[其他]一种冷冻造型法

说明书

一种冷冻造型法，特别是属于一种电子冷冻造型法，它适于浇注各种中小型黑色和有色金属铸件，特别是无冒口球墨铸铁件，采用电子内冷式方法冻结铸型。冷冻温度－２５℃以下，冷冻时间４～８分钟。电子冷冻是先冷冻后拨模，型砂中只需添加一定量的水。应用电子冷冻装置，其冷冻温度可调，可解决铸型变形、翘曲问题，保证铸型尺寸可靠。电子冷冻铸型结壳厚度一般在１０～２０ｍｍ之间，可省去砂处理设备，型砂再生设备，铸件表面清理设备，工作环境无污染。

本发明属于一种造型法，特别是属于一种电子冷冻造型法。它适于浇注各种中小型黑色和有色金属铸件。

目前，用于冷冻造型的是用-196℃的液态氮作为冷却介质冻结型砂中的水份，使型砂间的水膜相互冻结在一起，从而形成一个坚硬的冷冻铸型。冷冻造型法又称“Effset”法，是1977年由英国W.H.Booth公司铸造厂发明并协同BDOC公司共同开发起来的一种造型方法。它是用液态一氧化碳或液氮吹入砂型中进行冻结。曾浇注出重30公斤的铸件。还用冷冻铸型浇注过球墨铸铁、铸钢、铝、铜等铸件。英国已造成了一条冷冻造型生产线。这是把脱箱后的铸型型腔表面朝上，再置于铝板上送入冷冻通道中，当冷冻到所需温度时进行组装、浇注。这种方法适于浇注一百公斤以下的铸铁件。其生产率为15箱/小时（通过冷冻通道的时间未计算在内）。日本是采用把制好的铸型浸渍在液态氮中进行冷冻。这种应用液氮等冷却介质来冷冻铸型的拔模方式主要采用先拔模后冷冻，由于国外采用先拔模后冷冻，故要求型砂有一定的强度，需要加入少量粘土及附加物。用液态氮造型时温度不可调，变形量较大，设备昂贵，液氮来源也存在很大问题。

本发明的目的是提供一种电子冷冻造型法。发明是这样实现的：将表面涂有脱模剂的金属型板及模具放在冷堆工作台台面上，使其温度降到-25℃以下，然后套上绝热砂箱，加入含（3～6）%水份的原砂，捣实刮平，停放数分钟后，将电源反接数秒后拔模，再将上下箱合箱进行浇注的一种铸造方法。

电子冷冻铸造是电子冷冻铸型，拔模是用电源反接回溶型腔表面，经实验可在-18℃下拔模。电子冷冻是先冷冻后拔模，型砂中只需添加一定量的水即可。应用电子冷冻装置，其冷冻温度可调，可解决铸型变形，翘曲问题，保证铸型尺寸准确。

图1 水冷电子冷冻装置。

依据图1将表面涂抹脱模剂的金属型板及模具放在冷堆〔2〕工作台台面上，接通电源〔1〕，启动冷堆〔2〕，使放在冷堆〔2〕工作台台面上的金属型板和模具的温度降到-25℃以下，降低的最佳温度是-25℃至-50℃，然后套上绝热砂箱，手工捣实后，取出砂箱，然后每隔一分钟用刀片刮去未冻结的型砂，冷冻最佳时间为4～8分钟后，将电源反接3～5秒后拔模，再将上下箱合箱进行浇注、进水口〔3〕和出水口〔4〕用来供给冷却水和取走冷却水。