專利名稱：基于消失模的鋼丸激冷與振動澆注相結合的鑄造工藝方法
技術領域：
本發明屬于耐磨產品鑄造工藝方法領域，特別是一種基于消失模的鋼丸激冷與振動澆注相結合的鑄造工藝方法。
背景技術：
消失模鑄造是將用EPS或者STMMA共聚料制成的白模填埋在型砂里，抽真空緊實后由澆口杯澆入金屬熔液。消失模模樣遇金屬熔液汽化形成型腔，金屬熔液充盈型腔凝固成為鑄件。消失模鑄造工藝采用真空負壓技術，造型容易，鑄型剛度好，但消失模鑄造工藝也有其先天的弱點，即鑄件上容易出現增碳、冷卻速度慢、組織不致密等缺陷。在水泥礦山行業大規模應用的耐磨鑄件均要求組織致密，硬度高，耐磨性能好。這對于傳統的消失模鑄造工藝來說，很難達到水泥礦山行業對耐磨鑄件的要求。

發明內容
本發明的目的就是要避免消失模鑄造存在的不足，提供一種既能夠有效利用消失模鑄造造型采用可循環使用的干砂等優勢，又能夠解決消失模鑄造由于冷卻速度慢造成的晶粒粗大、組織不致密等問題的基于消失模的鋼丸激冷與負壓干砂相結合的振動鑄造工藝方法。為此，本發明的技術方案為基于消失模的鋼丸激冷與負壓干砂相結合的振動鑄造工藝方法，具體步驟如下
(1)、制作鑄件產品的泡沫模型，放入烘干室；
(2)、等步驟(1)中的泡沫模型烘干后，浸蘸涂料，并放入烘干房烘干；
(3)、重復步驟(2)兩到三次；
(4)、將步驟(3)中的已經烘干的刷好涂料的泡沫模型裝入激冷砂箱中，四周空隙為 150-300mm,在鑄件本體空殼與激冷砂箱之間的空隙處裝入20-60目鋼丸，并在激冷砂箱頂部包蓋石棉布；
(6)、在帶抽真空系統的砂箱中加入厚度為300-450mm的干砂墊底，并抹平；
(7)、然后將激冷砂箱裝入帶抽真空系統的砂箱中，在激冷砂箱與帶抽真空負壓造型的砂箱之間填滿20-40目的干砂；
(8)、鋪塑料薄膜，放置澆口杯，吊裝在振動澆注震實臺上，最后在邊抽真空邊振動的情況下澆注；
(9)保溫1-2小時后，清理出箱。有益效果本發明具有型砂強度高、激冷效果好的優點，結合了消失模鑄造與鋼丸激冷、振動鑄造、大小砂箱配套相結合等工藝特點，取消了在消失模鑄件的白模中放置的鋼筋等內冷鐵的工序，實現了鋼丸和砂子的循環使用，徹底解決了消失模鑄造中鑄件冷卻速度較慢的問題，避免了傳統消失模鑄造中容易出現的晶粒粗大、組織不致密等問題，提高了鑄件的組織的韌性和致密性，降低了 Cr、Mo等合金元素的使用量，保證了耐磨鑄件的使用壽命，實現產品的批量化生產，減少廢品率，降低了人力成本。


圖1為本發明的具體實例示意圖。1、震實臺支柱；2、帶抽真空負壓系統的砂箱；3、干砂；4、鋼丸；5、泡沫模型；6、石棉布；7、激冷砂箱；8、真空管接口 ；9、震實臺臺面；10、振動電機；11、空氣氣囊。
具體實施例方式結合圖1所示，基于消失模的鋼丸激冷與振動澆注相結合的鑄造工藝方法，其具體步驟為
(1)、制作鑄件產品的泡沫模型，放入烘干室；
(2 )、等步驟(1)中的泡沫模型烘干后，浸蘸涂料，并放入烘干房經M個小時左右烘干；
(3)、重復步驟(2)兩到三次；
(4)、將步驟(3)中的已經烘干的刷好涂料的泡沫模型5裝入激冷砂箱7中，四周空隙為150-300mm，在鑄件本體空殼與激冷砂箱之間的空隙處裝入20-60目鋼丸4，并在激冷砂箱頂部包蓋石棉布6 ；
(6)、在帶抽真空系統的砂箱2中加入厚度為300-450mm的干砂3墊底，并抹平；
(7)、然后將激冷砂箱裝入帶抽真空系統的砂箱中，在激冷砂箱與帶抽真空負壓造型的砂箱之間填滿20-40目的干砂3 ；
(8)鋪塑料薄膜，放置澆口杯，吊裝在振動澆注震實臺上，最后在邊抽真空(通過真空管接口 8)邊振動的情況下澆注；澆注時所抽真空的負壓度為-0. 04到-0. 075Mpa，振動頻率為10 120Hz、振幅為0. 1 1. 6mm ；
(9)保溫1-2小時后，清理出箱。采用該工藝方法生產的高Cr鑄鐵板錘，在保證熱處理后硬度達到HRC60以上的情況下，Cr含量由原來的28%降低到20% ；在同等體積的情況下，產品重量增加了 8-15%，組織致密，抗磨性能提高20-30%。如圖1所示振動澆注震實臺的主體由震實臺支柱1、震實臺臺面9、振動電機10、 空氣氣囊11構成，帶抽真空系統的砂箱2固定在震實臺臺面9上。所述的激冷砂箱7的四壁開有透氣格柵，格柵間距為3-8mm，格柵的長為25_60mm， 寬為l_2mm。
權利要求
1.基于消失模的鋼丸激冷與負壓干砂相結合的振動鑄造工藝方法，具體步驟如下(1)、制作鑄件產品的泡沫模型，放入烘干室；(2)、等步驟(1)中的泡沫模型烘干后，浸蘸涂料，并放入烘干房烘干；(3)、重復步驟(2)兩到三次；(4)、將步驟(3)中的已經烘干的刷好涂料的泡沫模型裝入激冷砂箱中，四周空隙為 150-300mm,在鑄件本體空殼與激冷砂箱之間的空隙處裝入20-60目鋼丸，并在激冷砂箱頂部包蓋石棉布；(6)、在帶抽真空系統的砂箱中加入300-450mm的底砂，并抹平；(7)、然后將激冷砂箱裝入帶抽真空系統的砂箱中，在激冷砂箱與帶抽真空負壓造型的砂箱之間填滿20-40目的干砂；(8)、鋪塑料薄膜，放置澆口杯，吊裝在振動澆注震實臺上，最后在邊抽真空邊振動的情況下澆注；(9)保溫1-2小時后，清理出箱。
2.根據權利要求1所述的基于消失模的鋼丸激冷與振動澆注相結合的鑄造工藝方法， 其特征在于所述激冷砂箱的四壁開有透氣格柵，格柵間距為3-8mm，格柵的長為25_60mm， 寬為l_2mm。
3.根據權利要求1所述的基于消失模的鋼丸激冷與振動澆注相結合的鑄造工藝，其特征在于澆注時所抽真空的負壓度為-0. 04到-0. 075Mpa，振動頻率為10 120Hz、振幅為 0. 1 1. 6mm。
全文摘要
本發明公開了一種基于消失模的鋼丸激冷與振動澆注相結合的鑄造工藝方法。特點是把制作的泡沫模型裝入激冷砂箱中，并在泡沫模型與激冷砂箱之間的空隙處裝入鋼丸，然后將激冷砂箱裝入帶抽真空負壓造型的砂箱中，在激冷砂箱與帶抽真空負壓造型的砂箱之間填滿干砂，鋪塑料薄膜，放置澆口杯，最后在邊抽真空邊震動的情況下澆注。本發明實現了鋼丸和砂子的循環使用，徹底解決了消失模鑄造中鑄件冷卻速度較慢的問題，避免了傳統消失模鑄造中容易出現的晶粒粗大、組織不致密等問題，提高了鑄件的組織的韌性和致密性，降低了Cr、Mo等合金元素的使用量，保證了耐磨鑄件的使用壽命，實現產品的批量化生產，減少廢品率，降低了人力成本。
文檔編號B22C9/03GK102371339SQ20111030239
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月9日 優先權日2011年10月9日
發明者葉升平, 楊宗聯, 羅通, 郭鵬 申請人:湖北庚聯耐磨材料科技有限公司