專利名稱：一種集裝箱用扭鎖鎖殼的消失模鑄造方法
技術領域：
本發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：
集裝箱用扭鎖鎖殼采用上、下鎖殼結構，其材質為鑄鋼，現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，先制成蠟模，再制成砂型殼模，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雜、不適合機械化生產、制模勞動強度大、生產效率低、對環境有污染、干砂不能重復使用及需要焙燒消耗燃料等缺陷，造成資源浪費、生產成本高，而且殼模容易存在缺陷，在澆注中會發生跑火、雜質易混入、焙燒溫度難控制、經常發生殼模人為損壞、人工澆注勞動強度大，安全系數低，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制殼達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。

發明內容
本發明所要解決的技術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，該方法適于大規模機械化生產，澆注合格率高，且沒有焙燒工序，消除了焙燒時產生的煙氣對環境的污染。本發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發泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應的白模；
2)將單個白模粘結成片狀的白模蔟組；
3)將棕剛玉水基涂料的粘度用軟水調整到30 35秒；
4)用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內，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干燥，干燥室要求通風良好，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)重復浸涂第二層涂料；
6)將石英砂加入砂箱內，該石英砂要求20 40目，SiO含量> 98%，角形系數< 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，負壓范圍在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，澆注時間在22秒以內， 澆注后繼續保持負壓5分鐘化學成分要求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發泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應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發泡塑料粒；
1. 2)用38 60發泡倍數的發泡機對選用的EPS發泡塑料粒進行預發泡，預發泡后形成發泡珠粒，發泡直徑控制在20 25克/500ml范圍內；發泡機預熱溫度在100_120°C，預熱時間以手感發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)將預發泡完成的發泡珠粒在熟化倉內熟化8 M小時，環境溫度25 30°C，通風良好，空氣中濕度控制在40 50%以下；
1. 4)用0. 6 0. 7MPa的壓縮空氣將發泡珠粒注入鎖殼模具內，經過0. 2 0. 3MPa的蒸汽再次發泡膨脹、通水冷卻使成形的白模，再用壓縮空氣將白模從模具內吹出； 1. 5)將白模在50 60°C的室內干燥15 M小時。上述步驟3)最好采用7號粘度杯調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處理后重復使用。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，大大提高勞動生產率。2、型砂可重復使用，減少了資源損耗。3、取消了焙燒工序，降低對環境的污染，實現綠色生產。4、產品中雜質減少，質量提高(因為沒有熔模鑄造中的模殼焙燒、搬運、填砂保溫等環節，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，而且可以大小件都可以生產，適用
性強，。6、由于效率提高，生產環節減少，需要的生產員工數大大減少，產品質量提高等， 因而可有效降低生產成本。7、工作環境改善，免除澆注中員工搬運模殼直接澆注面對高溫鋼水，發生鋼水飛濺燙傷、高溫熏烤易導致不測等可能，安全事故的幾率大大降低。


圖1為現有熔模鑄造工藝的流程圖， 圖2是本發明的流程圖3是單個白模成組的結構圖。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明進行詳細描述。實施例1
1、使用直徑為Φ0. 2mm的消失模鑄造專用EPS發泡塑料粒，該EPS發泡材料是無錫市興達泡塑新材料有限公司生產的XJ501型。2、用38發泡倍數的預發泡機進行預發泡，發泡直徑控制在23 25克/500ml范圍內。系統預熱溫度100°c左右，預熱時間以手感發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、將預發泡完成的發泡珠粒在熟化倉內熟化8小時，環境溫度25 30°C，通風良好，空氣中濕度控制在40 45%以下。4、用0. 左右的壓縮空氣將發泡珠粒注入模具內，經過蒸汽再次發泡膨脹、通水冷卻使白模成形，再用壓縮空氣將白模從模具內吹出。蒸汽壓力為0. 2 0. 之間。5、將白模在50 60°C的室內干燥15小時。6、用粘結膠水將單個白模按照圖3方案粘結牢固。7、將專用棕剛玉水基涂料粘度用軟水調整到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MT-SY-810。8、用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內，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干燥。9、在通風良好，濕度在30 350%，溫度在65 70°C的室內干燥，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，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，負壓范圍在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，澆注時間在22秒以內。澆注后負壓持續時間5分鐘。同時澆注拉力棒。鋼水化學成分要求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。舊砂通過回用系統處理后重復使用。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發泡塑料粒。
2、用50發泡倍數的預發泡機進行預發泡，發泡直徑控制在20 23克/500ml范圍內。系統預熱溫度120°C左右，預熱時間以手感發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、將預發泡完成的發泡珠粒在熟化倉內熟化15小時，環境溫度25 30°C，通風良好，空氣中濕度控制在45 50%以下。4、用0. 65 MPa的壓縮空氣將發泡珠粒注入模具內，經過蒸汽再次發泡膨脹、通水冷卻使白模成形，再用壓縮空氣將白模從模具內吹出。蒸汽壓力為0. 2 0. 之間。5、將白模在50 60°C的室內干燥21小時。6、用粘結膠水將單個白模成組粘結牢固。7、將專用棕剛玉水基涂料粘度用軟水調整到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，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干燥。9、在通風良好，濕度在30 35%，溫度在65 70°C的室內干燥，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，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，負壓范圍在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，澆注時間在22秒以內。負壓持續時間5分鐘。同時澆注拉力棒。鋼水化學成分要求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。舊砂通過回用系統處理后重復使用。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發泡塑料粒。2、用60發泡倍數的預發泡機進行預發泡，發泡直徑控制在20 23克/500ml范圍內。系統預熱溫度100°c左右，預熱時間以手感發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、將預發泡完成的發泡珠粒在熟化倉內熟化M小時，環境溫度25 30°C，通風良好，空氣中濕度控制在40 50%以下。4、用0. 7MPa的壓縮空氣將發泡珠粒注入模具內，經過蒸汽再次發泡膨脹、通水冷卻使白模成形，再用壓縮空氣將白模從模具內吹出。蒸汽壓力為0. 2 0. 之間。5、將白模在50 60°C的室內干燥M小時。6、用粘結膠水將單個白模成組粘結牢固。7、將專用棕剛玉水基涂料粘度用軟水調整到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，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干燥。9、在通風良好，濕度在30 35%，溫度在65 70°C的室內干燥，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< 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，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，負壓范圍在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，澆注時間在22秒以內。負壓持續時間5分鐘。同時澆注拉力棒。鋼水化學成分要求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。舊砂通過回用系統處理后重復使用。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明，但并不限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
權利要求
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發泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應的白模；2)將單個白模粘結成片狀的白模蔟組；3)將棕剛玉水基涂料的粘度用軟水調整到30 35秒；4)用浸涂的方法將片狀的白模蔟組插入涂料內，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干燥，干燥室要求通風良好，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)重復浸涂第二層涂料；加入砂箱內，該石·、要求20 43目，SiO3含量彡98%，角形系數彡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，負壓范圍在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，澆注時間在22秒以內， 澆注后繼續保持負壓5分鐘，化學成分要求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.根據權利要求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發泡塑料粒制造與鎖殼形狀對應的白模，具體過程為1. 1)選用直徑為Φ 0. 2 0. 4mm之間的EPS發泡塑料粒；1. 2)用38 60發泡倍數的發泡機對選用的EPS發泡塑料粒進行預發泡，預發泡后形成發泡珠粒，發泡直徑控制在20 25克/500ml范圍內；發泡機預熱溫度在100_120°C，預熱時間以手感發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)將預發泡完成的發泡珠粒在熟化倉內熟化8 M小時，環境溫度25 30°C，通風良好，空氣中濕度控制在40 50%以下；1. 4)用0. 6 0. 7MPa的壓縮空氣將發泡珠粒注入鎖殼模具內，經過0. 2 0. 3MPa的蒸汽再次發泡膨脹、通水冷卻使成形的白模，再用壓縮空氣將白模從模具內吹出；1. 5)將白模在50 60°C的室內干燥15 M小時。
3.根據權利要求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號粘度杯調整棕剛玉水基涂料的粘度。
4.根據權利要求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.根據權利要求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處理后重復使用。
6.根據權利要求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，首先用發泡材料做成鑄件形狀，并組成模簇，放入砂箱內用無粘結劑的干砂振動造型，利用真空負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。本發明中的泡沫發氣量可通過真空系統集中處理，鑄件容易從砂箱內取出，型砂可重復使用，生產過程中多個環節適合機械化生產，涂料使用可根據產品情況控制使用量，總體生產成本可以降低。
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 優先權日2011年9月23日
發明者蔣明 申請人:無錫市凱杰鑄造有限公司