[发明专利]覆膜砂分层次固化复合制型工艺

说明书

本发明公开了一种覆膜砂分层次固化复合制型工艺，属于铸造用覆膜砂制型工序技术领域。本发明通过制型时分层次固化原理使成品砂型结构分为多层，不同层次可应用不同性能的覆膜砂产品；提高与铸件接触层砂砂型质量，适当降低与铸件非接触面或非重要部位砂型性能，提高铸造产品质量同时降低砂型成本。

技术领域

本发明涉及铸造用覆膜砂制型技术领域，具体涉及一种覆膜砂分层次固化复合制型工艺。

背景技术

覆膜砂制型铸造工艺是铸造行业应用较广泛的铸造工艺之一，其主要特点是投资小、生产效率高、产品结构灵活等。目前，铸造行业上采用覆膜砂制型工艺生产是每台制型机配备一台储砂仓，通过一次射砂制得砂型；这种铸造工艺虽然能满足普通铸件生产需求，但对于一些有特殊要求的产品是无法满足的，如：砂型要求高致密性，同时要具备高透气性、高导热性、高耐高温等特性，同时具备成本低廉等，若采用单一覆膜砂生产制型，砂型成本较高并且铸件容易产生其他缺陷。

发明内容

针对现有铸造制型技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种覆膜砂分层次固化复合制型工艺，在铸造制型时将性能不同的覆膜砂，按照不同性能需求分次加入到切换对应动模模具的型腔内，并进行分层次固化制得复合砂型；该工艺能够提高砂型与铸件接触面性能，适当降低与铸件非接触面或非重要部位砂型性能，降低铸造制型成本的同时提高了产品质量。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种覆膜砂分层次固化复合制型工艺，该工艺是以覆膜砂为原料，使用射芯机进行型芯制作与成型，型芯制作与成型过程中采用分层次固化方式制得多层复合砂型，所述多层复合砂型包括固化层Ⅰ和固化层Ⅱ；该工艺具体包括如下步骤：

(1)制备与铸件直接接触的固化层Ⅰ：

使用覆膜砂的平均细度(AFS值)为80～100，固化温度130-150℃，固化时间300-320秒；

(2)制备与铸件不直接接触的复合砂型的最外层固化层Ⅱ：

使用覆膜砂的平均细度(AFS值)为30～50，固化温度300-320℃，固化时间30-40秒。

所述固化层Ⅰ的厚度为1～5mm，所述固化层Ⅱ的厚度为10-50mm。

所述固化层Ⅰ与固化层Ⅱ之间还复合有一个或多个中间固化层，中间固化层制备时：覆膜砂平均细度(AFS值)：20～100，模具温度(固化温度)：130-320℃，固化时间30-350秒。各固化层的制型技术参数和覆膜砂性能参数如下：

射砂压力：0.25～0.65MPa；

覆膜砂抗拉强度：1.5～5.0MPa；

覆膜砂抗弯强度：3～13MPa；

覆膜砂发气量：6～30mL/g；

覆膜砂灼烧减量：1.0～4.0。

本发明上述工艺采用制型设备进行，所述制型设备包括射芯机和模具，所述射芯机包括至少两个砂仓，每个砂仓的底部出口均与射砂口相连通；所述模具包括一个静模和至少两个动模，每个动模能够独立动作，并均能与静模合模后形成所需结构的模腔，所述动模的数量与所述砂仓数量相同；每个模腔能够根据需要移动到所需砂仓的正下方，并向该砂仓内加入覆膜砂。

所述复合制型工艺过程中，可根据砂型各固化层性能需要切换使用不同砂仓中的存砂及多次切换动模，每次切换动模后完成一次射砂制型动作，从而使得覆膜砂进行多次固化，获得不同性能要求的分层次复合砂型。

所述复合制型工艺过程中，根据需要能够进行两次或者多次制型，从而使最终获得的多层复合砂型中各层性能不同。