中小铸件时，砂粒很难完全附着于精细凹陷部位，或者起模困难容易破坏铸型。结合V法铸造技术，通过真空负压和薄膜的作用，可以对一些精密的铸件造型。并且在脱模时利用真空系统的切换，使得起模方便精确，拔模斜度小(一般0 Γ )，保证了铸件的尺寸精密。铸造出的铸件尺寸精度高，轮廓清晰，表面光洁，少或无加工余量，一般不需要机加工。5、有利于生产设备自动化。V法铸造过程中，由于需要保持抽真空，砂箱和模具都用管道连接真空泵。使得生产现场遍布大量的管道，形成一根根“辫子”，在流水线容易打结。这一直制约着V法自动化生产线的发展。如果用湿型砂造型，可以在造型完毕后拔掉真空管，便于设计高效快捷生产线，有利于生产效率的提高。6、本专利技术用湿型砂作造型材料，用真空密封造型工艺形成铸型，结合使用消失模泡沫塑料。在铸造具有一定内腔结构的精密铸件时，在原V法和消失模不适用构成或不适合拔模的型面结构处，用泡沫材料构成部分复杂型面，直接在型砂中放置泡沫模块，待浇注金属液时，金属液将泡沫直接熔化，构成铸件一部分。达到减少砂芯数量和重量的目的，简化了生产工艺，节约了成本。附图说明图1为本专利技术工艺 流程图； 图2为本专利技术实施例铸件图3为本专利技术真空密封复合造型生产具有内腔大平板件铸造工艺原理图； 图4为本专利技术下箱造型模具和泡沫模块； 图5为本专利技术下箱造型剖面图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术进一步说明。如图1为本专利技术工艺流程图 其工艺是①选用湿型砂做造型材料，先将模具嵌入负压箱，对负压箱抽气室抽真空；使用烤膜器加热EVA薄膜，进行烤膜；将加热好形成镜面的EVA薄膜附在模具上，在真空负压的作用下薄膜完好吸附在模具表面；即覆膜；②在模具上放置真空抽气砂箱；在震动台上边加湿型砂边震实，即填砂造下型；造下型完毕以后，砂型上部覆上塑料薄膜，真空抽气砂箱接通抽真空系统抽负压；同时关闭负压箱抽气室的真空阀；再起模即完成一个造下型工作；该步骤工艺中，为了减少砂芯数量和重量，简化生产工艺，节约成本，可在上述的砂型中放置泡沫塑料模块；待浇注金属液时，金属液将泡沫直接熔化，构成铸件的一部分。③换另一套模具和砂箱采用同样的工艺步骤完成造上型；④将上、下型合箱后紧固形成型腔即造型完毕；等待浇注、拔掉真空；⑤在浇注金属液时再打开真空抽气砂箱的真空系统，在浇注过程中保持抽负压；当铸件表面凝固5 20mm，可以解除真空密封造型铸型内负压状态，当铸件完全凝固并冷却至 3000C以下，即可开箱取出铸件。如图2是采用该种复合铸造工艺生产的铸件示例铸件底面为一平板，上表面有很多拉筋条，正面有一内腔。设想在造型时将型腔一面挖掉，用泡沫塑料模块1代替，泡沫塑料两面直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺，其特征在于：①选用湿型砂做造型材料，其为铸造用硅砂、铸造用煤粉、铸造用膨润土和水，或铸造硅砂、铸造用粘土和水，或硅灰石砂、铸造用粘合材料和水混合配成；先将模具嵌入负压箱，对负压箱抽气室抽真空；使用烤膜器加热ＥＶＡ薄膜；将加热好形成镜面的ＥＶＡ薄膜附在模具上，在真空负压的作用下薄膜完好吸附在模具表面；②在模具上放置真空抽气砂箱；在震动台上边加湿型砂边震实，成砂型；造型完毕以后，砂型上部覆上塑料薄膜，真空抽气砂箱接通抽真空系统抽负压；同时关闭负压箱抽气室的真空阀；再起模即完成一个造下型工作；③换另一套模具和砂箱采用同样的工艺步骤完成造上型；④将上、下型合箱后紧固形成型腔即完成整个造型工作；关闭真空抽气砂箱的真空系统等待浇注；⑤在浇注金属液时再打开真空抽气砂箱的真空系统，在浇注过程中保持抽负压；当铸件表面凝固５～２０ｍｍ，可以解除真空密封造型铸型内负压状态，当铸件完全凝固并冷却至３００℃以下，即可开箱取出铸件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶升平，黄乃雄，徐奇，黄华军，
申请(专利权)人：嘉禾县众合铸业有限公司，叶升平，
类型：发明
国别省市：43