專利名稱：一種添加有新型冷鐵的高強度砂型的制作工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑄造工藝，具體的說是一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝。
背景技術：
鑄造是指將室溫中為液態但不久后將固化的物質倒入特定形狀的鑄模待其凝固成形的加工方式，是一種古老的金屬熱加工工藝，鑄造工藝包括材料制備、造型、制芯、金屬熔煉、澆注和凝固等步驟，鑄造過程中常用冷鐵，在鑄造生產中，冷鐵對提高冒口的作用和防止鑄件產生縮孔、縮松，保證鑄件質量起著較為重要的作用，冷鐵的作用機理是加速鑄鐵件某部分在澆注過程中的冷卻速度，鑄鐵件因為其結構的需要造成各個部分壁厚不均勻，鑄件較厚的部位在冷卻過程中冷卻速度較慢，壁厚較薄的部位冷卻速度快，這種冷卻速度的不均極易造成鑄件產生縮孔或者拉裂，為了避免這種現象，鑄造時常用冷鐵用來平衡鑄件各部位的冷卻速度；傳統的鑄造工藝所用的冷鐵材料多為插片式或一些塊狀金屬，但這種冷鐵效果較差易使鑄件產生裂紋，后來有使用落礦砂作為冷鐵材料，但由于落礦砂價格昂貴，且對于一些形狀較為復雜的鑄件在使用時難以制作，常給鑄造生產帶來很大的困擾。

發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，該發明采用新型冷鐵材料，結合整體鑄造工藝，很好的解決了使用傳統冷鐵存在的各種困擾。本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為一種添加有新型冷鐵的高強度砂型的制作工藝，工藝步驟如下
步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當于原砂總重量3 0 %-10 0 %的鋼丸，鋼丸的粒徑為
0.5-1. 3_，之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5-7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總量6%-8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進行造型、造芯，在造型、造芯的過程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設透氣孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設好的透氣孔中通入二氧化碳氣體進行干燥處理，通入二氧化碳氣體溫度為5-40°C，通氣時間為5-30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。有益效果1.本發明一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝采用鑄造原砂與鋼丸混合制成的新型冷鐵，與傳統的鑄造工藝相比，本發明充分利用鋼丸與原砂混合物優良的散熱性，結合整體鑄造工藝，能夠有效的控制鑄件較厚部位的冷卻速度，避免鑄件由于冷卻速度不均勻而導致的裂紋、縮松等技術問題；
2.本發明一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝易于實施，與傳統的鑄造工藝相比，本發明所使用的新型冷鐵更容易制作，且使用方便，可以結合鑄造時砂型、芯子的制作過程，在造型、造芯時根據鑄件壁厚放置本發明中所用新型冷鐵，能夠有效的避免傳統工藝中冷鐵放置困難的問題；
3.本發明一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝與傳統的鑄造工藝相t匕，本發明采用新型冷鐵并結合整體工藝所制得的砂型、芯子具有較高的強度，使得鑄造時砂型、芯子不需要芯撐即可保持原有型體，簡化了傳統鑄造工藝步驟，提高了鑄造生產效率；
4.本發明一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝成本低廉、易于實施，適合推廣。
具體實施例方式下面具體闡述本發明的
具體實施例方式一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，工藝步驟如下
步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當于原砂總重量30%-100%的鋼丸，鋼丸的粒徑為
0.5-1. 3_，之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5-7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總量6%-8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進行造型、造芯，在造型、造芯的過程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設好的透氣孔中通入二氧化碳氣體進行干燥處理，通入二氧化碳氣體溫度為5-40°C，通氣時間為5-30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。本發明所用鑄造原砂為優質石英砂，所使用鋼丸粒徑為0. 5-1. 3_，可直接在市場上采購，原砂與鋼丸混合后加入相應比例的水玻璃，混合后作為新型冷鐵使用，在造型、造芯時，可根據鑄件砂型的相應部位需要放置新型冷鐵，在加入冷鐵時，可根據鑄件的形狀需要，在相應位置加入一定量的砂子后，根據鑄件相應部位的體積加入所需冷鐵量，等造型、造芯過程完成后，冷鐵隨即成為砂型、芯子的一部分，基于此砂型、芯子的整體強度得以提高，且冷鐵與砂型、芯子的結合更為緊密，省去了芯撐的同時，也使得冷鐵的放置變得簡單易行；
造型、造芯結束后再砂型上扎設透氣孔，透氣孔的扎設依據生產需要設置，透氣孔的深度、孔徑大小以及位置分布在行業內均無固定的以及統一的標準，此在行業內屬于公知，隸屬于現有技術，不再贅述；
砂型、芯子的干燥過程采用二氧化碳氣體干燥法，利用二氧化碳產生裝置通過通氣管將氣體通入砂型、芯子上的透氣孔中，通入二氧化碳氣體溫度為5-40°C，時間為5-30s，其中氣體的通入時間也可依據現場操作人員經驗而定，具體的判斷方法為人工手持釘子，直到用力扎砂型、芯子表面，扎不動時，砂型、芯子的硬化強度即達到要求，完成所有步驟后的砂型、芯子即可用于澆注。實施例一、
一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，工藝步驟如下
步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當于原砂總重量30%的鋼丸，鋼丸的粒徑為0. 5mm，之后加入原砂與鋼丸總重量7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總量6%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進行造型、造芯，在造型、造芯的過程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設好的透氣孔中通入二氧化碳氣體進行干燥處理，通入二氧化碳氣體溫度為5°C，通氣時間為5s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。實施例二、
一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，其特征在于工藝步驟如下步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當于原砂總重量70%的鋼丸，鋼丸的粒徑為0. 9mm，之后加入原砂與鋼丸總重量5%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總量7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟三、取步驟二所得混合料進行造型、造芯，在造型、造芯的過程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設好的透氣孔中通入二氧化碳氣體進行干燥處理，通入二氧化碳氣體溫度為25°C，通氣時間為20s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。實施例三、
一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，其特征在于工藝步驟如下步驟一、鑄造用原砂一份,添加相當于原砂總重量100%的鋼丸，鋼丸的粒徑為1. 3mm,之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用；
步驟二、按鑄件鑄造過程所需用砂量選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總量8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用； 步驟三、取步驟二所得混合料進行造型、造芯，在造型、造芯的過程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用；
步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內部的盲孔，之后備用；
步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設好的透氣孔中通入二氧化碳氣體進行干燥處理，通入二氧化碳氣體溫度為40°C，通氣時間為30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。
權利要求
1.一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，其特征在于工藝步驟如下 步驟一、選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總重量30%-100%的鋼丸，鋼丸的粒徑為·0.5-1. 3_，之后加入原砂與鋼丸總重量2. 5-7%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用； 步驟二、選取鑄造用原砂，添加相當于原砂總重量6%-8%的水玻璃作為膠黏劑，之后放入混砂機中混合均勻后得混合料備用； 步驟三、取步驟二所得混合料進行造型、造芯，在造型、造芯的過程中，在砂型、芯子需要放置冷鐵的部位放置步驟一所得的混合料作為冷鐵，得砂型、芯子后備用； 步驟四、在步驟三所得砂型、芯子上扎設吹氣孔，所述吹氣孔為從砂型外表面延伸至砂型內部的盲孔，之后備用； 步驟五、取步驟四所得砂型、芯子，向扎設好的透氣孔中通入二氧化碳氣體進行干燥處理，通入二氧化碳氣體溫度為5-40°C，通氣時間為5-30s，至所有通氣孔均完成通氣硬化后即完成該工藝。
全文摘要
本發明涉及一種鑄造工藝，即一種添加有新型冷鐵的高強度砂型、芯子的制作工藝，包括制作冷鐵、造型、造芯、干燥等步驟，很好的解決了使用傳統冷鐵存在的各種困擾。
文檔編號B22C9/10GK103056300SQ20121057704
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者萬榮華, 楊永乾, 桂建元, 申小莉, 李鋒亮, 李建立 申請人:天瑞集團鑄造有限公司