[发明专利]双承插口灰铸铁薄壁管件消失模铸造工艺及工艺用砂箱

说明书

技术领域

本发明涉及消失模铸造领域，具体是一种双承插口灰铸铁薄壁管件消失模铸造工艺及工艺用砂箱。

背景技术

目前市场上的灰铸铁薄壁管件（壁厚3-4mm）多采用砂型铸造方法生产。以砂型铸造方法生产薄壁管件存在以下技术问题：1、针对结构较复杂的薄壁管件，制芯难度大，铸造后芯骨取出困难，只能打断报废，再生产需不断的制作芯骨；2、在铸造过程中定位不精确，生产浇注过程中易形成抬芯，导致管件壁厚不均匀；3、针对较长类型的管件产品，如1.5米双承插口薄壁管件和两边较长的直弯薄壁管件产品，以粘土砂湿型铸造难度更大，需采用粘土砂干型铸造工艺，芯骨需经烘干，而粘土砂干型铸造，环境污染严重，工人作业环境恶劣，粘土砂干型铸造使用的型芯烘干炉又浪费能源，而且粘土砂干型铸造工艺已是工信部铸造企业准入制度及工信部【2010】淘汰部分工产品工艺目录中要淘汰的落后工艺。

除以砂型铸造方法生产灰铸铁薄壁管件外，树脂砂及V法铸造工艺也可生产，但由于生产成本较高，基本上无企业采用。

消失模铸造又称为干砂实型负压铸造，是一种近净型的铸件加工工艺，既节能又环保，被国内外铸造界称为21世纪的绿色铸造工艺。该铸造工艺是将与铸件尺寸形状一致的泡沫模型刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件。其工艺流程大致分为：珠粒预发泡、制模成型、白模烘干及粘结、上涂料、烘干、装箱、负压浇注、出箱清理打磨得到产品。而目前消失模铸造工艺主要用于灰铸铁厚壁铸件的生产，对于厚壁铸件来说，其铸件的白模即使局部有一些密度不匀，对铸件质量的影响可忽略不计。而对于壁厚仅为3-4mm的薄壁铸件来说，铸件白模的密度不匀直接导致白模相应处的强度和刚度也很不均匀，致使粘模时白模圆度不易控制，很容易造成管件的口径缺陷（椭圆或不圆），不仅给粘模、上涂料、烘干以及装箱造型等后续工艺中校正其口径带来很大难度，产品质量不易保证；而且还严重浪费EPS珠粒原料，这可能就是国内很少有厂家采用消失模铸造工艺生产薄壁管件的原因吧。尤其以消失模铸造工艺生产1.5米长度以上双承插口薄壁管件时，由于模管里面干砂负压形成的芯较长，在浇注过程中，由于动平衡的作用，使其负压作用下的干砂芯强度、刚度破毁，极易出现塌箱等状况，致使产品报废。

发明内容

本发明为了实现消失模铸造工艺在灰铸铁薄壁管件生产领域中的应用，避免灰铸铁薄壁管件的口径缺陷，保证灰铸铁薄壁管件的产品质量，且为能以消失模铸造工艺生产出合格的1.5米长度以上双承插口灰铸铁薄壁管件，提供了一种双承插口灰铸铁薄壁管件消失模铸造工艺及工艺用砂箱。

本发明是采用如下技术方案实现的：双承插口灰铸铁薄壁管件消失模铸造工艺，其工艺流程包括：珠粒预发泡、制模成型、白模烘干及粘结、上涂料、烘干、装箱、负压浇注、出箱打磨；其中，制模成型步骤如下：操作成型机合模（使成型机的动模10与定模11闭合）——向成型机的模型中充入经珠粒预发泡步骤得到的EPS珠粒（充料时进入成型机模型和型腔的气体由排气管道排出，如图3所示）——向成型机的模型中充入蒸气、熟化EPS珠粒、成型白模——向成型机的模型中充入冷却水冷却——操作成型机开模取出白模（开模时，冷却水排出，型腔内进入压缩空气，松动白模以便取出）；装箱步骤如下：向砂箱内倒入底砂（即石英砂）振实、刮平，在底砂上插设立式芯骨，并保持立式芯骨与砂箱底板垂直，然后将烘干好的管件白模以立式芯骨为中心轴放于砂箱内的底砂上（即管件白模外套于立式芯骨），分次填充干砂振实，刮平箱口，最后覆盖聚乙烯薄膜，待浇注。

双承插口灰铸铁薄壁管件消失模铸造工艺用砂箱，所述砂箱为上开口型矩形砂箱，砂箱底部设有箱式抽气装置，砂箱底板上开设有将砂箱内部空间与箱式抽气装置连通的抽气通孔；箱侧设置有管道式抽气装置，管道式抽气装置的抽气管道沿砂箱内壁设置，抽气管道上开设有将砂箱内部空间与抽气管道连通的抽气通孔；两抽气装置用于与外设抽真空设备连接的连接管相互独立；砂箱内设置有与砂箱底板垂直固定的立式芯骨(一般为6至8根)。

砂箱底板上设置有用于安装立式芯骨的管状定位安装座，立式芯骨通过管状定位安装座与砂箱底板固定。

为避免砂箱使用时，在抽气管道间积聚石英砂，砂箱内还设有多孔挡板，多孔挡板紧贴管道式抽气装置固定，将管道式抽气装置的抽气管道置于多孔挡板与砂箱内壁之间。