[发明专利]一种复合铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料铸造领域，尤其是一种精密的铸造方法。

背景技术

现有常用的铸造方法有砂型铸造、金属型铸造、消失模铸造、压力铸造和离心铸造等方法。

消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模具表面刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使泡沫模具气化，液体金属占据泡沫模具位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。消失模铸造存在以下缺点：由于泡沫模具的强度低，对温度的敏感性大，在造型过程中由于外力作用及振动和抽真空的影响，泡沫模具容易变形，最终导致铸件变形；泡沫模具上涂料涂覆不均匀，或者在埋箱造型时形成填砂盲区，盲区处型砂的紧实度较低，涂料层易遭到破坏，在浇铸时会出现粘砂、夹砂等铸造缺陷；铁液浇入砂箱后，泡沫模具在铁水高温下碳化、燃烧、气化，经振动紧实的砂箱透气性不好，使得气化后的气体排除不干净，会导致铸件中的气孔多，且泡沫分解产生的气体不环保；泡沫模具在高温下产生的游离碳会富集在铸件内部或铸件表面上形成积碳，使铸件中的含碳量升高，产生增碳现象，使铸件的机械性能下降而报废。

金属型铸造是采用耐热合金钢制作铸模，将液体金属浇入金属铸模，以获得铸件的一种铸造方法。金属型铸造存在以下缺点：原料为耐热合金钢，价格昂贵，使得铸造成本高；金属铸模不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂或铸铁件白口等缺陷；金属铸模加工复杂，铸造条件苛刻，使得铸造工艺复杂。

型砂铸造是传统的铸造工艺，目前我国的铸造行业仍在大量使用砂型铸造。砂型铸造是以型砂和芯砂为造型材料制成铸模，液态金属在重力下充填铸模来生产铸件的铸造方法。砂型铸造存在的缺点有：铸造时使用大量的型砂和芯砂，型芯是由石英砂、粉煤灰、膨润土、树脂粘结剂等混合而成，需要人工造型，使得劳动强度大，占用人力多，且环境污染严重，车间环境非常差；每只砂质铸型只能使用一次，使得生产效率低；所得铸件尺寸精细度差，容易出现错箱、砂眼、表面粗糙等，进而影响铸件质量；铸模透气性差，铸件易产生气孔及浇注不均匀，成品率低。

铸造行业中一直努力解决如下问题：(1)减少铸型砂的使用量，实现铸模原料循环利用，从而改善车间环境，减少污染，降低铸造过程劳动强度；(2)提高铸模的透气性，解决铸件中有气孔，浇注不足等问题；(3)提高铸模的精细度，避免产生填砂盲区等；(4)提高铸件成品率，规范铸造工艺流程，避免人为操作对铸件质量的影响；(5)提高铸造生产效率。

发明内容

本发明的需要解决的技术问题是提供一种复合铸造方法，克服现有铸造方法中存在的缺点，提高铸件质量和成品率，实现铸模原料循环利用，改善铸造车间作业环境，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种复合铸造方法，包括造型、合箱方法，所述造型方法包括根据需要和工艺要求制造各种型芯，还包括利用自硬砂制造与铸件的外形相应的设置有通气孔、浇道、冒口的上模壳体和下模壳体，造型完成后将型芯组装到上模壳体、下模壳体中，并将上模壳体、下模壳体扣合为一体形成内部构造与铸件构造相应的砂型；所述合箱是将组装好的砂型用颗粒足够大的石子埋入砂箱中；

本发明的进一步改进在于：所述上模壳体和下模壳体是利用相应的模具将自硬砂经过加压成型；

本发明的进一步改进在于：所述自硬砂是混配有铸造粘结剂的铸造用石英砂；

本发明的进一步改进在于：所述上模壳体和下模壳体的外表面形状随铸件的外表形状加厚而成，上模壳体和下模壳体的厚度不小于5mm；

本发明的进一步改进在于：所述合箱的具体操作是将砂箱放在平台上并在砂箱底部放入石子以填充砂箱底部，然后将砂型放到砂箱中底部石子的上面，组装好浇冒系统及浇口杯，再向砂箱中填满石子并振实；

本发明的进一步改进在于：石子的材质为石灰石；

本发明的进一步改进在于：石子的粒度大于通气孔的孔径；

本发明的进一步改进在于：所述石子的粒度为5～8mm。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：