[发明专利]一种采用消失模铸造生产大尺寸圆盘类铸铁件的方法

摘要

一种采用消失模铸造生产大尺寸圆盘类铸铁件的方法，消失模铸造技术领域，系通过实施“珠粒选择、预先发泡、干燥熟化、模型制作、模型烘干、联接组合、沾涂烘干、组合拆分、干砂振实、负压抽吸、负压浇注、取出清理”技术方案，不仅解决了在铸造生产过程中消失模模型的珠粒选择欠妥和模型强度不足、发气量大、变形大所造成的铸件表面存有缝隙及尺寸因变形出现的不合格等问题，而且还解决了铸件模型燃烧不充分、铁液充型不稳定、铁液凝固不均衡、保压时间不足所产生的渣孔、缩松、缩孔等问题。本发明所述方法，构思新颖，层次清晰，操作简便，且易于实施，另外，铸造生产出的产品件，稳定性强，出品率高，具有可推广的实用价值。

主权项

一种采用消失模铸造生产大尺寸圆盘类铸铁件的方法，其特征在于：所述方法，步骤如下：1）珠粒选择：依据所需铸造生产的大尺寸圆盘类铸铁件的铸件最薄处壁厚尺寸，选择确定未发泡前的STMMA珠粒型号，即系选择所用珠粒的粒径，又称珠粒原始粒径选择；2）预先发泡：即第一次发泡膨胀，系将已选择确定原始粒径的STMMA珠粒，依序注入蒸汽预发泡机内通过热蒸汽加热进行预先发泡，预先发泡温度85~95℃，预先发泡密度20~24g/L，直至发泡完成；3）干燥熟化：将第一次发泡完成后的STMMA珠粒取出，放置料仓中干燥、通风，进行预先发泡后的熟化处理，熟化时间10~12小时；4）模型制作：分以下四步依序实施：4‑1）将上述预先制作完成的金属成型模具安装在模型成形机上；4‑2）将熟化后的STMMA珠粒通过金属成型模具“加料口”填充到该模具的型腔内，填满后用“加料塞”塞住该模具的“加料口”；4‑3）采用热蒸汽将该模具的型腔加热，加热温度95~110℃，使上述第一次发泡膨胀完成后的STMMA珠粒再进行第二次发泡膨胀，并使其珠粒间相互融合成型，形成所需铸件消失模模型；4‑4）打开该模具，取出已成型的铸件消失模模型，即已完成所需铸铁件的第一件消失模模型的制作成型过程，随后重复实施上述步骤4‑1）、4‑2）、4‑3）、4‑4），完成第二件消失模模型的制作成型过程；若需继续制作，再依序重复实施上述四步骤即可；5）模型烘干：将完成成型制作的铸件消失模模型置于烘干房内烘干，烘干温度40~50℃，烘干时间8~12小时，直至其模型不再因其烘干所造成的水分蒸发而引起的质量变化为止；6）联接组合：又称两两联接组合，即取两件已完成烘干的铸件消失模模型和两件配套用的消失模浇道（3），合为一组，其中，以其模型中心孔线为基准，并使其两件模型底端面相向放置，且两底端面间距尺寸控制在100~150mm之间，随后，采用若干个木条（5）在其模型外圆面上通过热熔胶粘结固定联接及支撑，另外，两件消失模浇道（3）及粘结浇道木条（5a）背向放置，并分别采用热熔胶粘结在各自铸件消失模模型的对应位置上，至此完成两两联接组合固定；7）沾涂烘干：在涂料搅拌机内将消失模专用涂料加水实施均匀性搅拌，并采用常规波美度检测仪检测其浓度，涂料的浓度控制范围为65~70波美度，随后，进行沾涂，即将经搅拌后涂料均匀涂覆在上述两两联接组合固定后的两件消失模铸件模型和两件消失模浇道（3）的外表面上，并放置于烘干房内进行烘干，其中，涂层的厚度应控制在0.9~1.2mm之间；8）组合拆分：将组合固定并经沾涂烘干后的粘结在两件消失模铸件模型的模型外圆面上的若干个木条（5），采用手锯一一锯断，即拆分成各自单独带有消失模浇道3的消失模铸件模型即可，包括其上的粘结浇道木条（5a）；9）干砂振实：分以下三步依序实施：9‑1）将砂箱（6）的底端面（6c）放置于振实台（7）上，并在砂箱（6）箱内底部处放入厚度100~150mm的干砂（8），作为底砂，并振动紧实后刮平，随后在刮平后的底砂上面放置仿形冷铁；9‑2）继续放入干砂（8），继续振动紧实并刮平砂面，其砂面高于仿形冷铁上端面10~30 mm，随后将步骤8）组合拆分后的其中一个带有消失模浇道（3）的消失模铸件模型，放置在刮平后的砂面上，并使其消失模铸件模型的模型底端面朝下，且位于仿形冷铁的正上方；9‑3）继续放入干砂（8），继续振动紧实并刮平砂面，且保证刮平后的砂面与砂箱（6）的上端开口面（6b）以及消失模浇道（3）上浇口端面平齐；10）负压抽吸：分以下三步依序实施：10‑1）当步骤9）完成后，在振实刮平后的砂面与砂箱（6）上端开口面（6b）上铺放一层塑料薄膜（9），并留出消失模浇道（3）上浇口端面的开口；10‑2）在消失模浇道（3）上浇口端面开口处放置浇口杯（4），并在其塑料薄膜（9）上方铺上20~50mm厚度的干砂（8），且使其砂面不高于浇口杯（4）的杯口处；10‑3）采用消失模抽真空系统，并通过砂箱（6）上的抽真空吸口（6a）以及其上的侧壁透气孔∮1和十字底板（6d）上的底部透气孔∮2，将砂箱（6）箱内砂粒间的空气通过透气通道（6e）沿吸口抽吸方向P抽吸走，其中，砂箱（6）箱内负压值控制在0.04MPa；11）负压浇注：将所需浇注且达到浇注温度的铸铁件铁液，通过浇口杯（4）、消失模浇道（3）注入铸件消失模模型的型腔内，最终凝固形成所需铸铁件，其中，在其浇注过程中，继续通过消失模抽真空系统进行负压抽吸，此时，砂箱（6）箱内负压值控制在0.035~0.05MPa，另外，浇注完成后，将砂箱（6）箱内的负压值提至0.06~0.07 MPa，保压时长为10~12min；12）取出清理：所浇铸铁件在砂箱（6）箱内自然冷却时长50~90min，随后通过吊具从砂箱（6）内将已浇注完成的铸铁件取出，并进行后续的铸件清理，即可获得所需的大尺寸圆盘类铸铁件；若需继续铸造生产，可选取步骤8）后的带有消失模浇道（3）的铸件消失模模型，并按照步骤9）之后的实施步骤持续操作，即可完成后续所需的大尺寸圆盘类铸铁件的持续铸造生产。