專利名稱：一種真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造技術(shù)，特別涉及一種真空負(fù)壓消失模的鑄造方法。
背景技術(shù)：
消失模鑄造在我國(guó)稱為真空實(shí)芯鑄造，美國(guó)人則稱為消失模和氣化模鑄造，國(guó)際上稱為 EPC工藝。消失模鑄造是用泡沬模型代替金屬和木模，造型后泡沬模型不取出，呈實(shí)體型腔， 即一個(gè)與鑄件形狀完全相似的泡沫模型保留在鑄型內(nèi)，采用常規(guī)消失模鑄造澆注方法，鐵液
澆入砂箱后，泡沫在鐵水高溫環(huán)境下燃燒，氣化，目前普通的消失模鑄造方法是利用聚苯乙 烯等混合的發(fā)泡材料制成與鑄件一致的模型，將模型置于砂箱中，填入干砂，并對(duì)模型外腔 及型芯部分進(jìn)行振動(dòng)緊實(shí)，之后在砂箱上部覆蓋塑料膜并對(duì)砂箱內(nèi)抽真空，復(fù)制出與泡沫塑 料模型一樣的鑄件，冷凝后取出鑄件。這種鑄造方法在生產(chǎn)鑄件存在著由于塑料泡沬模型在 砂子的雙重包圍下使氣化的氣體排不出來，導(dǎo)致了鑄件上產(chǎn)生皺皮、光亮碳，不能滿足對(duì)精 度要求高的鑄件進(jìn)行鑄造，此外，由于型芯部分其空腔內(nèi)的進(jìn)砂口在下側(cè)，通過振動(dòng)很難將 砂子填充滿并緊實(shí)，在澆注過程中，模型壁很容易產(chǎn)生移動(dòng)，產(chǎn)生縮松、塌砂，影響鑄件的 質(zhì)量。專利申請(qǐng)為200310121116.2，名稱為"發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的消失模鑄造方法"，公開了一種 消失模的鑄造方法其工藝步驟包括在砂箱中放置用發(fā)泡材料制成的與鑄件一樣的消失模模 型，在該模型中間部分的空腔內(nèi)預(yù)填砂，然后預(yù)振動(dòng)緊實(shí)，最后預(yù)抽真空；在所述的消失模 模型的中間部分單獨(dú)制做模型殼，再將其組合到整體模型中。在砂箱內(nèi)填入干砂并振動(dòng)緊實(shí)， 在砂箱頂部覆蓋塑料膜，對(duì)砂箱內(nèi)抽真空，將熔化的金屬澆鑄到所述的消失模模型區(qū)域，直 至鑄件完全凝固，在所述的消失模模型置于砂箱之前，首先采用該方法生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件， 工藝先進(jìn)，模具制造簡(jiǎn)化，成品率高、生產(chǎn)成本低。此方法也可用于制造其它型腔復(fù)雜的鑄 件。但是該方法雖然起到防止塌砂導(dǎo)致鑄件鑄造失敗的作用，還要單獨(dú)制作模型殼，這在工 藝上增加了難，且增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、不塌砂、能有效保證鑄 件質(zhì)量的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法。
本發(fā)明所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造 型、振實(shí)、澆注、抽真空、保溫冷卻的步驟，其鑄造步驟為
a.根據(jù)鑄件形狀制作泡沬塑料模型； b. 泡沬塑料模型的外表面涂沬涂料；
c. 將涂料后的泡沬塑料模型置于砂箱中，用樹脂砂造型；
d. 造型后的砂箱置于振實(shí)裝置上將箱內(nèi)的造型用砂振實(shí)，干燥；
e. 澆注鐵水的同時(shí)，用抽真空機(jī)對(duì)砂箱進(jìn)行同步抽真空，抽真空而得的氣體凈化處理后，
排放；
f. 澆注完畢，停止抽真空，將鑄件取出置于保溫爐中升溫至IIO(TC以上，保溫冷卻， 即得鑄件。
步驟c所述的砂粒粒度在80-100目。所述的樹脂砂為干砂與粘接劑混合而得。 所述的粘接劑為水玻璃、糊精、聚苯乙烯樹脂和樹脂中的至少二種或者二者以上混合而 得。干砂和粘接劑的重量份比為8-9: 1。
步驟d所述的干燥濕砂，采用充入二氧化碳?xì)怏w對(duì)樹脂砂進(jìn)行干燥。 步驟e所述抽真空，其空氣負(fù)壓為3-5.5Pa。
步驟f所述鑄件升溫至IIO(TC以上，是將鑄件取出后置于保溫爐中，第一階段升至 520-57(TC保持1-3小時(shí)，第二階段升至700-760。C保持2-4小時(shí)，第三階段升至870-930°C 保持3-5小時(shí)，第四階段升至IIO(TC保持至少12小時(shí)。
步驟f所述的冷卻為保溫后自然冷卻至250-300°C。
采用本發(fā)明所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，鑄件模具本體耐耐磨不拉 毛，尺寸精度達(dá)到GBCT7，加工余量《2mm，模具鑄造密度>7.76，非加工表面粗糙度Ra為 0.4-0.8,圓角、棱線、筋條、凸臺(tái)等處要求局部淬火后HRC45-HRC50珠光體含量大于90y。的 基體上均勻分布細(xì)片狀石墨或球狀石墨，產(chǎn)品成品率>98%，鑄件工藝出品率>88%，鑄件周 期比常規(guī)鑄件縮短60%以上，汽車底盤類鑄件尺寸精度達(dá)到GBCT7,加工余量《2mm,鑄件成 品率> 98%,鑄件綜合成本< 5000元/口屯。
本發(fā)明所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，根據(jù)傳統(tǒng)的鑄造工藝步驟，在 泡沬塑料模式型的外表面涂附了涂料，并自然風(fēng)干，風(fēng)干后增加了模型的強(qiáng)度，且透氣性能 好，在鑄造時(shí)不會(huì)產(chǎn)生表面皺皮，鑄件表面粘砂等問題，保證了鑄件表面的光滑整潔，提高 了鑄件的鑄造精度，同時(shí)本發(fā)明所述的消失模鑄造方法，將傳統(tǒng)使用的干砂改為加入粘接劑 的樹脂砂，樹脂砂振實(shí)后加入二氧化碳?xì)怏w對(duì)進(jìn)行干燥，形成具有一定強(qiáng)度的砂殼，當(dāng)用鐵 水進(jìn)行澆鑄時(shí)，實(shí)型模氣化所形成的空腔部分不會(huì)塌砂，解決了現(xiàn)有技術(shù)中模具氣化而導(dǎo)致 的塌砂問題；在澆注鐵水時(shí)，泡沫塑料模型遇高溫氣化，所產(chǎn)生的氣體被抽真空機(jī)抽走，抽 走的速度和泡沫塑料模型氣化的速度相等，在保溫冷卻的過程中，采用逐步升溫、逐步保溫
的方法，有效地消除了鑄件內(nèi)部的應(yīng)力。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，加工精髙，易于操控，不會(huì)增加
生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不限于實(shí)施例。 實(shí)施例1
本發(fā)明所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造 型、振實(shí)、澆注、抽真空、保溫冷卻的步驟，其鑄造步驟為
a. 根據(jù)鑄件形狀制作泡沬塑料模型；
b. 泡沬塑料模型的外表面涂沬涂料；
c. 將涂料風(fēng)干后的泡沬塑料模型置于砂箱中，用樹脂砂造型，樹脂砂為90目干砂和粘 接劑混合而成，干砂和粘接劑的重量份比為8: 1,粘接劑為水玻璃、糊精、樹脂混合而成；
d. 造型后的砂箱置于振實(shí)裝置上將箱內(nèi)的造型用砂振實(shí)，通入二氧化碳?xì)怏w對(duì)樹脂砂進(jìn) 行干燥；
e. 澆注鐵水，燒注的同時(shí)用37KW的抽真空機(jī)對(duì)砂箱進(jìn)行同步抽真空，真空負(fù)壓為3Pa, 抽真空而得的氣體凈化處理后，排放；
f. 澆注完畢，停止抽真空，將鑄件取出置于保溫爐中升溫至IIO(TC以上，分四階段實(shí) 現(xiàn)，第一階段升至52(TC保持3小時(shí)，第二階段升至76(TC保持2小時(shí)，第三階段升至93(TC 保持3小時(shí)，第四階段升至1100'C保持至少12小時(shí)。保溫冷卻至25(TC,即得鑄件。
實(shí)施例2
本發(fā)明所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造 型、振實(shí)、澆注、抽真空、保溫冷卻的步驟，其鑄造步驟為
a. 根據(jù)鑄件形狀制作泡沬塑料模型；
b. 泡沬塑料模型的外表面涂沫涂料；
c. 將涂料風(fēng)干后的泡沬塑料模型置于砂箱中，用樹脂砂造型，樹脂砂為80目干砂和粘 接劑混合而成，干砂和粘接劑的重量份比為8.5: 1,粘接劑為水玻璃、糊精、樹脂混合而成；
d. 造型后的砂箱置于振實(shí)裝置上將箱內(nèi)的造型用砂振實(shí)，通入二氧化碳?xì)怏w對(duì)樹脂砂進(jìn) 行干燥；
e. 澆注鐵水，澆注的同時(shí)用37KW的抽真空機(jī)對(duì)砂箱進(jìn)行同步抽真空，真空負(fù)壓為5.5Pa, 抽真空而得的氣體凈化處理后，排放；
f. 澆注完畢，停止抽真空，將鑄件取出置于保溫爐中升溫至110(TC以上，分四階段實(shí) 現(xiàn)，第一階段升至550。C保持2小時(shí)，第二階段升至730'C保持3小時(shí)，第三階段升至900。C 保持4小時(shí)，第四階段升至IIO(TC保持至少12小時(shí)。保溫冷卻至270'C,即得鑄件。 實(shí)施例3
本發(fā)明所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造 型、振實(shí)、澆注、抽真空、保溫冷卻的步驟，其鑄造步驟為
a. 根據(jù)鑄件形狀制作泡沬塑料模型；
b. 泡沬塑料模型的外表面涂沬涂料；
c. 將涂料風(fēng)干后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用樹脂砂造型，樹脂砂為100目干砂和粘 接劑混合而成，干砂和粘接劑的重量份比為9: 1,粘接劑為水玻璃、糊精、樹脂混合而成；
d. 造型后的砂箱置于振實(shí)裝置上將箱內(nèi)的造型用砂振實(shí)，通入二氧化碳?xì)怏w對(duì)樹脂砂進(jìn) 行干燥；
e. 澆注鐵水，澆注的同時(shí)用37KW的抽真空機(jī)對(duì)砂箱進(jìn)行同步抽真空，真空負(fù)壓為4Pa, 抽真空而得的氣體凈化處理后，排放；
f. 澆注完畢，停止抽真空，將鑄件取出置于保溫爐中升溫至IIO(TC以上，分四階段實(shí) 現(xiàn)，第一階段升至570'C保持1小時(shí)，第二階段升至700。C保持4小時(shí)，第三階段升至87(TC 保持5小時(shí)，第四階段升至IIOO'C保持至少12小時(shí)。
權(quán)利要求
1、一種真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，主要包括制模、涂料、砂箱造型、振實(shí)、澆注、抽真空、保溫冷卻的步驟，其特征在于，其鑄造步驟為a.根據(jù)鑄件形狀制作泡沫塑料模型；b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；c.將涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用樹脂砂造型；d.造型后的砂箱置于振實(shí)裝置上將箱內(nèi)的造型用砂振實(shí)，干燥；e.澆注鐵水的同時(shí)，用抽真空機(jī)對(duì)砂箱進(jìn)行同步抽真空，抽真空而得的氣體凈化處理后，排放；f.澆注完畢，停止抽真空，將鑄件取出置于保溫爐中升溫至1100℃以上，保溫冷卻，即得鑄件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，步 驟c所述的樹脂砂為干砂與粘接劑混合而得。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，所 述的干砂的粒度在80-100目。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，所 述的粘接劑為水玻璃、糊精、聚苯乙烯樹脂和樹脂中的至少二種或者二者以上混合而得。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，干 砂和粘接劑的重量份比為8-9: 1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，步 驟d所述的干燥是通入二氧化碳?xì)怏w干燥樹脂砂。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，步 驟e所述抽真空，其空氣負(fù)壓為3-5.5Pa。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，步 驟f所述鑄件升溫至IIO0℃以上，是將鑄件取出后置于保溫爐中，第一階段升至520-570℃ 保持l-3小時(shí)，第二階段升至700-760。C保持2-4小時(shí)，第三階段升至870-930。C保持3-5小 時(shí)，第四階段升至IIO0℃保持至少12小時(shí)。
9、根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法，其特征在于，步驟 f所述的冷卻為保溫后自然冷卻至250-300°C。
全文摘要
一種真空負(fù)壓實(shí)型樹脂砂造型消失模鑄造方法涉及一種鑄造技術(shù)，特別涉及一種真空負(fù)壓消失模的鑄造方法，本發(fā)明主要包括制模、涂料、砂箱造型、振實(shí)、澆注、抽真空、保溫冷卻的步驟，其鑄造步驟為a.根據(jù)鑄件形狀制作泡沫塑料模型；b.泡沫塑料模型的外表面涂沫涂料；c.將涂料后的泡沫塑料模型置于砂箱中，用樹脂砂造型；d.造型后的砂箱置于振實(shí)裝置上將箱內(nèi)的造型用砂振實(shí)，干燥；e.澆注鐵水的同時(shí)，用抽真空機(jī)對(duì)砂箱進(jìn)行同步抽真空，抽真空而得的氣體凈化處理后，排放；f.澆注完畢，停止抽真空，將鑄件取出置于保溫爐中升溫至1100℃以上，保溫冷卻，即得鑄件。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，加工精高，易于操控，不會(huì)增加生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B22C9/02GK101342573SQ200810058888
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者曹懷平 申請(qǐng)人:曲靖成浩實(shí)芯鑄造有限公司