[发明专利]基于消失模的钢丸激冷与振动浇注相结合的铸造工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于耐磨产品铸造工艺方法领域，特别是一种基于消失模的钢丸激冷与振动浇注相结合的铸造工艺方法。

背景技术

消失模铸造是将用EPS或者STMMA共聚料制成的白模填埋在型砂里，抽真空紧实后由浇口杯浇入金属熔液。消失模模样遇金属熔液汽化形成型腔，金属熔液充盈型腔凝固成为铸件。

消失模铸造工艺采用真空负压技术，造型容易，铸型刚度好，但消失模铸造工艺也有其先天的弱点，即铸件上容易出现增碳、冷却速度慢、组织不致密等缺陷。

在水泥矿山行业大规模应用的耐磨铸件均要求组织致密，硬度高，耐磨性能好。这对于传统的消失模铸造工艺来说，很难达到水泥矿山行业对耐磨铸件的要求。

发明内容

本发明的目的就是要避免消失模铸造存在的不足，提供一种既能够有效利用消失模铸造造型采用可循环使用的干砂等优势，又能够解决消失模铸造由于冷却速度慢造成的晶粒粗大、组织不致密等问题的基于消失模的钢丸激冷与负压干砂相结合的振动铸造工艺方法。

为此，本发明的技术方案为: 基于消失模的钢丸激冷与负压干砂相结合的振动铸造工艺方法，具体步骤如下：

（1）、制作铸件产品的泡沫模型，放入烘干室；

（2）、等步骤（1）中的泡沫模型烘干后，浸蘸涂料，并放入烘干房烘干；

（3）、重复步骤（2）两到三次；

（4）、将步骤（3）中的已经烘干的刷好涂料的泡沫模型装入激冷砂箱中，四周空隙为150-300mm，在铸件本体空壳与激冷砂箱之间的空隙处装入20-60目钢丸，并在激冷砂箱顶部包盖石棉布；

（6）、在带抽真空系统的砂箱中加入厚度为300-450mm的干砂垫底，并抹平；

（7）、然后将激冷砂箱装入带抽真空系统的砂箱中，在激冷砂箱与带抽真空负压造型的砂箱之间填满20-40目的干砂；

（8）、铺塑料薄膜，放置浇口杯，吊装在振动浇注震实台上,最后在边抽真空边振动的情况下浇注；

（9）保温1-2小时后，清理出箱。

有益效果：本发明具有型砂强度高、激冷效果好的优点，结合了消失模铸造与钢丸激冷、振动铸造、大小砂箱配套相结合等工艺特点，取消了在消失模铸件的白模中放置的钢筋等内冷铁的工序，实现了钢丸和砂子的循环使用，彻底解决了消失模铸造中铸件冷却速度较慢的问题，避免了传统消失模铸造中容易出现的晶粒粗大、组织不致密等问题，提高了铸件的组织的韧性和致密性，降低了Cr、Mo等合金元素的使用量，保证了耐磨铸件的使用寿命，实现产品的批量化生产，减少废品率，降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明的具体实例示意图。

1、震实台支柱；2、带抽真空负压系统的砂箱；3、干砂；4、钢丸；5、泡沫模型；6、石棉布；7、激冷砂箱；8、真空管接口；9、震实台台面；10、振动电机；11、空气气囊。

具体实施方式

结合图1所示，基于消失模的钢丸激冷与振动浇注相结合的铸造工艺方法，其具体步骤为：

（1）、制作铸件产品的泡沫模型，放入烘干室；

（2）、等步骤（1）中的泡沫模型烘干后，浸蘸涂料，并放入烘干房经24个小时左右烘干；

（3）、重复步骤（2）两到三次；

（4）、将步骤（3）中的已经烘干的刷好涂料的泡沫模型5装入激冷砂箱7中，四周空隙为150-300mm，在铸件本体空壳与激冷砂箱之间的空隙处装入20-60目钢丸4，并在激冷砂箱顶部包盖石棉布6；

（6）、在带抽真空系统的砂箱2中加入厚度为300-450mm的干砂3垫底，并抹平；

（7）、然后将激冷砂箱装入带抽真空系统的砂箱中，在激冷砂箱与带抽真空负压造型的砂箱之间填满20-40目的干砂3；

（8）铺塑料薄膜，放置浇口杯，吊装在振动浇注震实台上,最后在边抽真空（通过真空管接口8）边振动的情况下浇注；浇注时所抽真空的负压度为-0.04到-0.075Mpa，振动频率为10～120Hz、振幅为0.1～1.6mm；

（9）保温1-2小时后，清理出箱。

采用该工艺方法生产的高Cr铸铁板锤，在保证热处理后硬度达到HRC60以上的情况下，Cr含量由原来的28%降低到20%；在同等体积的情况下，产品重量增加了8-15%，组织致密，抗磨性能提高20-30%。

如图1所示：振动浇注震实台的主体由震实台支柱1、震实台台面9、振动电机10、空气气囊11构成，带抽真空系统的砂箱2固定在震实台台面9上。

所述的激冷砂箱7的四壁开有透气格栅，格栅间距为3-8mm，格栅的长为25-60mm，宽为1-2mm。