消失模铸造装载机大型变速箱体的方法技术

本发明专利技术公开了一种消失模铸造装载机大型变速箱体的方法，包括模具的设计，将整个箱体模型设计成３０个模块，８套模具，其工艺步骤为：准备模型，包括珠粒预发泡、成型、烘干；组型，用工装将３０个模块顺序拼装组合；在箱体模型上喷涂涂料及烘干，喷涂及烘干交替进行三次，采用工作振动台造型，造型前在箱体模型大的方形开口部位设置工艺筋支撑，埋箱造型时，将模型在砂箱中倾斜６０°，然后填砂振动，用薄膜将箱口盖严，放上浇口杯；浇注铁水，浇注２小时后开箱落砂；用抛丸清砂机清理１５分钟，然后打磨、涂漆、入库。本发明专利技术方法铸造的装载机大型变速箱体铸造表面光滑，加工留量小，铸件重量精度高，而且金属材料用量少，经济效益大大提高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铸造大型铸件
，涉及一种消失模铸造装载机大型变速箱体的方法。
技术介绍
装载机大型变速箱体，属于大型、内腔复杂的薄壁壳体件，其外型尺寸一般为1035×569.5×607mm，外型为三层阶梯结构，内腔为双层多腔室结构，铸件主壁厚为12mm，最大壁厚为30mm，铸件的机加工面较多。这样大而复杂的箱体，加工是很复杂的。通常，用传统粘土砂型铸造，需用五层砂箱组成外皮，用14个砂芯组成内腔，铸造的箱体质量大致如下铸件尺寸精度为GBCT12级，表面粗糙度50μm，表面起伏不平；重量精度GBMT10级以下；壁厚偏差达30mm；铸件错箱、飞边、毛刺严重；铸件重量大于310kg。由此可见，用传统粘土砂型铸造装载机大型变速箱体，尺寸精度差、表面粗糙度高，偏差大，加工留量大，而且箱体重，用金属材料多。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述工艺的缺陷，提供一种消失模铸造装载机大型变速箱体的方法，从而使铸件的铸造表面光滑，加工留量小，偏差小，重量精度高，并降低金属材料的用量。为实现上述目的，本专利技术消失模铸造装载机大型变速箱体的方法，包括模具的设计，将整个箱体模型设计成30个模块，8套模具；其铸造步骤为(1)准备模型采用分块制造模型，然后胶合；(1.1)珠粒预发泡将预发机打开，预热夹层温度至80-88℃，内腔温度至83℃，将聚苯乙烯(EPS501)珠粒加入蒸缸内，通入蒸汽，使气压保持在0.5MPa，直至发泡高度400mm时关闭蒸汽阀，再通入压缩空气使之熟化15-20分钟放料(1.2)成型将熟化后的珠粒预发泡充入模具进行充型，充型气压不大于0.4MPa； (1.3)烘干模型将模型从模具中取出放入烘干室，烘干室内温度为35℃，烘干8小时；(2)组型组型分型面粘结剂为851强粘剂，粘贴分型面纸条的粘贴剂为乳白剂，所述纸条的宽度为内腔10mm，外壁6mm，所述组型用工装将30个模块顺序拼装组合，浇冒口粘结组合；(3)喷涂涂料及烘干喷涂烘干交替进行三次，先在箱体摸型上喷一层厚度为0.3-0.4mm的涂层，在40-50℃的烘干室内烘干8小时后，再喷第二次涂料，烘干9-10小时后喷第三次涂料，再烘干10小时，涂层的总厚度为0.8-1.2mm，浇铸部位的涂层的厚度为1.0-1.2mm；. (4)造型采用工作振动台造型，振幅1mm，振动9分钟；(4.1)箱体模型预处理将烘干喷涂后的箱体模型上的小孔及死角用树脂砂填补，在箱体模型大的方形开口部位设置工艺筋支撑；(4.2)埋箱造型在沙箱底部均匀地铺一层厚度为150mm的12-18目的干石英砂振实，再把箱体模型放入砂箱内，使箱体模型在沙箱中倾斜60°，然后填砂振动，将上述模型除了部分直浇口外全部埋在型砂中，最后用薄膜把整个砂箱上口盖严，用砂压好，在直浇口上方放上浇口杯，用水玻璃砂将直浇口和浇口杯之间的缝隙封闭严，等待浇注铁水；(5)浇注先将砂箱和真空泵之间的管子连接好，开始浇注时，先开启真空泵，调整负压值为0.035-0.036MPa，铁水的浇注温度为1470-1480℃，每箱从铸造开始到结束真空泵开启10分钟即可停机，2小时后开箱落砂；(6)清理将开箱后的变速箱体铸件用抛丸清砂机清理15分钟，直至箱体内的涂料、夹砂清理干净，然后打磨，检查合格后涂漆、入库。本专利技术消失模铸造工艺生产装载机大型变速箱体的质量比传统粘土砂型铸造工艺生产的装载机大型变速箱体的质量相比，铸件的铸造表面光滑，加工留量小，铸件的重量精度，而且金属材料用量少，经济效益大大提高，由于无飞边毛刺产生，清理工作减少了50％以上，工人的操作条件大大改善。下面对本专利技术消失模铸造装载机大型变速箱体的方法的有益效果结合所铸造的铸件产品质量的实验数据进一步说明一、铸件表面粗糙度见表1表1消失模铸造箱体表面粗糙度单位um 可见，表面粗糙度不大于12.5um二、铸件的尺寸精度表2、表3分别为消失模铸造箱体和粘土砂型铸造箱体的几个重要尺寸的实际测量结果。表2消失模铸造箱体尺寸公差单位mm 表3砂型铸造箱体尺寸公差单位mm 可见，传统砂型铸造箱体的尺寸精度为GBCT12级，而消失模铸造箱体尺寸精度可达GBCT8级。三、铸件的重量精度表4为消失模铸造箱体与粘土砂型铸造箱体的重量实测结果单位kg 从表中可见，消失模铸造箱体每件平均重量为260kg，重量波动在0.75％之内，低于国标GBMT5级重量精度；而粘土砂型铸造箱体每件平均重314.5kg，重量波动在6.36％，相当于国标GBMT10级重量精度。采用消失模铸造工艺箱体每件可减轻重量54.5kg，按年产1万件计算，每年节省金属材料就达545吨。四、机加工表面质量采用消失模铸造装载机大型变速箱体工艺解决了铸件的内部的铸造缺陷，使加工表面无铸造缺陷，废品率为0；而采用传统粘土砂型铸造，由于加工面产生铸造缺陷而造成的废品在10％左右。具体实施例方式首先进行模具的设计根据砂型铸造的芯子的特点，将装载机大型变速箱体模型设计成30个模块，8套模具；具体铸造方法依次如下述步骤进行一、准备模型将组成变速箱体的30个模块，采用分块制造消失模型，然后胶合；1、珠粒预发泡珠粒预发泡设备间隙珠粒预发机；原料EPS501料，原始珠粒Φ0.4～0.7mm 预发泡后的珠粒密度25～26.5克/升；将预发机打开，预热夹层温度至85℃，内腔至83℃，将EPS501料2kg让入蒸缸通入蒸汽，使气压保持在0.5MPa，直至发泡高度400mm关闭蒸汽阀，再通入压缩气使之熟化15～20分钟放料；注意预发泡后的珠粒放置最多不超过48小时。2、成型2.1大块模具用成型机成型，将模具内送入蒸汽进行预热，用手触摸烫手为宜，然后用压缩空气吹干模具内的水分，再将预发泡充进模具，此时的压缩空气压力不大于0.4MPa，待预发泡后的珠粒充满型后，停止充型注入蒸汽，此时管道压力调至0.12MPa，直至模具内的压力达到0.1MPa为止，关闭蒸汽阀，打开排水阀，注入自来水，使模具冷却，最后取出做好的模型；2.2小块模具用蒸缸成型，将模具放入蒸缸预热至80℃，取出放入冷水冷却模具的外表面，吹干模具内的水分，将预发后的珠粒充型，此时压力不大于0.4MPa，待预发泡充满型后，将模具放入蒸缸，紧固好蒸缸门，注入蒸汽，直至缸内压力升至0.08MPa，连续三次(均匀送汽)之后取出放入冷水中冷却，冷却后将模型取出；3.烘干模型，分别将成型机和蒸缸中做好的模型放入烘干室内的货架上，摆放一定要平整，烘干室内温度35℃，烘干时间为8小时，即可开始下道组型工序；二、组型组型分型面粘结剂为851强粘剂，粘贴分型面纸条的粘结剂为乳白胶，粘结分型面用纸条的宽度为内腔10mm、外壁6mm，组型用工装将30个模块顺序拼接组合，浇冒口粘结组合以保证组模尺寸；将分型面用毛刷均匀的涂抹一层851强粘剂，(越薄越好，粘牢为宜)放入工装内压紧即可，逐层粘贴，然后用纸条抹乳白胶粘贴分型面的边缝，最后用851强粘剂贴好内浇道和冒口，粘贴好后转入下道涂料工序；三、喷涂涂料及烘干1、涂料组成，石英粉200目13kg、270目、12kg，膨润土1.2kg，纤维素0.9kg，白乳胶3kg，洗衣粉0.025kg，面粉0.9kg；2、涂料混制，称取13kg2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消失模铸造装载机大型变速箱体的方法，包括模具的设计，其特征在于将整个箱体模型设计成３０个模块，８套模具；其铸造步骤为：（１）准备模型：采用分块制造模型，然后胶合；（１．１）珠粒预发泡：将预发机打开，预热夹层温度至８０－８ ８℃，内腔温度至８３℃，将聚苯乙烯（ＥＰＳ５０１）珠粒加入蒸缸内，通入蒸汽，使气压保持在０．５ＭＰａ，直至发泡高度４００ｍｍ时关闭蒸汽阀，再通入压缩空气使之熟化１５－２０分钟放料；（１．２）成型：将熟化后的珠粒预发泡充入模具进行充型 ，充型气压不大于０．４ＭＰａ；（１．３）烘干模型：将模型从模具中取出放入烘干室，烘干室内温度为３５℃，烘干８小时；（２）组型：组型分型面粘结剂为８５１强粘剂，粘贴分型面纸条的粘贴剂为乳白剂，所述纸条的宽度为内腔１０ｍｍ，外壁 ６ｍｍ，所述组型用工装将３０个模块顺序拼装组合，浇冒口粘结组合；（３）喷涂涂料及烘干：喷涂烘干交替进行三次，先在箱体模型上喷一层厚度为０．３－０．４ｍｍ的涂层，在４０－５０℃的烘干室内烘干８小时后，再喷第二次涂料，烘干９－１０小时后 喷第三次涂料，再烘干１０小时，涂层的总厚度为０．８－－１．２ｍｍ，浇铸部位的涂层的厚度为１．０－１．２ｍｍ；（４）造型：采用工作振动台造型，振幅１ｍｍ，振动９分钟；（４．１）箱体模型预处理：将烘干喷涂后的箱体模型上的小孔及死 角用树脂砂填补，在箱体模型大的方形开口部位设置工艺筋支撑；（４．２）埋箱造型：在沙箱底部均匀地铺一层厚度为１５０ｍｍ的１２－１８目的干石英砂振实，再把箱体模型放入砂箱内，使箱体模型在沙箱中倾斜６０°，然后填砂振动，将上述模型除了部分 直浇口外全部埋在型砂中，最后用薄膜把整个砂箱上口盖严，用砂压好，在直浇口上方放上浇口杯，用水玻璃砂将直浇口和浇口杯之间的缝隙封闭严，等待浇注铁水；（５）浇注：先将砂箱和真空泵之间的管子连接好，开始浇注时，先开启真空泵，调整负压值为０ ．０３５－０．０３６ＭＰａ，铁水的浇注温度为１４７０－１４８０℃，每箱从铸造开始到结束真空泵开启１０分钟即可停机，２小时后开箱落砂；（６）清理：将开箱后的变速箱体铸件用抛丸清砂机清理１５分钟，直至箱体内的涂料、夹砂清理干净，然后打磨 ，检查合格后涂漆、入库。...

【技术特征摘要】
1.一种消失模铸造装载机大型变速箱体的方法，包括模具的设计，其特征在于将整个箱体模型设计成30个模块，8套模具；其铸造步骤为(1)准备模型采用分块制造模型，然后胶合；(1.1)珠粒预发泡将预发机打开，预热夹层温度至80-88℃，内腔温度至83℃，将聚苯乙烯(EPS501)珠粒加入蒸缸内，通入蒸汽，使气压保持在0.5MPa，直至发泡高度400mm时关闭蒸汽阀，再通入压缩空气使之熟化15-20分钟放料；(1.2)成型将熟化后的珠粒预发泡充入模具进行充型，充型气压不大于0.4MPa；(1.3)烘干模型将模型从模具中取出放入烘干室，烘干室内温度为35℃，烘干8小时；(2)组型组型分型面粘结剂为851强粘剂，粘贴分型面纸条的粘贴剂为乳白剂，所述纸条的宽度为内腔10mm，外壁6mm，所述组型用工装将30个模块顺序拼装组合，浇冒口粘结组合；(3)喷涂涂料及烘干喷涂烘干交替进行三次，先在箱体模型上喷一层厚度为0.3-0.4mm的涂层，在40-50℃的烘干室内烘干8小时后，再喷第二次涂料，烘干9-10小时后喷第三次涂料，再烘干10小时，涂层的总厚度为.8-1.2mm，浇铸部位的涂层的厚度为1.0-1.2mm；(4)造型采用工作振动台造型，振幅1mm，振动9分钟；(4.1)箱体模型预处理将烘干喷涂后的箱体模型上的小孔及死角用树...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉和，邵明刚，邵明金，邵长夫，刘文奇，
申请(专利权)人：王玉和，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]