消失模型铸造法制造技术

本发明专利技术提供一种能够消除熔融金属的反涌等，可平稳地浇铸，并且得到铸件质量优的铸件的消失模型铸造法。该方法为，向在型砂内埋设有形成贯通孔的模型而成的铸模中浇注熔融金属，并且由浇注的熔融金属使所述模型消失的同时铸造铸件时，通过具有排出气体抑制机构的排出通路将由于所述模型的消失而生成的气体向所述铸模外缓释，同时进行铸造。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种消失模型(消失模型)的铸造法，特别是涉及一种通过排出通路将由消失模型生成的气体向铸模外缓释，同时进行铸造的消失模型铸造法。
技术介绍
消失模型铸法也称为实型铸造法，通常是将由聚苯乙烯发泡体形成的消失模型埋设于砂铸模中，浇铸熔融金属，由熔融金属的热量将消失模型气化消失，同时在产生的空隙中填充熔融金属，制造铸造品的铸造方法，特别是被广泛地应用于冲压模具的制作上。消失模型铸造法具有可铸造正确的形状等许多优点，其反面，也有因气体抽取调整不良发生铸造缺陷、模型强度低易引起变形、由于模型容易被伤及而不能有强度地加砂而填充密度不足，引起铸模强度不足或烧蚀等缺点。此外，作为与气体抽取有关的技术，在日本特开平5-261470号公报中公开了一种在消失模型的内部设置与排气口相连通的通气通路的方法；在特开平8-206777号公报中公开的一面吸引外部气体、一面通过型砂将生成气体强制向外部排出的方法；以及特开平11-90583号公报中公开的能够将生成的气体顺畅地向铸模外排出的实型铸造法。但是，在特开平5-261470号公报、特开平8-206777号公报、特开平11-90583号公报那样，将从消失模型生成的气体以更高的效率向铸模外排出，以得到缺陷少的铸件的方法中，由于燃烧气体的排出速度过快，铸模内发生的气体层的压力分布加大，熔融金属沿通气通路上涌。其结果，在铸模内熔融金属的紊流加大，残渣及生成气体卷入熔融金属内，有助长缺陷发生的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种能够通过调整铸模内的气体层的压力分布，得到残渣缺陷少的优质铸件的改进的消失模型铸造法。本专利技术为一种向在型砂内埋设形成有贯通孔的模型而成的铸模中浇注熔融金属，并且由浇注的该熔融金属使前述模型消失的同时铸造制品的消失模型铸造法，涉及一种由于前述模型的消失而生成的气体通过具有排出气体抑制机构的排出通路向所述铸模的外部缓释，同时进行铸造的消失模型铸造法。此外，本专利技术涉及一种向在型砂内埋设形成有贯通孔的模型而成的铸模中浇注熔融金属，并且由浇注的该熔融金属使前述模型消失的同时铸造制品时，通过具有排出气体抑制机构的排出通路将由所述模型的消失而生成的气体向所述铸模外缓释的同时，进行铸造的消失模型铸造法中的防止熔融金属紊流的方法。附图的简要说明附图说明图1为示出本专利技术的消失模型铸造法一例的示意图。图2为示出通气阻力的测定方法的示意图。专利技术的具体实施例方式下面，根据图1对本专利技术的消失模型铸造法进行说明。铸模由砂箱4、砂箱4内部的型砂7及埋设于型砂7中的模型1等构成，连通模型1的浇口5设置于左上方。模型1由发泡聚苯乙烯形成与产品相同的形状，并设置有贯通孔2。型砂7为5.5号硅砂，并含有适量粘结剂。铸模的形成为首先在模型1的表面涂布耐火性好的铸型涂料3，并使其充分干燥。然后在砂箱4中形成流道6后，将模型1固定并埋设于型砂7中，并设置浇口5。此时，在贯通孔2的内部形成空间，成为设置有与贯通孔2连通的排出管的排出通路8。构成排出通路8的排出管为陶瓷制成，填充有作为排出气体抑制机构的、由粘合剂成型的氧化铝等的耐火物微粒9，以通过贯通孔2与大气连通的方式埋设于型砂7中。在向浇口5内浇铸熔融金属时溶融金属将模型1溶融，积存于铸模内。另一方面，确认从排出通路8排出由熔融金属熔融并燃烧的模型1的气体，由于填充了耐火物微粒，气体被缓释。这样，在本专利技术中，由于模型的燃烧、消失而生成的气体(以下称为发生气体)向铸模外部缓释。在此，所谓缓释是指不是将生成气体几乎在其生成同时强制地排出，而是一面抑制排出量一面排出。通过如此将生成气体向铸模外缓释，能够控制铸模内的熔融金属的紊流(乱れ)。此外，作为排出气体的抑制机构，为具有通过该机构实现上述缓释的透气性的机构，可以列举出如耐火物微粒及其一层、背压阀、中空细管等，从防止熔融金属的喷出及铸件的质量来看，耐火物微粒及耐火物微粒层、背压阀更好。在本专利技术中，通过排出通路的气体的第一压力损失(计算值)为0.05～5000g/cm2为好，较好为0.1～1000g/cm2，更好为0.5～100g/cm2，最好为1～50g/cm2。在此，压力损失为排出气体抑制机构的前后(气体流路的上游、下游)的压力差，排出通路的排气侧的压力可为任意，最好为大气压。另外，第一压力损失(计算值)按以下程序通过计算求得。首先，如图2所示，变动来自压缩机的通气量(通常1～10L/分的范围)，求出加压空气流通时各自的压力，根据其作出校准曲线。由铸入时间和预想的气体生成量V求出单位时间的气体生成量(L/分)，通过以该气体流量一次近似外插(外推)于校准曲线求出第一压力损失(计算值)。在此，根据《铸锻造与热处理》(1995年8月号)的第27页图3，作为1000℃时的热分解气体发生量，用聚苯乙烯为650cm2/g、聚甲基丙烯酸甲酯为980cm2/g。在使用这些以外的材质的场合进行计量进而求出V。该第1压力损失(计算值)具有能够通过实验而容易且简便地求得的优点。此外，在本专利技术中，通过排出通路的气体的第二压力损失(实测值)为0.5～5000g/cm2为好，更好为5～1000g/cm2，最好为10～500g/cm2。该第二压力损失(实测值)为由压力计(表压)测定的排出气体抑制机构的入口侧的压力变化时的最大值。该第二压力损失(实测值)与第一压力损失相比实验困难，但有与铸件质量的相关性高的优点。此外，在排出气体抑制机构为由耐火物的填充而构成的场合，即排出气体抑制机构由耐火物的层构成的场合，该排出气体抑制机构的第一通气度(来自校准曲线外插气体流量的计算值)为0.5～2000较好，更好为5～1000，最好为50～800。通气度为以JACT试验法M-1《通气度试验法》为标准测定的通气度。在该试验法中，通气度通过(V×h)/(P×A×t)算出。在本专利技术中，V为由上述校准曲线外插计算出的热分解气体的生成量(cm3)、h为耐火物等的填充厚度(cm)、P为排出通路中排出气体的第一压力损失(计算值)(g/cm2)、A为排出通路的截面积(cm2)、t为铸入时间(秒)。在本专利技术中，使用的排出气体抑制机构以第二通气度(空气流量2L/分的计算值)为100～10,000,000较好，更好为200～1,000,000，最好为250～500,000，特别最好为300～100,000。该第二通气度为空气流量在2L(2000ml)/分时的通气度，通过2000×h/(P×A)求得。作为具有通气性的耐火物层，可以使用将耐火物微粒添加粘合剂而成型的耐火物层或在聚氨酯泡沫塑料上浸渍陶瓷生料后烧制成的所谓陶瓷泡沫过滤器等，最好为前者。耐火物微粒的平均粒径以0.1～10mm为好，更好的为0.5～5mm，金属及其氧化物的粒子，举例为例如氧化铝、硅砂、锆石砂、铬铁矿砂、合成陶瓷砂等。耐火物根据排出通路的面积、形状，以厚度为0.5～20cm、更好为1～10cm的量来填充。此外，背压阀为能够将气体的流动方向的压力设定为与阀的前侧(气体流路的上游)相比，后侧(气体流路的下游)低的阀，可使用弹簧式低压阀、针式等任意形式，通过把这些设置在排气通路上形成排出气体抑制机构。构成排出通路的排出管的口径、设置位置、数量等根据模型的形状及大小决定。排出通路以直径30cm以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消失模型铸造法，其是一种向在型砂内埋设形成有贯通孔的模型而成的铸模中浇注熔融金属，并且由浇注的熔融金属使所述模型消失的同时铸造铸件消失模型铸造法，其特征为：由于所述模型的消失而生成的气体通过具有排出气体抑制机构的排出通路向所述铸模的外部缓释，同时进行铸造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2000-11-24 357845/001.一种消失模型铸造法，其是一种向在型砂内埋设形成有贯通孔的模型而成的铸模中浇注熔融金属，并且由浇注的熔融金属使所述模型消失的同时铸造铸件消失模型铸造法，其特征为由于所述模型的消失而生成的气体通过具有排出气体抑制机构的排出通路向所述铸模的外部缓释，同时进行铸造。2.按照权利要求1所述的消失模型铸造法，其特征为通过排出通路的气体的第一压力损失(计算值)为0.05～5000g/cm2。3.按照权利要求1或2所述的消失模型铸造法，其特征为通过排出通路的气体的第二压力损失(实测值)为0.5～5000g/cm2。4.按照权利要求1所述的消失模型铸造法，其特征为排出气体抑制机构的第一通气度(来自校准曲线外插气体流量的计算值)为0.5～2000。5.按照权利要求1所述的消失模型铸造...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲井茂夫，键谷昌彦，田等，高城荣政，成岛毅，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]