[发明专利]二板式注塑机用百吨级球墨铸铁模板铸件的铸造方法有效

专利信息
申请号: 201410121407.X 申请日: 2014-03-28
公开(公告)号: CN103882286A 公开(公告)日: 2014-06-25
发明(设计)人: 宋贤发;傅明康;郑燕华;马超 申请(专利权)人: 日月重工股份有限公司
主分类号: C22C37/10 分类号: C22C37/10;C22C33/08;C21D5/00;B22D1/00;B22C9/08;B22D3/00
代理公司: 宁波市鄞州甬致专利代理事务所(普通合伙) 33228 代理人: 代忠炯
地址: 315192 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 板式 注塑 机用百吨级 球墨铸铁 模板 铸件 铸造 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于大型(百吨及以上)铸件铸造技术领域,具体涉及一种二板式注塑机用百吨级球墨铸铁模板铸件的铸造方法。

背景技术

现代注塑机正向大型、精密、稳定可靠和高度自动化方向发展,新技术、新工艺、新材料广泛应用于注塑设备的设计、制造过程中;其中,模板铸件是注塑机的关键机械部件,其重量占整个注塑机重量的70%左右,同时模板铸件是保证模具可靠闭紧和实现模具启闭动作的主要部件,它在工作中的状态很大程度上决定了塑料制件的质量。

我国虽然是注塑机生产大国,但不是注塑机生产强国,每年还需进口大型、精密的高端注塑机械,尤其是特大型、各种特殊专用精密注塑机械。究其主要原因是由于大型注塑机中作为保证模具可靠锁紧的关键部件—球墨铸铁模板铸件生产技术不过关,在铸造过程中,大型球墨铸铁模板铸件易出现石墨畸变、缩孔、缩松、夹砂等铸造缺陷,从而造成力学性能下降,很大程度上阻碍了注塑机械技术的进步。

经过几十年的发展,关于厚大断面球墨铸铁模板铸件的生产工艺取得了许多重要进展,但是对于百吨级球墨铸铁模板铸件的生产仍是一个十分棘手的问题,主要是因为:

1.铸件内腔结构复杂,铸件重量重(101吨左右),浇注所需要的铁液量大(浇注重量120吨左右),防止大吨位球墨铸铁铁液球化衰退、孕育衰退的技术难度大;同时,球墨铸铁铁液具有较大的氧化倾向,防止氧化夹渣物进入型腔,是大吨位球墨铸铁铁液球化处理、孕育处理和浇注系统设计的行业性难题。

2.二板式注塑机省去了合模装置中的尾板,将锁模力直接作用在两块模板铸件上,模板铸件的模具安装面受到压力作用,模具安装面的反面受到拉力作用容易产生开裂而导致整个注塑机停运。模板铸件的大平面是模具安装面,模具安装面要满足表面粗糙度Ra1.6um的加工要求和80mm深的T型槽无铸造缺陷要求,造型时模具安装面的反面在下部,模板铸件大平面会在上部,模板铸件大平面质量就不能保证。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足,提供一种不易出现石墨畸变、缩孔、缩松、夹砂等铸造缺陷,从而力学性能提高的二板式注塑机用百吨级球墨铸铁模板铸件的铸造方法。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种二板式注塑机用百吨级球墨铸铁模板铸件的铸造方法,步骤包括:

(1)模具制作:

模具采用中空框架结构制作工艺,造型工艺采用三开箱造型;

(2)浇注系统制作:

将模具安装面的反面设计在浇注位置的下部,内浇道设在模具安装面的反面;

浇注系统包括:直浇道,下横浇道,A型过滤器,B型过滤器,上横浇道,内浇道,内浇道的内径为φ60(60mm)的陶瓷弯管;将直浇道与下横浇道的上端面连通,将下横浇道两端通过A型过滤器与上横浇道连通,将上横浇道的下端面通过B型过滤器与多条连通铸件型腔的内浇道连通;

浇注过程铁液从直浇道进入下横浇道,然后通过下横浇道进入A型过滤器,铁液在A型过滤器内部进行型内孕育处理和过滤净化处理,然后通过上横浇道进入B型过滤器再次净化过滤后的铁液通过内浇道进入铸型型腔;

浇注系统采用半开放式(半封闭式浇注系统),最小截面设置在直浇道,各组元截面积比为F:F下横:F上横:F=1:2.2~3.0:1.2~2.5:1.2~2.0;

(3)砂型的制作:

根据铸件的结构,其内部为分割成多个相互连通的大型空腔,形成大型空腔的大型砂芯采用呋喃树脂砂制作,并控制铸型的砂型终强度在1.3~1.4MPa,砂芯的终强度在0.9~1.0MPa;

(4)浇注成型:

浇注成型时,铁液的化学成分为如下质量百分比的各组分:硅2.40%~2.60%,碳3.50~3.70﹪,锰0.20~0.30%,磷<0.04%,硫<0.015%,镁0.035~0.05%,稀土0.01~0.03%,锑0.005~0.008%,余量为铁;浇注温度为1290℃~1310℃,浇注时间为85s~100s;浇注成型得到铸件。

作为优选,步骤(2)中各组元截面积比为F:F下横:F上横:F=1:2.6:1.6:1.6。

作为优选,步骤(3)中在砂芯内预置作为支撑用的铸铁芯骨。

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