[发明专利]一种耐磨件壳型铸造方法

说明书

本发明公开了应用于壳型铸造领域的一种耐磨件壳型铸造方法。本方法包括砂箱造型和振动浇注，砂箱造型包括上下箱造型、合箱、覆盖保温层等步骤；首先在金属模内制作厚度不大于3mm的壳型和封箱壳，移走上金属模，更换为箱体，检查壳型，对局部未成形部位用覆膜砂修补，保证砂箱抽真空不漏气。箱体内添加钢丸，覆盖农膜，抽真空，从下金属模上脱模，完成上下箱造型；合箱后在砂箱顶面及四周覆盖石英砂或保温棉保温层。浇注时砂箱处于真空状态，浇注后立即振动，撤真空前停止振动。采用本方法造型，覆膜砂使用量大大降低，细化了耐磨件铸态晶粒，避免了温度应力产生的裂纹，还大大降低了耐磨件热处理能耗。

技术领域

本发明应用于铸造领域，提供了一种薄壁壳型铸造方法，尤其适用于耐磨件的铸造生产。

背景技术

用强度较高的热固性硅砂或锆砂与树脂的混合料形成薄壳铸型，浇注金属液获得铸件的方法为壳型铸造。覆膜砂在预热约280-320℃的金属模板内成型结壳，通常情况下，壳型分为两层，表层面为一层薄壳，可使铸件表面光洁，第二层为加固层，为增加壳型的强度。两个半壳型扣合，放入砂箱中，周围加入钢丸固定，浇注金属液，冷却后形成铸件。目前为提高生产率，壳型做成一层，为保证造型强度，厚度一般不低于5mm。大批量生产时，采用覆砂铁型，在预热后的金属型内腔覆上一层型砂，将壳型与金属型结合，可避免产生白口组织。

上述两种壳型造型工艺均有助于金属液的快速凝固，减小铸态组织，其缺点主要有两个方面，一是壳型厚度较厚，价格昂贵的覆膜砂用料大，生产成本高，二是壳型外面的金属型或钢丸冷却快，尤其是耐磨铸件，由于其碳化物多，脆性大，需要在凝固后缓慢冷却，尤其是相变完成后，防止温度应力和组织应力产生的裂纹，这就需要增加壳型厚度减缓冷却速度，但增加壳型厚度又带来金属液冷却速度慢，覆膜砂用量大的矛盾。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种耐磨件壳型铸造方法，在减薄壳型厚度，增加金属液的凝固速度条件下，减缓高温固体铸件的冷却速度，防止裂纹产生。

本发明采用的技术方案是：耐磨件壳型铸造方法包括砂箱造型和浇注，砂箱造型包括下列步骤：1）上箱造型，高压空气将覆膜砂送入水平放置的金属模空腔，加热硬化形成上壳型和封箱壳，为减少覆膜砂用量，上壳型和封箱壳厚度不大于3mm，以金属模成型最小厚度为最佳。然后移走上金属模，更换为上箱体，检查壳型，对上壳型或封箱壳的局部未成形部位，用覆膜砂修补，保证砂箱抽真空不漏气。将浇口壳型定位在内浇口上，上箱体内添加钢丸，钢丸加满后，刮平上箱体上口，覆盖上农膜，上箱抽真空，从下金属模上脱模移走，完成上箱造型。2）下箱造型，高压空气将覆膜砂送入水平放置的金属模空腔，加热硬化形成下壳型和封箱壳，为减少覆膜砂用量，下壳型和封箱壳厚度不大于3mm，以金属模成型最小厚度为最佳。移走上金属模，更换为下箱体，检查壳型，对下壳型或封箱壳的局部未成形部位，用覆膜砂修补，保证砂箱抽真空不漏气。下箱体内添加钢丸，钢丸加满后，刮平下箱体上口，覆盖下农膜，下箱抽真空，从下金属模上脱模移走，完成下箱造型。3）合箱，下箱翻转平放在振动浇注台上，上箱定位扣合下箱；对于中空铸件，合箱时需要下芯操作。4）覆盖保温层；在砂箱顶面及四周覆盖石英砂或保温棉保温层。浇注在振动浇注台上完成，浇注时砂箱处于真空状态，浇注后立即振动，撤真空前振动停止。振动采用低幅高频振动，振幅不大于5mm，频率为100-200Hz。

本发明的有益效果是：壳型厚度减薄约一半，覆膜砂使用量降低一半。解决了增加凝固速度与减缓铸件冷却速度的矛盾，细化了铸态晶粒，避免了温度应力和组织应力产生的裂纹。本方法对铸件的热处理产生了较大影响，大大降低了热处理能耗。

附图说明

图1为实施例1砂箱结构示意图；

图2为实施例1上壳型制作示意图；

图3为实施例1上箱加砂示意图；

图4为实施例2砂箱结构示意图；

图5为实施例2下箱加砂示意图；