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一种防止消失模砂型漂移的方法

阅读:4发布:2021-07-24

专利汇可以提供一种防止消失模砂型漂移的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种消失模的 铸造 方法,尤其是涉及一种防止消失模砂型漂移的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:设计工艺方案、 软件 模拟确认、设计芯 铁 、造型、熔炼浇注、打箱:打箱后,回收芯铁;本发明方法独特、有效降低了较大铸件由于砂型漂移导致的皮透、抬箱、塌箱等致命 缺陷 的发生,操作简单、生产成本低、效果好。,下面是一种防止消失模砂型漂移的方法专利的具体信息内容。

1. 一种防止消失模砂型漂移的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
a、设计工艺方案:首先要确定铸件造型方案,要便于填砂紧实,同时尽量保证重要加工平面要朝下或垂直放置;然后确定浇注系统,采用底注式;在确定造型方案后,预测可能出现漂芯、偏芯的盲孔和内腔,根据内腔结构确定所需芯的形状及数量;
b、软件模拟确认:使用模拟软件进行充型模拟,测算铁进流过程各部位的流速、温度场、紊流状况,以此评定浇注系统设计的合理性,进一步优化工艺,同时根据充型过程出现的紊流、冲砂情况,进一步确定可能出现砂型漂移的位置
c、设计芯铁:根据盲孔和内腔内外轮廓尺寸,设计芯铁,使芯铁周围吃砂量即芯铁距铸件的距离保持在50—200mm的距离,当距离>200mm时再增加芯铁数量;
d、造型:首先加150~200mm的底砂,振动紧实后,放入模样,然后每次加干砂200mm高后,进行垂直、水平方向振动,当填砂量超过模样内腔底部150mm,在相应位置埋放空心芯铁,保证芯铁与模样有足够的吃砂量,使芯铁一头伸入模样盲孔或内腔,另一端尽量接近负压源,进一步振动紧实;
e、熔炼浇注:熔炼浇注温度范围为1360-1420℃;
f、打箱:打箱后,回收芯铁。
2.如权利要求1所述的一种防止消失模砂型漂移的方法,其特征在于:所述芯铁为U型或L型的空心金属管,所述空心金属管由薄壁空心管制成,将所述薄壁空心钢管不同尺寸的直管和弯管进行密封焊接,所述芯铁一头伸入铸件盲孔或内腔,另一头伸出并靠近负压源,芯铁的两端头均匀钻孔。
3.如权利要求2所述的一种防止消失模砂型漂移的方法,其特征在于:所述薄壁空心钢管的壁厚为2-4mm。
4.如权利要求1所述的一种防止消失模砂型漂移的方法,其特征在于:所述造型过程中振动频率为50Hz,电机转数为2800~3000rpm,振幅为0.5~1.5mm。

说明书全文

一种防止消失模砂型漂移的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种消失模的铸造方法,尤其是涉及一种防止消失模砂型漂移的方法。

背景技术

[0002] 随着消失模铸件应用范围的不断扩大,就生产铸件种类和数量而言,我国可谓世界第一,但消失模铸件的质量平,生产控制水平,装备水平与国外差距很大。对于具有较大复杂内腔结构的床身类铸件,采用消失模技术生产常伴随许多缺陷问题,比如塌箱、抬箱、浇不足,冷隔、皮透、变形等。其中最为突出和难以解决是由砂型漂移导致的皮透和变形缺陷。
[0003] 根据分析,导致砂型漂移的主要原因有两点:一、消失模铸造过程中,部分内腔、盲孔负压度较低,致使砂粒之间紧实强度低,当砂型刚度或其高温强度不能承受充型和凝固的静、动态压时,则会发生漂移;二、涂层的强度和透气性差,由于涂层强度不够,水在砂芯上产生浮力作用,同时模型热解产生的气体致使涂层开裂,这些气体从局部透出导致干砂流态化,从而发生砂型漂移。通过选用高质量涂料解决此问题,本发明主要解决由第一条原因导致的消失模砂型漂移缺陷。
[0004] 现阶段解决砂型漂移的方法及存在问题:1)在易漂浮的内腔或盲孔处填充自硬砂,防止浇注时漂浮:采用这种方法,不但生产效率低,而且防砂型漂移的效果差,目前只适用于较小的内腔和盲孔。如果盲孔和内腔太大,填充自硬砂后,模样在搬运的过程中由于重量过大而很容易损坏,同时在浇注的过程中还会产生大量气体,影响砂箱内负压的变化和充型过程,造成夹杂缺陷;2)增加负压度:增大负压度,会使内浇口流速增大。由于消失模具有覆壁效应,很容易造成缺陷,同时会影响铸型的平稳充型,从而产生夹杂、气孔等内部缺陷;3)将盲孔、内腔开口对着砂箱侧面或底面放置:采用这种措施,首先会增加型砂的振动紧实难度,特别对于开口完全朝底面放置的铸件,需要在内腔底部开一些工艺填砂孔,等将里面型砂紧实后,再将工艺孔填上。这样不但增加了操作的难度,而且还提高了夹砂缺陷的发生概率。
[0005] 到目前为止,还没有克服上述缺陷的方法。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷,提供一种方法独特、有效降低了较大铸件由于砂型漂移导致的皮透、抬箱、塌箱等致命缺陷的发生,操作简单、生产成本低、效果好的一种防止消失模砂型漂移的方法。
[0007] 本发明通过如下方式实现:
[0008] 一种防止消失模砂型漂移的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0009] a、设计工艺方案:首先要确定铸件造型方案,要便于填砂紧实,同时尽量保证重要加工平面要朝下或垂直放置;然后确定浇注系统,采用底注式;在确定造型方案后,预测可能出现漂芯、偏芯的盲孔和内腔,根据内腔结构确定所需芯铁的形状及数量;
[0010] b、软件模拟确认:使用模拟软件进行充型模拟,测算铁水进流过程各部位的流速、温度场、紊流状况,以此评定浇注系统设计的合理性与否,进一步优化工艺,同时根据充型过程出现的紊流、冲砂情况,进一步确定可能出现砂型漂移的位置
[0011] c、设计芯铁:根据盲孔和内腔内外轮廓尺寸,设计芯铁,使芯铁周围吃砂量即芯铁距铸件的距离保持在50—200mm的距离,当距离≥200mm时再增加芯铁数量。
[0012] d、造型:首先加150~200mm的底砂,振动紧实后,放入模样,然后每次加干砂200mm高后,进行垂直、水平方向振动,当填砂量超过铸件内腔底部150mm,在相应位置埋放空心芯铁,保证芯铁与模样有足够的吃砂量,使其一头伸入铸件盲孔或内腔,另一端尽量接近负压源,进一步振动紧实;
[0013] e、熔炼浇注:熔炼浇注温度范围为1360-1420℃;
[0014] f、打箱:打箱后,回收芯铁;
[0015] 所述芯铁为U型或L型的空心金属管,一般使用薄壁空心管制作,将不同尺寸的直管和弯管进行密封焊接,芯铁一头伸入铸件盲孔或内腔,另一头伸出并靠近负压源,芯铁的两端头均匀钻孔;
[0016] 所述薄壁金属空心管的壁厚为2—4mm;
[0017] 所述造型过程中振动频率为50Hz,电机转数为2800~3000rpm,振幅为0.5~1.5mm。
[0018] 本发明有如下效果:
[0019] 1)方法独特:本发明提供的方法首先是主体工艺方案确定,在设计负压消失模工艺的过程中,首先要确定铸件造型方案,要便于填砂紧实,同时尽量保证重要加工平面要朝下或垂直放置;然后确定浇注系统,一般采用底注式,使金属液上升的方向与泡沫分解气化的方向一致,有利于浮渣。在确定造型方案后,预测可能出现漂芯、偏芯的盲孔和内腔,根据内腔结构确定所需芯铁的形状及数量。使用模拟软件进行充型模拟,测算铁水进流过程各部位的流速、温度场、紊流状况,以此评定浇注系统设计的合理性与否,进一步优化工艺。同时根据充型过程出现的紊流、冲砂情况,进一步确定可能出现砂型漂移的位置。
[0020] 2)有效降低了较大铸件由于砂型漂移导致的皮透、抬箱、塌箱等致命缺陷的发生:本发明设计并使用中空芯铁,将芯铁一头伸入铸件内腔,另一头伸出并靠近负压源,芯铁的两端头均匀钻孔,确保孔的排气能力大于此部位模样的发气量,以增强排气能力。通过此方法,可提高内腔负压度,加大砂粒之间的相互吸附作用,增加型砂整体强度,可防止发生砂型漂移,减少铸件的皮透、变形缺陷。芯铁的设计方法根据盲孔和内腔内外轮廓尺寸,设计芯铁,使芯铁周围吃砂量即芯铁距铸件的距离保持在50—200mm的距离,当距离≥200mm时再增加芯铁数量。芯铁使用空心钢管制作,将不同尺寸的直管和弯管进行密封焊接,芯铁一头伸入铸件盲孔或内腔,另一头伸出并靠近负压源,芯铁的两端头均匀钻孔,以加大排气能力,空心管尽量采用薄壁金属管,便于制作和使用。
[0021] 3)操作简单、生产成本低、效果好:本发明造型过程中,首先加150~200mm的底砂,振动紧实后,放入模样,然后每次加干砂200mm高左右后,进行垂直、水平方向振动。当填砂量超过铸件内腔底部150mm,在相应位置埋放空心芯铁,保证芯铁与模样有足够的吃砂量,使其一头伸入铸件盲孔或内腔,另一端尽量接近负压源,进一步振动紧实,振动频率为
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