一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，包括制作模樣及澆注系統(tǒng)、造型、熔煉澆注和成型清砂步驟，制作的模樣上表面預設置加工余量；造型步驟不設置冒口，澆注系統(tǒng)包括若干頂端設置有漏斗形澆口杯的直澆道，所述澆口杯的容積大于直澆道的容積；直澆道的底端連通橫澆道，橫澆道的下端面與模樣的底面平齊或略高于模樣的底面，所述橫澆道的長度是模樣長度的95％，橫澆道上間隔設置若干與模樣連通的內(nèi)澆道；所述澆注步驟中，由若干澆口杯同時澆注金屬液，金屬液注入每個澆口杯中的速度必須保證澆口杯內(nèi)的金屬液將直澆道封閉。本發(fā)明不設置冒口，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生煙氣，無污染，簡化了生產(chǎn)步驟，降低了成本。
【專利說明】一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造工藝方法，具體的說是一種實型鑄造工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]實型鑄造是采用聚苯乙烯發(fā)泡塑料模樣代替普通模樣，造好型后不取出模樣就直接澆注金屬液，在金屬液的作用下，模樣燃燒、氣化、消失，金屬液取代原來模樣所占據(jù)的空間位置，冷卻凝固后獲得所需鑄件的鑄造方法。
[0003]實型鑄造的生產(chǎn)過程一般為:1)制作模樣及澆注系統(tǒng):采用聚苯乙烯發(fā)泡塑料制作模樣和澆注系統(tǒng)，模樣與鑄件實體基本一致并具有一定厚度的加工余量，澆注系統(tǒng)根據(jù)模樣進行設計；2)造型:將模樣與預制好的澆注系統(tǒng)匹配組合，并在模樣上固定放置若干冒口模型，在模樣、澆注系統(tǒng)和冒口模型表面涂覆涂料；待涂料晾干后將模樣、澆注系統(tǒng)與冒口模型的組合體完整穩(wěn)定地置于砂箱或地坑內(nèi)，在砂箱或地坑內(nèi)填充并樁實樹脂砂制成鑄型，在鑄型的上部、模樣的上方扎制若干與外界連通的排氣孔；3)熔煉澆注:采用熔煉設備煉制金屬液，待樹脂砂硬化后，將金屬液由直澆道注入鑄型，金屬液順澆注系統(tǒng)進入砂箱或地坑內(nèi)的模樣，完成模樣的燃燒、氣化、消失過程；4)成型清砂:待模樣和澆冒系統(tǒng)的金屬液完全凝固成型，將成型鑄件由樹脂砂中取出，清理干凈。
[0004]澆注系統(tǒng)是澆注時為將金屬液引入模樣而開設的通道，主要包括直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道，直澆道頂端與外界連通，底端垂直連通橫澆道，橫澆道設置在模樣附近，橫澆道與模樣通過內(nèi)澆道連通。冒口是用于存貯金屬液的空腔，在鑄件成型過程中能補給金屬液，防止鑄件出現(xiàn)縮孔縮松缺陷，并起到排氣和集渣的作用。冒口在一定程度上防止缺陷的產(chǎn)生，但是切割冒口所需能耗大，冒口打磨清理困難，加大了工作人員的勞動強度。同時，在澆注過程中，外界空氣由冒口進入鑄型型腔使模樣在高溫下燃燒氣化，產(chǎn)生的煙氣造成了嚴重的環(huán)境污染。隨著環(huán)保要求的不斷提高，需要投入大量資金來確保生產(chǎn)達到環(huán)保要求，這就增加了生產(chǎn)成本，限制了企業(yè)的進一步發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生煙氣、無污染，簡化了生產(chǎn)步驟，降低了生產(chǎn)成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，包括制作模樣及澆注系統(tǒng)、造型、熔煉澆注和成型清砂步驟，所述制作模樣及澆注系統(tǒng)步驟中，模樣的上表面預設置用于收集殘渣的加工余量，所述造型步驟中不設置冒口，所述澆注系統(tǒng)包括若干垂直布置的頂端設置有漏斗形的澆口杯的直澆道，所述澆口杯的容積大于直澆道的容積；直澆道的底端連通與模樣長度方向平行布置的橫澆道，橫澆道的下端面與模樣的底面平齊或略高于模樣的底面，所述橫澆道的長度是模樣長度的95%，橫澆道上間隔設置若干與模樣連通的與橫澆道垂直的內(nèi)澆道， 所述澆注步驟中，由若干澆口杯同時澆注金屬液，所述金屬液注入每個澆口杯中的速度必須保證澆口杯內(nèi)的金屬液將直澆道封閉。
[0007]本發(fā)明的進一步改進在于:頂端設置有澆口杯的直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道對稱設置在模樣長度方向的兩側(cè)。
[0008]本發(fā)明的進一步改進在于:所述內(nèi)澆道的橫截面是直徑為50?60mm的圓形；所述直澆道的橫截面是直徑為Iio?120mm的圓形。
[0009]本發(fā)明的進一步改進在于:同側(cè)的兩相鄰的內(nèi)澆道之間的距離為400?500mm。
[0010]本發(fā)明的進一步改進在于:所述澆口杯的下端口高于模樣上表面400?600mm。
[0011]本發(fā)明的進一步改進在于:所述金屬液注入每個澆口杯中的速度為220?300kg/
So
[0012]本發(fā)明的進一步改進在于:當模樣的壁厚大于40_時，所述澆注步驟的澆注溫度為 1280 ?1320°C。
[0013]本發(fā)明的進一步改進在于:當模樣的壁厚小于或等于40mm時，所述澆注步驟的澆注溫度為1330?1350°C。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是:
本發(fā)明尤其適用于大中型機床鑄件的生產(chǎn)。在造型時不設置冒口，利用改變澆注系統(tǒng)的設計達到補縮的目的，減少了金屬液的注入量，降低了生產(chǎn)成本。在澆注過程中，金屬液注入每個澆口杯中的速度必須保證澆口杯內(nèi)的金屬液將直澆道封閉，確保了鑄型型腔中沒有氧氣進入，模樣不會發(fā)生燃燒，不產(chǎn)生煙氣，無污染，有利于環(huán)境保護。成型鑄件在清理時不用再切割打磨冒口，縮減了操作步驟，減輕了工作人員的勞動強度。
[0015]橫澆道的長度是模樣長度的95%，并將橫澆道設置在模樣的底部，在注入金屬液的過程中便于鑄型型腔中的雜質(zhì)浮至上表面，防止在鑄件內(nèi)部出現(xiàn)夾渣缺陷，提高了鑄件的質(zhì)量。在模樣的上表面設置用于集渣的加工面，保證產(chǎn)品質(zhì)量。澆注系統(tǒng)設置多道直澆道和內(nèi)澆道，每道直澆道設置對應的澆口杯，在澆注步驟中金屬液同時快速由澆口杯注入直澆道，有利于金屬液快速充滿鑄型型腔，減輕了模樣對金屬液的阻力及氣化過程中的吸熱反應，提高了金屬液的流動性，在澆注時便于同時平穩(wěn)的充填鑄型。
[0016]內(nèi)澆道的出口與模樣垂直，加快了金屬液充填鑄型的速度。直澆道上部設置澆口杯，阻止金屬液中的熔渣和雜質(zhì)進入直澆道內(nèi)，防止金屬液飛濺和溢出，保護工作人員的安全。澆口杯的下端口高于模樣上表面400?600_，澆注過程中提高了金屬液的靜壓力，保證雜質(zhì)上浮于表面，有利于金屬液充填鑄型。
[0017]針對不同壁厚采取對應的澆注溫度，在壁厚小于或等于40mm時，提高了澆注溫度，改善了金屬液的流動性，有利于金屬液充填鑄型，防止出現(xiàn)冷隔等鑄造缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，1、模樣，2、直燒道,3、橫燒道,4、內(nèi)燒道,5、燒口杯。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明: 一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，包括制作模樣和澆注系統(tǒng)、造型、熔煉澆注和成型清砂等步驟。本實施例中以機床鑄件的實型鑄造方法為例，所述機床鑄件成品外形為一長方體框架，長為15m，寬3.2m，高2.lm，鑄件重量為83t。
[0021]根據(jù)鑄件成品制作模樣，所述模樣與鑄件成品外形相同，在鑄件成品的加工面上設置適當?shù)募庸び嗔?，本實施例中設置的加工余量為20mm。為保證鑄件產(chǎn)品質(zhì)量，在制作模樣時，模樣的上表面預先設置具有一定厚度的用于收集殘渣的加工余量。本實施例中，模樣的上表面的加工余量比其它加工面的加工余量增大2?3mm，使得上浮至鑄件上表面的夾渣、雜質(zhì)等能夠通過對上表面進行機械加工去除干凈，保證鑄件的質(zhì)量。
[0022]所述造型步驟中澆注系統(tǒng)與模樣進行組合，結(jié)構(gòu)如圖1所示，造型步驟中不設置冒口。所述澆注系統(tǒng)包括直澆道2、橫澆道3和內(nèi)澆道4。所述直澆道的橫截面是直徑為110?120_的圓形，直澆道垂直水平面設置，直澆道頂端設置漏斗形的澆口杯5，所述澆口杯的容積大于直澆道的容積。澆口杯5的下端口高于模樣上表面400?600mm。所述橫澆道3垂直連通在直澆道底端，橫澆道3的布置與模樣I長度方向平行，位于模樣I的底部，橫澆道的下端面與模樣的底面平齊或略高于模樣的底面，橫澆道的長度是模樣長度的95%，橫澆道的橫截面為倒置的等腰梯形，所述等腰梯形的上底長為120?140_，下底長為100?120mm。所述內(nèi)燒道4設置在橫燒道與模樣之間，內(nèi)燒道4的橫截面是直徑為50?60mm的圓形，內(nèi)澆道4與橫澆道垂直連通設置。為使得金屬液均勻充填鑄型型腔，頂端設置有澆口杯5的直燒道2、橫燒道3和內(nèi)燒道4在模樣的長度方向的兩側(cè)對稱設置。為保證金屬液快速充填鑄型型腔，在橫澆道上設置若干道直澆道及對應的澆口杯，橫澆道上每間隔400?500mm垂直設置一內(nèi)澆道。澆注時由若干個直澆道的澆口杯同時注入金屬液，金屬液由內(nèi)澆道出口端進入型腔，同時充填鑄型。
[0023]本實施例中，在機床鑄件的造型步驟中，所述直澆道的橫截面是直徑為120mm的圓形，在每條橫澆道上垂直連通設置有三道直澆道。所述橫澆道的橫截面為倒置的等腰梯形，所述等腰梯形的上底長為140臟，下底長為120mm。所述內(nèi)澆道的橫截面是直徑為55mm的圓形。
[0024]所述澆注過程中，當模樣的壁厚大于40mm時，澆注溫度為1280?1320°C ;當鑄件的壁厚小于或等于40mm時，澆注溫度為1330?1350°C。進行澆注時由若干澆口杯同時澆注金屬液，所述金屬液注入每個澆口杯中的速度必須保證澆口杯內(nèi)的金屬液將直澆道封閉，金屬液注入每個澆口杯中的速度為220?300kg/s。本實施例中由六道直澆道上對應的六個澆口杯中同時注入金屬液，金屬液的注入速度為280kg/s。
【權(quán)利要求】
1.一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，包括制作模樣及澆注系統(tǒng)、造型、熔煉澆注和成型清砂步驟，其特征在于:所述制作模樣及澆注系統(tǒng)步驟中，模樣的上表面預設置用于收集殘渣的加工余量， 所述造型步驟中不設置冒口，所述澆注系統(tǒng)包括若干垂直布置的頂端設置有漏斗形的澆口杯(5)的直澆道(2)，所述澆口杯(5)的容積大于直澆道(2)的容積；直澆道(2)的底端連通與模樣長度方向平行布置的橫澆道(3)，橫澆道的下端面與模樣的底面平齊或略高于模樣的底面，所述橫澆道的長度是模樣長度的95%，橫澆道上間隔設置若干與模樣連通的與橫澆道垂直的內(nèi)澆道(4)， 所述澆注步驟中，由若干澆口杯同時澆注金屬液，所述金屬液注入每個澆口杯中的速度必須保證澆口杯內(nèi)的金屬液將直澆道封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于: 頂端設置有澆口杯(5 )的直澆道(2 )、橫澆道(3 )和內(nèi)澆道(4 )對稱設置在模樣長度方向的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于:所述內(nèi)澆道的橫截面是直徑為50?60mm的圓形；所述直燒道的橫截面是直徑為110?120mm的圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于:同側(cè)的兩相鄰的內(nèi)澆道之間的距離為400?500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于:所述燒口杯的下端口高于模樣上表面400?600mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于:所述金屬液注入每個澆口杯中的速度為220?300kg/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于:當模樣的壁厚大于40mm時，所述澆注步驟的澆注溫度為1280?1320°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無冒口樹脂砂實型鑄造方法，其特征在于:當模樣的壁厚小于或等于40mm時，所述澆注步驟的澆注溫度為1330?1350°C。
【文檔編號】B22C9/08GK103639361SQ201310699888
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】劉 東, 劉建 申請人:泊頭市東建鑄造有限責任公司