專利名稱：一種集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造方法，具體是一種集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法。
背景技術(shù)：
集裝箱用扭鎖鎖殼采用上、下鎖殼結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)為鑄鋼，現(xiàn)有的加工方法一直采用的是熔模鑄造工藝。熔模鑄造工藝的生產(chǎn)流程見圖1，該工藝的特點是利用蠟料的加熱融化原理，先制成蠟?zāi)＃僦瞥缮靶蜌つ?，然后將蠟料重融得到型腔，再焙燒澆注獲取鑄件。從流程可以看出，熔模鑄造存在工序多而復(fù)雜、不適合機械化生產(chǎn)、制模勞動強度大、生產(chǎn)效率低、對環(huán)境有污染、干砂不能重復(fù)使用及需要焙燒消耗燃料等缺陷，造成資源浪費、生產(chǎn)成本高，而且殼模容易存在缺陷，在澆注中會發(fā)生跑火、雜質(zhì)易混入、焙燒溫度難控制、經(jīng)常發(fā)生殼模人為損壞、人工澆注勞動強度大，安全系數(shù)低，澆注完的殼模殘留強度高需要專門的除殼工序等。造成其工藝不利的原因主要是需要重復(fù)制殼達(dá)到足夠的厚度才能承受澆注過程中的高溫及澆注沖擊，殼模必須焙燒等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，該方法適于大規(guī)模機械化生產(chǎn)，澆注合格率高，且沒有焙燒工序，消除了焙燒時產(chǎn)生的煙氣對環(huán)境的污染。本發(fā)明所述的集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其包括以下步驟
1)使用專用EPS發(fā)泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應(yīng)的白模；
2)將單個白模粘結(jié)成片狀的白模蔟組；
3)將棕剛玉水基涂料的粘度用軟水調(diào)整到30 35秒；
4)用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內(nèi)，直至全部白模完全浸入，然后輕輕將蔟組拉出，浸完第一層后放入干燥室內(nèi)干燥，干燥室要求通風(fēng)良好，濕度在30 35%，溫度在65 70°C，干燥時間不得少于M小時； 5)按步驟4)重復(fù)浸涂第二層涂料；
6)將石英砂加入砂箱內(nèi)，該石英砂要求20 40目，SiO含量> 98%，角形系數(shù)< 1. 2，顆粒
2
集中度> 85%，含水量< 0. 01%，含泥量< 0. 2%，底層型砂厚度100mm，然后放入步驟5)制備的白模蔟組進行振實造型；
7)將造型完成的砂型移動到澆注位置，接上真空系統(tǒng)，負(fù)壓范圍在0.04 0. 05MPa，抽真空6 8分鐘后待澆注；
8)將熔煉除渣合格的鋼水在1580 1620°C時澆注到砂型內(nèi)，澆注時間在22秒以內(nèi)， 澆注后繼續(xù)保持負(fù)壓5分鐘化學(xué)成分要求C彡0. 22%, Si彡0. 80%, Mn彡1. 50%, P彡0. 04%,S 彡 0. 04%, , Cr ^ 0. 50%, Ni 彡 0. 50%,其余為 Fe ； 9)待冷卻后落砂，取出鑄件；
10)切割分離鑄件上的各鎖殼單件，分揀打磨；
11)對分割后的鎖殼單件進行正火處理；
12)對正火處理后的鎖殼單件進行拋丸處理，清理后即得集裝箱用扭鎖鎖殼成品。上述步驟1)使用鑄造專用EPS發(fā)泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應(yīng)的白模的具體過程為
1. 1)選用直徑為Φ 0. 2 0. 4mm之間的EPS發(fā)泡塑料粒；
1. 2)用38 60發(fā)泡倍數(shù)的發(fā)泡機對選用的EPS發(fā)泡塑料粒進行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡后形成發(fā)泡珠粒，發(fā)泡直徑控制在20 25克/500ml范圍內(nèi)；發(fā)泡機預(yù)熱溫度在100_120°C，預(yù)熱時間以手感發(fā)泡機筒體溫度均勻為宜，進汽蒸汽壓力控制在0. 2 0. 之間，周期時間1. 5分鐘；
1. 3)將預(yù)發(fā)泡完成的發(fā)泡珠粒在熟化倉內(nèi)熟化8 M小時，環(huán)境溫度25 30°C，通風(fēng)良好，空氣中濕度控制在40 50%以下；
1. 4)用0. 6 0. 7MPa的壓縮空氣將發(fā)泡珠粒注入鎖殼模具內(nèi)，經(jīng)過0. 2 0. 3MPa的蒸汽再次發(fā)泡膨脹、通水冷卻使成形的白模，再用壓縮空氣將白模從模具內(nèi)吹出； 1. 5)將白模在50 60°C的室內(nèi)干燥15 M小時。上述步驟3)最好采用7號粘度杯調(diào)整棕剛玉水基涂料的粘度。上述步驟6)最好采用雨淋式加砂，振實時間為8分鐘。上述步驟9)落砂后的舊砂可以通過回用系統(tǒng)處理后重復(fù)使用。上述步驟11)正火處理的加熱溫度為800 850°C，之后保溫2. 5小時，隨爐冷卻至600°C以下時出爐空冷至室溫。本發(fā)明具有以下有益效果
1、由于減少了工藝步驟，降低了制殼、澆注過程中的勞動強度，大大提高勞動生產(chǎn)率。2、型砂可重復(fù)使用，減少了資源損耗。3、取消了焙燒工序，降低對環(huán)境的污染，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。4、產(chǎn)品中雜質(zhì)減少，質(zhì)量提高(因為沒有熔模鑄造中的模殼焙燒、搬運、填砂保溫等環(huán)節(jié)，避免了操作中人為造成將砂子、模殼等帶入的機會)。5、不僅適合SCW480、ZG45、42CrMo等多種材質(zhì)，而且可以大小件都可以生產(chǎn)，適用
性強，。6、由于效率提高，生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少，需要的生產(chǎn)員工數(shù)大大減少，產(chǎn)品質(zhì)量提高等， 因而可有效降低生產(chǎn)成本。7、工作環(huán)境改善，免除澆注中員工搬運模殼直接澆注面對高溫鋼水，發(fā)生鋼水飛濺燙傷、高溫熏烤易導(dǎo)致不測等可能，安全事故的幾率大大降低。


圖1為現(xiàn)有熔模鑄造工藝的流程圖， 圖2是本發(fā)明的流程圖3是單個白模成組的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。實施例1
1、使用直徑為Φ0. 2mm的消失模鑄造專用EPS發(fā)泡塑料粒，該EPS發(fā)泡材料是無錫市興達(dá)泡塑新材料有限公司生產(chǎn)的XJ501型。2、用38發(fā)泡倍數(shù)的預(yù)發(fā)泡機進行預(yù)發(fā)泡，發(fā)泡直徑控制在23 25克/500ml范圍內(nèi)。系統(tǒng)預(yù)熱溫度100°c左右，預(yù)熱時間以手感發(fā)泡機筒體溫度均勻為宜，進汽氣蒸汽壓力控制在0. 2 0. 3MPa之間，周期時間1. 5分鐘。3、將預(yù)發(fā)泡完成的發(fā)泡珠粒在熟化倉內(nèi)熟化8小時，環(huán)境溫度25 30°C，通風(fēng)良好，空氣中濕度控制在40 45%以下。4、用0. 左右的壓縮空氣將發(fā)泡珠粒注入模具內(nèi)，經(jīng)過蒸汽再次發(fā)泡膨脹、通水冷卻使白模成形，再用壓縮空氣將白模從模具內(nèi)吹出。蒸汽壓力為0. 2 0. 之間。5、將白模在50 60°C的室內(nèi)干燥15小時。6、用粘結(jié)膠水將單個白模按照圖3方案粘結(jié)牢固。7、將專用棕剛玉水基涂料粘度用軟水調(diào)整到30 35秒(用7號粘度杯)。該涂料是上海市機械制造工藝研究所鑄造分所生產(chǎn)MT-SY-810。8、用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內(nèi)，直至全部白模完全浸入，然后輕輕將蔟組拉出，浸完第一層后放入干燥室內(nèi)干燥。9、在通風(fēng)良好，濕度在30 350%，溫度在65 70°C的室內(nèi)干燥，時間不得少于M
小時。按同樣的方法浸涂第二層涂料。10、將石英砂(20 40目，SiO。含量彡98%，角形系數(shù)彡1. 2，顆粒集中度彡85%，
含水量彡0. 01%，含泥量彡0. 2%)加入1000X1200X1000的砂箱內(nèi)，底層型砂厚度100mm，然
后放入干燥合格的白模蔟組進行振實造型，用雨淋式加砂，振實6分鐘。11、將造型完成的砂型移動到澆注位置，接上真空系統(tǒng)，負(fù)壓范圍在0.04MPa，抽真空6 8分鐘后待澆注。12、將熔煉除渣合格的鋼水在15870 1620°C時澆注到砂型內(nèi)，澆注時間在22秒以內(nèi)。澆注后負(fù)壓持續(xù)時間5分鐘。同時澆注拉力棒。鋼水化學(xué)成分要求0. 22%, Si ( 0. 80%, Mn ( 1. 50%, P 彡 0. 04%, S 彡 0. 04%, Cr ( 0. 50%, Ni ( 0. 50%,其余為 Fe。13、冷卻30分鐘后落砂取出鑄件和拉力棒。舊砂通過回用系統(tǒng)處理后重復(fù)使用。14、用乙炔氧氣火焰將鑄件割成整板單件(含拉力棒)，然后用專機將鑄件從澆道上切除下來。15、對鑄件進行分檢，按正品、修補品、打磨品、廢品分類處理。16、將鑄件和拉力棒做正火熱處理，加熱溫度800 850°C，保溫2. 5小時，隨爐冷卻至600°C以下時出爐空冷。拉力棒做機械性能試驗，抗拉強度彡480 MPa，屈服強度彡275 MPa，延伸率> 20%ο17、拋丸30分鐘，清理后即得集裝箱用扭鎖鎖殼成品。實施例2
1、使用直徑為0. 3mm的消失模鑄造專用EPS發(fā)泡塑料粒。
2、用50發(fā)泡倍數(shù)的預(yù)發(fā)泡機進行預(yù)發(fā)泡，發(fā)泡直徑控制在20 23克/500ml范圍內(nèi)。系統(tǒng)預(yù)熱溫度120°C左右，預(yù)熱時間以手感發(fā)泡機筒體溫度均勻為宜，進汽氣蒸汽壓力控制在0. 2 0. 3MPa之間，周期時間1. 5分鐘。3、將預(yù)發(fā)泡完成的發(fā)泡珠粒在熟化倉內(nèi)熟化15小時，環(huán)境溫度25 30°C，通風(fēng)良好，空氣中濕度控制在45 50%以下。4、用0. 65 MPa的壓縮空氣將發(fā)泡珠粒注入模具內(nèi)，經(jīng)過蒸汽再次發(fā)泡膨脹、通水冷卻使白模成形，再用壓縮空氣將白模從模具內(nèi)吹出。蒸汽壓力為0. 2 0. 之間。5、將白模在50 60°C的室內(nèi)干燥21小時。6、用粘結(jié)膠水將單個白模成組粘結(jié)牢固。7、將專用棕剛玉水基涂料粘度用軟水調(diào)整到30 35秒(用7號粘度杯)。8、用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內(nèi)，直至全部白模完全浸入，然后輕輕將蔟組拉出，浸完第一層后放入干燥室內(nèi)干燥。9、在通風(fēng)良好，濕度在30 35%，溫度在65 70°C的室內(nèi)干燥，時間不得少于M 小時。按同樣的方法浸涂第二層涂料。10、將石英砂(20 40目，SiO β含量彡98%，角形系數(shù)彡1. 2，顆粒集中度彡85%，
含水量彡0. 01%，含泥量彡0. 2%)加入1000X1200X1000的砂箱內(nèi)，底層型砂厚度100mm，然
后放入干燥合格的白模蔟組進行振實造型，用雨淋式加砂，振實8分鐘。11、將造型完成的砂型移動到澆注位置，接上真空系統(tǒng)，負(fù)壓范圍在0.05MPa，抽真空6 7分鐘后待澆注。12、將熔煉除渣合格的鋼水在1600 1620 V時澆注到砂型內(nèi)，澆注時間在22秒以內(nèi)。負(fù)壓持續(xù)時間5分鐘。同時澆注拉力棒。鋼水化學(xué)成分要求C ^ 0. 22%, Si ^ 0. 80%, M η 彡 1. 50%, P 彡 0. 04%, S 彡 0. 04%, Cr ( 0. 50%, Ni ( 0. 50%,其余為 Fe。13、冷卻30分鐘后落砂取出鑄件和拉力棒。舊砂通過回用系統(tǒng)處理后重復(fù)使用。14、用乙炔氧氣火焰將鑄件割成整板單件(含拉力棒)，然后用專機將鑄件從澆道上切除下來。 15、對鑄件進行分檢，按正品、修補品、打磨品、廢品分類處理。16、將鑄件和拉力棒做正火熱處理，加熱溫度800 850°C，保溫2. 5小時，隨爐冷卻至600°C以下時出爐空冷。拉力棒做機械性能試驗，抗拉強度彡480 MPa，屈服強度彡275 MPa，延伸率> 20%ο17、拋丸30分鐘，清理后即得集裝箱用扭鎖鎖殼成品。實施例3
1、使用直徑為Φ0. 4mm的消失模鑄造專用EPS發(fā)泡塑料粒。2、用60發(fā)泡倍數(shù)的預(yù)發(fā)泡機進行預(yù)發(fā)泡，發(fā)泡直徑控制在20 23克/500ml范圍內(nèi)。系統(tǒng)預(yù)熱溫度100°c左右，預(yù)熱時間以手感發(fā)泡機筒體溫度均勻為宜，進汽氣蒸汽壓力控制在0. 2 0. 3MPa之間，周期時間1. 5分鐘。3、將預(yù)發(fā)泡完成的發(fā)泡珠粒在熟化倉內(nèi)熟化M小時，環(huán)境溫度25 30°C，通風(fēng)良好，空氣中濕度控制在40 50%以下。4、用0. 7MPa的壓縮空氣將發(fā)泡珠粒注入模具內(nèi)，經(jīng)過蒸汽再次發(fā)泡膨脹、通水冷卻使白模成形，再用壓縮空氣將白模從模具內(nèi)吹出。蒸汽壓力為0. 2 0. 之間。5、將白模在50 60°C的室內(nèi)干燥M小時。6、用粘結(jié)膠水將單個白模成組粘結(jié)牢固。7、將專用棕剛玉水基涂料粘度用軟水調(diào)整到30 35秒(用7號粘度杯)。8、用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內(nèi)，直至全部白模完全浸入，然后輕輕將蔟組拉出，浸完第一層后放入干燥室內(nèi)干燥。9、在通風(fēng)良好，濕度在30 35%，溫度在65 70°C的室內(nèi)干燥，時間不得少于M 小時。按同樣的方法浸涂第二層涂料。10、將石英砂(20 40目，SiO 2含量彡98%，角形系數(shù)< 1. 2，顆粒集中度彡85%，
含水量彡0. 01%，含泥量彡0. 2%)加入1000X1200X1000的砂箱內(nèi)，底層型砂厚度100mm，然
后放入干燥合格的白模蔟組進行振實造型。用雨淋式加砂，振實8分鐘。11、將造型完成的砂型移動到澆注位置，接上真空系統(tǒng)，負(fù)壓范圍在0.05MPa，抽真空6 7分鐘后待澆注。12、將熔煉除渣合格的鋼水在1590 1610°C時澆注到砂型內(nèi)，澆注時間在22秒以內(nèi)。負(fù)壓持續(xù)時間5分鐘。同時澆注拉力棒。鋼水化學(xué)成分要求C ^ 0. 22%, Si ^ 0. 80%, M η 彡 1. 50%, P 彡 0. 04%, S 彡 0. 04%, Cr ( 0. 50%, Ni ( 0. 50%,其余為 Fe。13、冷卻30分鐘后落砂取出鑄件和拉力棒。舊砂通過回用系統(tǒng)處理后重復(fù)使用。14、用乙炔氧氣火焰將鑄件割成整板單件(含拉力棒)，然后用專機將鑄件從澆道上切除下來。15、對鑄件進行分檢，按正品、修補品、打磨品、廢品分類處理。16、將鑄件和拉力棒做正火熱處理，加熱溫度800 850°C，保溫2. 5小時，隨爐冷卻至600°C以下時出爐空冷。拉力棒做機械性能試驗，抗拉強度彡480 MPa，屈服強度彡275 MPa，延伸率> 20%ο17、拋丸30分鐘，清理后即得集裝箱用扭鎖鎖殼成品。上述這些實施方式僅用于說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其特征在于包括以下步驟1)使用鑄造專用EPS發(fā)泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應(yīng)的白模；2)將單個白模粘結(jié)成片狀的白模蔟組；3)將棕剛玉水基涂料的粘度用軟水調(diào)整到30 35秒；4)用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內(nèi)，直至全部白模完全浸入，然后輕輕將蔟組拉出，浸完第一層后放入干燥室內(nèi)干燥，干燥室要求通風(fēng)良好，濕度在30 350%，溫度在65 70°C，干燥時間不得少于M小時；5)按步驟4)重復(fù)浸涂第二層涂料；加入砂箱內(nèi)，該石·、要求20 43目，SiO3含量彡98%，角形系數(shù)彡1. 2，顆粒集中度> 85%，含水量< 0. 01%，含泥量< 0. 2%，底層型砂厚度100mm，然后放入步驟5)制備的白模蔟組進行振實造型；7)將造型完成的砂型移動到澆注位置，接上真空系統(tǒng)，負(fù)壓范圍在0.04 0. 05MPa，抽真空6 8分鐘后待澆注；8)將熔煉除渣合格的鋼水在1580 1620°C時澆注到砂型內(nèi)，澆注時間在22秒以內(nèi)， 澆注后繼續(xù)保持負(fù)壓5分鐘，化學(xué)成分要求C彡0. 22%, Si彡0. 80%, Mn彡1. 50%, P彡0. 04%, S (0. 04%, Cr ( 0. 50%, Ni ( 0. 50%,其余為 Fe ；9)待冷卻后落砂，取出鑄件；10)切割分離鑄件上的各鎖殼單件，分揀打磨；11)對分割后的鎖殼單件進行正火處理；12)對正火處理后的鎖殼單件進行拋丸處理，清理后即得集裝箱用扭鎖鎖殼成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其特征在于步驟1)使用專用EPS發(fā)泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應(yīng)的白模，具體過程為1. 1)選用直徑為Φ 0. 2 0. 4mm之間的EPS發(fā)泡塑料粒；1. 2)用38 60發(fā)泡倍數(shù)的發(fā)泡機對選用的EPS發(fā)泡塑料粒進行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡后形成發(fā)泡珠粒，發(fā)泡直徑控制在20 25克/500ml范圍內(nèi)；發(fā)泡機預(yù)熱溫度在100_120°C，預(yù)熱時間以手感發(fā)泡機筒體溫度均勻為宜，進汽蒸汽壓力控制在0. 2 0. 之間，周期時間1. 5分鐘；1. 3)將預(yù)發(fā)泡完成的發(fā)泡珠粒在熟化倉內(nèi)熟化8 M小時，環(huán)境溫度25 30°C，通風(fēng)良好，空氣中濕度控制在40 50%以下；1. 4)用0. 6 0. 7MPa的壓縮空氣將發(fā)泡珠粒注入鎖殼模具內(nèi)，經(jīng)過0. 2 0. 3MPa的蒸汽再次發(fā)泡膨脹、通水冷卻使成形的白模，再用壓縮空氣將白模從模具內(nèi)吹出；1. 5)將白模在50 60°C的室內(nèi)干燥15 M小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其特征在于步驟 3)采用7號粘度杯調(diào)整棕剛玉水基涂料的粘度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其特征在于步驟 6)采用雨淋式加砂，振實時間為8分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其特征在于步驟 9)落砂后的舊砂通過回用系統(tǒng)處理后重復(fù)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，其特征在于步驟 11)正火處理的加熱溫度為800 850°C，之后保溫2. 5小時，隨爐冷卻至600°C以下時出爐空冷至室溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法，首先用發(fā)泡材料做成鑄件形狀，并組成模簇，放入砂箱內(nèi)用無粘結(jié)劑的干砂振動造型，利用真空負(fù)壓使充填型腔的干砂具有足夠的強度，再熔煉澆注，最終從沒有殘留強度的型砂中取出鑄件，正火后噴丸處理得到成品。本發(fā)明中的泡沫發(fā)氣量可通過真空系統(tǒng)集中處理，鑄件容易從砂箱內(nèi)取出，型砂可重復(fù)使用，生產(chǎn)過程中多個環(huán)節(jié)適合機械化生產(chǎn)，涂料使用可根據(jù)產(chǎn)品情況控制使用量，總體生產(chǎn)成本可以降低。
文檔編號B22C9/04GK102363201SQ20111028514
公開日2012年2月29日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者蔣明 申請人:無錫市凱杰鑄造有限公司