專利名稱：一種真空消失模鑄造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬鑄造領域，特別地，涉及一種真空消失模鑄造工藝。
背景技術：
如圖I所示，傳統的真空消失模鑄造工藝，是采用樹脂砂工藝造型，采用2個壓邊冒口 4進液態金屬，2個壓邊冒口 4通過澆道3連接，冒口尺寸<280X120_,對面設置I個出氣冒口 5，采用頂注式澆鑄工件I。采用傳統的真空消失模鑄造工藝，鑄造如圖2所示的臂架式混凝土泵車增速箱箱體2鑄件，該鑄件材料為QT450-10，壁厚差懸殊較大，薄壁處9厚度僅10mm，厚壁處8厚度為55mm，并且在厚壁處8要加工6個M12、I個$ 18和I個M20的孔7，如圖3所示，鑄件需試壓0. 7Mpa，不得泄漏。其鑄造步驟具體如下在樹脂砂工藝造型后，在厚壁處8放置外冷鐵6 (如圖2所示),采用2個壓邊冒口 4進液態金屬，冒口尺寸C80X12(kmi,對面設置I個出氣冒口 5，然后采用頂注式澆鑄，澆鑄溫度為1400°C 1420°C，得到鑄件。采用上述的生產工藝的生產的鑄件鑄件綜合廢品率達20%，且成品常具有以下缺陷I)鑄件厚壁處8加工的6個M12、e 18 M20孔7，特別是絲孔縮松嚴重；2)鑄件冷隔；3)外表質量不良。缺陷原因分析由于澆鑄溫度較高，厚壁部分依靠只有IOmm壁厚進行補縮達不到要求，鑄件凝固過程中薄壁處9首先凝固，厚壁處8凝固中得不到鐵液補充，僅依靠外冷鐵6達不到補縮效果。如果降低澆鑄溫度鑄件又易產生冷隔，而且外冷鐵6難管理，易生銹和失效，鑄件表面質量達不到客戶要求。

發明內容
本發明目的在于提供一種能使得鑄件材質更緊密、尺寸更精確；且能提高成品率的真空消失模鑄造工藝，以解決傳統的真空消失模鑄造工藝易造成孔縮松、鑄件冷隔且外表質量不良的技術問題。為實現上述目的，本發明提供了一種真空消失模鑄造工藝，包括以下步驟SI :用泡沫砂粒粘結組合成與鑄件的尺寸形狀相同的型腔膜片；S2 :在所述型腔膜片的箱壁處間隔放置泡沫材料制成的排渣片；并根據所述鑄件上需要加工孔處在所述型腔膜片的相應位置上插入內冷鐵；根據澆道口位置在所述型腔膜片的對應位置上設置引流片；S3 :將所述型腔膜片刷涂耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振動造型；S4 :在真空負壓下進行底注式澆鑄，同時充入氧氣使所述型腔膜片燃燒氣化，液體金屬占據所述型腔膜片的空間位置；S5 :凝固冷卻后形成所述鑄件。
作為本發明的進一步改進所述引流片為長方形，所述引流片的一端朝向所述澆道口。所述引流片的數量與所述澆道口的數量相同，每個所述澆道口設置一個所述弓I流片。所述排渣片為長方形薄片，所述 排渣片的一面與所述型腔膜片的頂部齊平，另一面朝向所述型腔膜片的內部。所述長方形薄片的橫截面為梯形。所述內冷鐵為長條狀；所述步驟S2中，所述內冷鐵部分插入所述型腔膜片中。所述內冷鐵插入所述型腔膜片中的部分的長度大于所述孔的深度。所述澆鑄的溫度為1400°C 1420°C。本發明具有以下有益效果I、本發明的真空消失模鑄造工藝，在型腔膜片上設置排渣片，可在底注式澆鑄過程中將上浮的雜質匯聚在排渣片處，且僅設置排渣片可避免設置冒口造成的反縮現象，使得澆鑄件的材質更致密，尺寸更精確，表面粗糙度可達Ra25。2、本發明的真空消失模鑄造工藝，在型腔膜片上插入內冷鐵，可使鑄件在負壓下達到均衡凝固，防止松縮；進一步采用部分外露的插入方式，外露部分可用于在石英砂型中固定定位；內冷鐵在型腔膜片內的部分大于孔的長度，可避免在開設孔時產生縮松，提高成品率；且鑄件成品的孔處無縮松和冷隔現象，成品質量高。3、本發明的真空消失模鑄造工藝，在型腔膜片上設置引流片，可在底注式澆鑄時將液態金屬引入預定的流道，使得澆鑄過程更可控，結合負壓條件，可使得澆鑄速度更快，材質易保證質量，球化等級可達到3級以上，且成品無碳缺陷。4、本發明的真空消失模鑄造工藝，通過以上三點，可使得鑄件在真空消失模鑄造時，實現各部分均衡凝固，使得鑄件質地致密均勻，成品率高；本發明尤其適用于大型工件、結構較復雜的工件以及后續加工要求較高的工件的鑄造。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是現有技術的真空消失模澆鑄工藝的澆道設置示意圖；圖2是現有技術的采用傳統真空消失模澆鑄工藝澆鑄典型工件(箱體)時的外冷鐵設置不意圖；圖3是圖2中的典型工件(箱體)的孔處的剖面結構示意圖；圖4是本發明優選實施例的澆鑄典型工件(箱體)時的內冷鐵及排渣片設置示意圖。圖例說明I、工件；2、箱體；3、澆道；4、壓邊冒口 ；5、出氣冒口 ；6、外冷鐵；7、孔；8、厚壁處；
9、薄壁處；10、內冷鐵；11、排渣片。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖4，采用本發明的真空消失模鑄造工藝澆鑄如圖2所示的箱體2，包括以下步驟SI :用泡沫砂粒粘結組合成與鑄件的尺寸形狀相同的型腔膜片。S2 :在型腔膜片上設置排渣片11、內冷鐵10和引流片；具體步驟如下S201 :在鑄件型腔膜片的箱壁處間隔放置泡沫材料制成的排渣片11。本實施例中，排渣片11為長方形薄片，長方形薄片的排渣片11的一面與型腔膜片的頂部齊平，另一面朝向型腔膜片的內部。長方形薄片的橫截面一般為梯形。設置排渣片·11，可在底注式澆鑄過程中將上浮的雜質匯聚在排渣片11處，且僅設置排渣片11可避免設置冒口造成的反縮現象，使得澆鑄件的材質更致密，尺寸更精確，表面粗糙度可達Ra25。S202 :并根據鑄件上需要加工孔7處在型腔膜片的相應位置上插入內冷鐵10，可使鑄件在負壓下達到均衡凝固，防止松縮。本實施例中，內冷鐵10為長鐵釘(長度為70_);內冷鐵10部分插入型腔膜片中(長度為40mm)。內冷鐵10插入型腔膜片中的部分的長度大于孔7的深度。采用部分外露的插入方式插入內冷鐵10，外露部分(長度為30mm)可用于在石英砂型中固定定位；內冷鐵10在型腔膜片內的部分大于孔7的長度，可避免在開設孔7時產生縮松，提高成品率；且鑄件成品的孔7處無縮松和冷隔現象，成品質量高。S203 :根據澆道口位置在型腔膜片的對應位置上設置引流片。本實施例中，引流片為長方形，長方形的引流片的一端朝向澆道口，另一端朝向希望液態金屬流入的方向。可在底注式澆鑄將液態金屬引入預定的流道，使得澆鑄過程更可控，結合負壓條件，可使得澆鑄速度更快，材質易保證質量，球化等級可達到3級以上，且成品無碳缺陷。本實施例中，引流片為兩片，分別設置在兩個澆道口處，通過澆道3實現各自單獨澆鑄。由于在真空負壓條件下進行澆鑄，澆鑄之前，型腔模片已經氣化，使得液態金屬的流動阻力減小，從而引流片的尺寸可以比傳統的底注式澆鑄時的底注片尺寸更小，能達到更好的引流效果，對于本實施例澆鑄的最大壁厚為55mm的箱體2，引流片的尺寸僅需35mmX 15mm。S3 :將型腔膜片刷涂耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振動造型。S4 :在真空負壓下進行底注式澆鑄，同時充入氧氣使型腔膜片燃燒氣化，液體金屬占據型腔膜片的空間位置。澆鑄的溫度為1400°C 1420°C。S5 :凝固冷卻后形成鑄件。所得鑄件材質致密，鑄件加工后M12、M20、<J18的孔7無縮松及冷隔現象。鑄件無真空消失模常規工藝生產所產生的碳缺陷。鑄件尺寸精確，表面粗糙度達到Ra25，能滿足客戶要求。由于澆鑄速度快，材質易保證，球化等級達到3級以上。本發明的原理是通過排渣片、內冷鐵10和引流片的設置，結合真空負壓，使得液體金屬快速充滿型腔空間，并實現鑄件各部分均衡凝固。均衡凝固理論獨立于傳統順序凝固原理之外。依據均衡凝固理論設計合理的鑄造工藝，用真空消失模生產球墨鑄鐵件，利用真空消失模的負壓，提高石墨化膨脹的利用程度，有利于鑄件的自補縮，提高工藝出品率，改善鑄件質量，可以充分顯示出均衡凝固理論在消失模生產中的優越性。
采用本發明的真空消失模鑄造工藝共生產1500余件鑄件，廢品率約為3%，本發明尤其適用于大型工件、結構較復雜的工件以及后續加工要求較高的工件的鑄造。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種真空消失模鑄造工藝，其特征在于，包括以下步驟 Si:用泡沫砂粒粘結組合成與鑄件的尺寸形狀相同的型腔膜片； 52:在所述型腔膜片的箱壁處間隔放置泡沫材料制成的排渣片；并根據所述鑄件上需要加工孔處在所述型腔膜片的相應位置上插入內冷鐵；根據澆道口位置在所述型腔膜片的對應位置上設置引流片； 53:將所述型腔I吳片刷涂耐火涂料并供干后，埋在石央砂中振動造型； 54:在真空負壓下進行底注式澆鑄，同時充入氧氣使所述型腔膜片燃燒氣化，液體金屬占據所述型腔膜片的空間位置； 55:凝固冷卻后形成所述鑄件。
2.根據權利要求I所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述引流片為長方形薄 片，所述引流片的一端朝向所述澆道口。
3.根據權利要求2所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述引流片的數量與所述澆道口的數量相同，每個所述澆道口設置一個所述弓I流片。
4.根據權利要求I中所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述排渣片為長方形薄片，所述排渣片的一面與所述型腔膜片的頂部齊平，另一面朝向所述型腔膜片的內部。
5.根據權利要求4中所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述長方形薄片的橫截面為梯形。
6.根據權利要求I 5中任一項所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述內冷鐵為長條狀；所述步驟S2中，所述內冷鐵部分插入所述型腔膜片中。
7.根據權利要求6所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述內冷鐵插入所述型腔膜片中的部分的長度大于所述孔的深度。
8.根據權利要求7所述的真空消失模鑄造工藝，其特征在于，所述澆鑄的溫度為1400℃ 1420℃。
全文摘要
本發明公開了一種真空消失模鑄造工藝，包括以下步驟用泡沫砂粒粘結組合成與鑄件的尺寸形狀相同的型腔膜片；在型腔膜片的壁厚處間隔放置泡沫材料制成的排渣片；并根據鑄件上需要加工孔處在型腔膜片的相應位置上插入內冷鐵；根據澆道口位置在型腔膜片的對應位置上設置引流片；將型腔膜片刷涂耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振動造型；在真空負壓下進行底注式澆鑄，同時充入氧氣使型腔膜片燃燒氣化，液體金屬占據型腔膜片的空間位置；凝固冷卻后形成鑄件。本發明能使得鑄件材質更緊密、尺寸更精確；且能提高成品率。
文檔編號B22D18/06GK102744390SQ20121026524
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月27日 優先權日2012年7月27日
發明者喻朝暉 申請人:湖南三星機床工具有限公司