利用壳芯一体铸模制造铸件的方法技术

一种利用壳芯一体铸模制造铸件的方法，该方法是采用由两部分或两部分以上的壳芯一体的分体铸模组成整体铸模，其中分体铸模的型芯与该型芯的合围侧壁形成的壳模相连接；将上述分体铸模放置在固定装置中整体固定；再向铸模浇注系统的铸模型腔中浇注高温金属液体，冷却制成铸件。该方法将溃散剂注入铸件型腔内，放入温度范围在２００℃～９００℃之间的回火窑内回火，使铸件内腔中的铸造用砂快速脱落。本方法生产出的铸件尺寸精确度高；无披逢；铸件毛坯的表面光洁度可达到４～５级；减少了铸件毛坯的加工余量小，降低了生产成本，提高了生产效率，且生产操作工艺十分简单。本发明专利技术用废机油、废柴油和废油漆制成溃散剂，解决了铸件生产污染环境问题。

【技术实现步骤摘要】
利用壳芯一体铸模制造铸件的方法专利说明利用壳芯一体铸模制造铸件的方法 本专利技术涉及到一种利用壳芯一体铸模制造铸件的方法，该方法采用集型芯和壳模及其浇注系统于一体的铸模制造铸件，尤其是制造具有复杂型芯结构的液压铸件。本专利技术属于冶金铸造
同时，本专利技术还涉及一种利用溃散剂清理铸件型腔芯砂的方法。另外，本专利技术还涉及到一种利用清理脱落出的回收芯砂处理铸件毛坯表面和型腔的方法。在传统铸件生产行业中，通常是分别制取砂芯和铸型，再将砂芯和铸型定位，合箱后浇注铸件。该工艺中，合箱时普遍存在有砂芯和铸型精确定位困难问题，尤其是型芯结构比较复杂的铸件，合箱时几乎不可能将砂芯和铸型精确定位。另外，利用砂芯和铸型组合模具铸造工艺，需要采用制模、混砂、造型、砂箱干燥、浇铸、清砂等工序，生产工艺相当复杂；生产的铸件表面光洁度和整体尺寸精度也较差，且难以控制。而且传统铸造工艺容易使铸件产生气孔、夹砂、缩孔等缺陷，造成浇注后大量的废煤粉、铸造型砂固体混合物的排放，严重影响了大自然的生态平衡，给自然环境造成无法弥补的损失。同时，传统铸造行业需要造型机、混砂机等铸造设备，设备投资大，工作环境差，劳动强度高。还有，传统铸件生产所需厂房和场地面积大，投资多，浇注时铸件时型芯容易变位，尤其是结构复杂的型腔更易变形，导致铸件尺寸偏差大，废品率高。再者，现有铸造工艺为了降低铸件废品率，一般是采用增大铸件加工余留量的方法，来弥补尺寸精度低的弱点，换取铸件成品率的提高。但增大铸件加工余留量，必然会使铸件的机加工余费用加大。这样做不仅降低了金属利用率，而且导致生产成本升高、生产效率下降。为了上述现有状况，提高铸件表面光洁度和整体尺寸精度，简化生产工艺和降低生产成本，公开号为CN1300651A介绍了一种“壳芯离心铸造工艺”，该工艺采用壳芯铸造与离心铸造相结合工艺，将壳芯放入离心铸造机的模套内，固定壳芯通过浇注口浇注铸件。还有，授权公告号为CN11175948C报道的“复合制型、芯工艺和装置”，采用向制型、芯盒内腔射入细颗粒的面层混合料和比面层混合料粒度粗的背层混合料，使面层混合料和背层混合料一起硬化成完整的型芯。再如，授权公告号为CN1083795C公开的“预成型品的注射成型方法和设备”，在注射成型台上夹持颈部型腔模具、注射型芯模具和注射型腔模具并注射预成型品。上述现有技术所采用的型芯或壳摸，尽管可以采用射芯机或手工制成，对提高铸件表面光洁度和整体尺寸精度，简化生产工艺和降低生产成本有一定作用。但是，上述现有技术与传统铸造工艺一样，其铸造所用的型芯和壳模均为分体组合式结构，更无法制成集成型壳芯和系统于一体的铸模。因此，现有铸模结构不够严紧，依然存在型芯和壳模定位不够准确，有披逢，铸件尺寸不够精确，表面质量不够光滑，生产效率低，成本高等问题。同时，上述现有技术依然没有摆脱传统铸造工艺的束缚和限制，污染问题、能源浪费问题仍然存在。尤其值得一提的是，在传统铸件生产行业中，需要对铸件毛坯表面和芯腔内的铸造用砂进行清理，普遍存在铸件清砂困难问题。现有技术中，常用的铸件毛坯表面和芯腔内的铸造用砂的清理方法包括“水爆”、“喷丸”和高压射流等技术工艺。例如审定号为CN1015780专利技术专利申请审定说明书公开的“高压水激振射流铸件清砂机”；专利申请号为87100205A专利技术专利申请公开说明书报道的“一种新颖的电液压清砂装置”。上述现有技术，可以用于清理铸件表面和铸件型芯内腔中的铸造用砂，但对于采用水射流清砂或水爆清砂而言，其清砂过程普遍存在着能耗大，用水量大，清砂效率低，水、砂分离设备占地面积大，污水处理困难，容易对环境产生二次污染问题。由于采用水玻璃作粘结剂制成水玻璃砂，具有成本低廉、无毒无臭、配置型砂工艺简单等优点，但是，采用水玻璃砂制成的铸造型(芯)砂在铸件浇注后残留强度过高，致使铸件清砂十分困难，清砂效率低。为了提高铸件清砂效率，现有技术中已趋向采用树脂砂来生产。但是树脂粘结剂价格高，浇注后容易产生大量有毒有机物气体，对操作人员和大气污染严重，需要配备庞大的空气净化设备，设备投资费用极其昂贵。为了解决这一矛盾，人们开始研究各类有机、无机高效能溃散剂，以增加水玻璃砂的溃散性，降低铸造型(芯)砂在铸件浇注后的残留强度，进而提高铸件的清砂效率。例如授权公告号为CN1037753C专利文献报道的“木质素溃散剂及其应用”，便是其中一例。利用木质素作为溃散剂，尽管对于降低铸造型(芯)砂在铸件浇注后的残留强度有一定效果，但是由于木质素干粉是由纸浆液中分离出的副产品，在制取木质素溃散剂过程中，需要与氢氧化钠水溶液和水玻璃混合配制，因此，木质素溃散剂的制取过程复杂，容易造成污染。另外，现有铸件毛坯清理还有德国的电化清理，采用酸、碱、盐作原料，经过水爆清砂。该处理方法不仅成本高，而且产生大量的有毒气体，严重影响人体健康，处理后的废水排入地下，严重污染环境。再者，该处理方法容易造成铸件产生金属裂纹，影响铸件质量。同时，清砂处理过程残留在铸件型芯内腔中的酸、碱、盐，容易在铸件的使用过程中与其他物质结合，产生有害物质，影响铸件的使用寿命，使铸件报废。本专利技术的目的之一在于提供一种利用壳芯一体铸模制造铸件的方法，该方法采用集型芯和壳模及其浇注系统于一体的铸模制造铸件，尤其是制造复杂型芯结构的液压铸件，具有表面质量光滑，生产效率高，成本低，无污染等优点。同时，本专利技术的目的之二在于提供一种利用溃散剂加工清理铸件型腔芯砂的方法。另外，本专利技术还涉及到一种利用清理脱落出的回收芯砂，加工处理铸件毛坯表面和型腔的方法。再有，本专利技术的目的之四在于提供一种利用壳芯一体铸模固定装置制造铸件的方法，固定装置带有冷却系统，可以在浇注金属冷却过程中控制铸件金相组织的生成。本专利技术以上目的是通过以下技术方案得以实现的。一种利用壳芯一体铸模制造铸件的方法，包括向由型芯和壳模组成的铸模型腔内浇注金属，其特征在于所说的方法是a、采用由两部分或两部分以上的壳芯一体的分体铸模组成整体铸模，其中所说的分体铸模的型芯与该型芯的合围侧壁形成的壳模相连接；b、将上述分体铸模放置在固定装置中整体固定，形成铸模型腔浇注系统；c、再向铸模型腔浇注系统的铸模型腔中浇注高温金属液体，冷却制成铸件。通常情况下，上述分体铸模一般采用覆膜砂、镁砂、硅砂等原料与胶结剂混合物，注射到壳芯一体铸模成型模具中，使得一次成型制成的型芯与该型芯的合围侧壁形成的壳模相连接。本专利技术可以根据制造铸件的工艺具体要求，将上述铸模制成两部分分体铸模，或两部分以上分体铸模，合围侧壁形成的整体壳模铸模型腔的形状、构造及大小，与铸件外表面的形状、构造及大小相同，铸模的壁厚一般为3～20毫米；相邻分体铸模对接连接处最好设有启口，该启口可以采用阶梯形、凹槽形等。上述分体铸模根据铸造浇注工艺要求，设置有浇注系统。浇注铸件时，只需将上述分体铸模组装成一体，便可以得到集铸造所用型芯和壳模成型一体化的铸模。本专利技术中，还涉及到一种壳芯一体铸模固定装置，利用该固定装置可以将上述铸模固定，并形成铸件浇注系统。该固定装置可以根据铸模及铸件的铸造需求，因地制宜采用不同的技术手段加以解决。通常情况下，上述固定装置可以选用不同材料制成内腔形状、构造及大小，与所用铸模形状、构造及大小相同的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用壳芯一体铸模制造铸件的方法，包括向由型芯和壳模组成的铸模型腔内浇注金属，其特征在于所说的方法是：ａ、采用由两部分或两部分以上的壳芯一体的分体铸模［４］组成整体铸模［２］，其中所说的分体铸模［４］的型芯与该型芯的合围侧壁形成的 壳模相连接；ｂ、将上述分体铸模［４］放置在固定装置中整体固定，形成铸模型腔浇注系统；ｃ、再向铸模型腔浇注系统［１］的铸模型腔中浇注高温金属液体，冷却制成铸件［３］。

【技术特征摘要】
1.一种利用壳芯一体铸模制造铸件的方法，包括向由型芯和壳模组成的铸模型腔内浇注金属，其特征在于所说的方法是a、采用由两部分或两部分以上的壳芯一体的分体铸模[4]组成整体铸模[2]，其中所说的分体铸模[4]的型芯与该型芯的合围侧壁形成的壳模相连接；b、将上述分体铸模[4]放置在固定装置中整体固定，形成铸模型腔浇注系统；c、再向铸模型腔浇注系统[1]的铸模型腔中浇注高温金属液体，冷却制成铸件[3]。2.根据权利要求1所述的制造铸件的方法，其特征在于该方法将上述用铸模装配在由上箱体和下箱体组成合箱形成的固定型箱[5]型腔内，浇注金属液体冷却至开模温度得到铸件[3]。3.根据权利要求2所述的制造铸件的方法，其特征在于该方法采用的固定装置选用不同材料制成内腔形状、构造及大小，与所用铸模形状、构造及大小相同的固定型箱[5]。4.根据权利要求2或3所述的制造铸件的方法，其特征在于该方法采用的固定装置内加工有用于空气自然流动或供冷却介质流动所需的通孔、通槽或空隙夹层，通过控制通孔、通槽或空隙夹层的空气或冷却介质流量调整金属铸件的冷却速度。5.根据权利要求1、或2所述的制造铸件的方法，其特征在于该方法利用烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩生，
申请(专利权)人：徐浩生，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]