本發明涉及一種鑄造方法，尤其是一種潮模砂高壓造型覆殼鑄造方法，屬于機械制造技術領域。
背景技術：
現代機械工業中離不開鑄造。其中潮模砂鑄造和殼型鑄造是目前應用十分廣泛鑄造工藝，潮模砂鑄造具有適用應性廣，成本低，工藝成熟等特點，但其缺點鑄件尺寸精度低，表面粗糙，易產生錯箱、漲砂、粘砂等表面缺陷，形狀相對復雜鑄件難以造型；殼型鑄造雖克服上述缺點，但成本較高，舊砂回用消耗大量能源(很多廠家都一次性使用)，在澆注時還會產生有刺激性的氣味，在某種程度上限制殼型鑄造廣泛應用。鐵型覆砂鑄造具有砂型鑄造的特點，即有一剛性砂型外殼，使得砂型整體強度高、不變形，并且定位可靠，精度高，能減少殼型砂用量，但模具成本較高，不適應多品種小批量生產。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷，提出一種潮模砂高壓造型覆殼鑄造方法，模具成本低，適應小批量生產需要。
本發明通過以下技術方案解決技術問題：一種潮模砂高壓造型覆殼鑄造方法，包括以下步驟：
第一步、制造覆膜砂殼型并用粘結劑組裝；
第二步、高壓造型機在0.7～1.0Mpa的條件下造型出用于包裹固定所述覆膜砂殼型的潮膜砂型型腔；
第三步、將組裝好的覆膜砂殼型置于潮膜砂型腔下箱，合上上箱，潮模砂型與覆膜砂殼型之間具有0.1～0.2mm的覆層間隙，組成鑄型；
第四步、將所述鑄型置于澆注區，向鑄型中注入金屬液，待金屬液凝固形成鑄件后，對鑄件進行落砂和拋丸處理。
上述方法中，第一步的覆膜砂殼型不含燒冒系統，含有與潮模砂型的內澆道相通的內澆口，砂型壓實強度大于0.8Mpa，砂鐵比為1∶4～7，殼型厚度4～10mm，制造覆膜砂殼型的模具設有排氣道或排氣針。覆膜砂為熱芯盒砂、冷芯盒砂、溫芯盒砂或樹脂自硬砂，所述覆膜砂的原砂為天然硅砂、鋯砂、鉻鐵礦砂或混合砂，目數與第二步中潮模砂原砂的目數相同。優選的目數為70～140目。
所述第二步的潮膜砂型型腔含有澆冒系統，制造潮模砂型的模具設有排氣片和集氣包。潮模砂的原砂為天然硅砂，SiO2≥80％，角形因數≤1.30；粘結劑為鈉基膨潤土，熱濕拉強度≥3.0Kpa；潮模砂的配比為舊砂50～80％、新砂5～20％、有效膨潤土7～8％、有效煤粉2～6％。所述新砂的來源是覆膜砂殼型被還原的原砂或新加入的原砂。
所述第三步中的覆膜砂殼型置于潮膜砂型腔中，兩者分型面不重合，鑄型中潮模砂與覆膜砂質量比≥10∶1。優選的兩者分型面錯開5～10mm。
所述第四步中的落砂處理得到的舊砂，包含覆膜砂殼型被還原的原砂，進行冷卻、篩分和再生處理，獲得重新用于第二步的潮模型砂。
上述方法只有鑄件采用殼型，其它澆冒系統采用潮模砂型；同時潮模砂型腔采用高壓造型，使得殼型整體強度高、不變形，減少殼型砂用量；覆殼殼型埋在潮模砂型腔內，澆注時殼型粘結劑和覆膜砂中固化劑所產生刺激性氣味通過潮模砂吸附和過濾作用，基本無刺激性氣味散出，改善勞動環境。殼型粘結劑和固化劑伴隨殼型埋在潮模砂中，不與空氣接觸，在高溫金屬液作用下，基本全部分解和碳化，覆膜砂殼型被還原成原砂，再隨舊砂經砂處理再生后，可作為配制潮模砂的新砂。需要著重說明的是，由于殼型周圍有高壓成型潮模砂包裹，殼型整體強度高，高溫金屬液澆注時殼型不變形，顯著提高了鑄件機械性能和組織致密性，尺寸精度提高了1～2個等級。
本發明的有益效果是：可避免對生態環境二次污染，改善生產環境，減少對礦物資源消耗，尤其消除了殼型鑄造所產生刺激性氣味對人體傷害；同時可顯著提高鑄件機械性能和尺寸精度；與傳統殼型鑄造相比，生產成本降低10～20％。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進一步詳細描述。但本發明不限于所給出的例子。
實施例1
本實施例采用本發明工藝鑄造鑄件，鑄造方法包括以下步驟：
第一步，采用射芯機造型出不含澆冒系統的覆膜砂殼型并用粘結劑組裝好。所述覆膜砂殼型必須有內澆口，砂鐵比為1∶4～7(單純殼型鑄造一般為1∶1.5～4)，殼型厚度4～10mm。
其中，覆膜砂為熱芯盒砂、冷芯盒砂、溫芯盒砂、樹脂自硬砂；覆膜砂的原砂一般選用天然硅砂，也可用鋯砂、鉻鐵礦砂、或其他類似的耐火材料及混合砂等，目數與第二步中所述潮模砂原砂的目數相同，優先推薦70～140目；覆膜砂殼型的模具設計有排氣道或排氣針，制覆膜砂殼型時，加熱溫度200～300度；固化時間30～150秒，射砂壓力0.15～0.6MPA。具體參數應根據設備型號，殼型重量及復雜程度，覆膜砂的種類等進調整，原則是：形狀簡單的砂芯、流動好(或粒度較粗)的覆膜砂可選擇較低的射砂壓力，細薄砂芯選擇較低的加熱溫度，加熱溫度低時可適當延長固化時間等；反之亦然；
第二步，用潮模砂高壓造型機造出含有澆冒系統的能夠包裹固定上述殼型型腔。所述潮模砂型的內澆道需與覆膜砂殼型的內澆口相通，以便金屬液注入鑄型，砂型壓實強度大于0.8Mpa，其中，潮模砂的原砂為天然硅砂，SiO2≥80％，角形因數≤1.30；粘結劑為鈉基膨潤土，熱濕拉強度≥3.0Kpa；潮模砂型的模具設計有排氣片和集氣包；
第三步，將上述組裝好的覆膜砂殼型置于潮模砂型腔下箱，然后合上上箱，使上述潮模砂型的鑄件型腔覆上一層覆膜砂殼型。所述潮模砂型與覆膜砂殼型之間覆層間隙為0.1～0.2mm，兩者分型面錯開5～10mm；
第四步，將上述組合好的鑄型置于澆注區，向鑄型中注入金屬液，待金屬液凝固形成鑄件后對鑄件進行落砂和拋丸處理，制備出所需的鑄鐵件、球鐵件或鑄鋼件。
上述方法避免了對生態環境的二次污染，改善生產環境，減少對礦物資源消耗，尤其消除了殼型鑄造所產生刺激性氣味對人體的傷害。
對比案例
采用傳統砂型鑄造工藝，利用與實施例1相同的金屬液和熔煉工藝，然后分別澆注出材質與實施例1對應案例相同的鑄鐵件、球鐵件、鑄鋼件。
按已有檢測方法測定實施例1各案例和對比案例制得鑄件的機械性能和尺寸精度，結果如表1所示。
表1
由表1可知，與對應的對比案例相比，實施例1制得的鑄鐵件或鑄鋼件機械性能提高了1～2個級別，同時，鑄件尺寸精度也提高了1～2個級別。這說明采用本發明工藝制得的鑄件在機械性能和尺寸精度上均有顯著性提升。
除上述實施外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。