[发明专利]一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及真空密封造型法（简称“V”法造型）铸造产品的造型工艺，特别是具有不适合拔模的内腔结构的湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺。

背景技术

V法铸造是一种物理造型法。其基本原理是在特制的砂箱内，填入无水无粘结剂的干砂，稍加微震紧实，然后对型面和砂箱背面覆有塑料薄膜的砂型抽真空，利用砂箱内外的压力差使铸型成型。由于其不使用粘结剂，落砂方便，使造型材料的耗量降到最低限度，减少了废砂，改善生产条件，极大的提高了铸件表面质量和尺寸精度。（V法铸造生产及应用实例/谢一华，谢田，章舟编著—北京，化学工业出版社，2008.8）。

目前国内的真空密封造型工艺所采用的造型材料为普通石英砂，不含水和粘结剂，目数一般为100目，砂粒较细。在造型和落砂过程中会面临空气中弥漫SiO2粉尘，作业环境差的问题。

V法铸造在覆膜，造型，浇注过程中需要不间断的抽负压，如果失去负压,型砂会立即溃散。由于一般中小企业很难做到造完型后立即浇注，这样在等待浇注的过程中抽真空设备会消耗大量电能，增加了生产成本。同时接入真空系统的管道过多影响生产效率，不利于V法生产线的自动化。

在V法铸造中，为保证一定的真空度需要涂刷一定种类和厚度的涂料。涂料喷涂工序占整个生产工序比较大的比重，铸件质量受涂料喷涂影响较大，而且涂料的喷涂和烘干耗时影响生产效率，涂料的使用也增加了生产成本和产生质量缺陷的因素。

目前采用V法制芯的工艺并不成熟，在实际生产中依然采用含有粘结剂的粘土砂基，冷硬树脂砂基，水玻璃砂基的砂芯，生产成本较高，同时增加了铸造工序，降低了生产效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺，使用湿型砂代替干砂进行造型，解决现有V法铸造中粉尘污染严重，需要长时间抽真空，涂料的使用影响生产效率的问题。同时通过湿型砂与V法造型的结合，解决生产中小型精密铸件的难题。同时，本发明还提出了将消失模泡沫型引入的思维，在铸造具有复杂型腔或不适合拔模型腔的铸件时，在型腔相应位置设置泡沫塑料，浇注时泡沫型熔化，达到减少砂芯数量和重量的目的，简化了生产工艺，节约了成本。

为了达到上述目的，本发明解决问题所采用的技术手段是：一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺：

①选用湿型砂做造型材料，其为铸造用硅砂、铸造用煤粉、铸造用膨润土和水，或铸造硅砂、铸造用粘土和水，或硅灰石砂、铸造用粘合材料和水混合配成；先将模具嵌入负压箱，对负压箱抽气室抽真空；使用烤膜器加热EVA薄膜；将加热好形成镜面的EVA薄膜附在模具上，在真空负压的作用下薄膜完好吸附在模具表面；

②在模具上放置真空抽气砂箱；在震动台上边加湿型砂边震实，成砂型；造型完毕以后，砂型上部覆上塑料薄膜，真空抽气砂箱接通抽真空系统抽负压；同时关闭负压箱抽气室的真空阀；再起模即完成一个造下型工作；

③换另一套模具和砂箱采用同样的工艺步骤完成造上型；

④将上、下型合箱后紧固形成型腔即完成整个造型工作；关闭真空抽气砂箱的真空系统等待浇注；

⑤在浇注金属液时再打开真空抽气砂箱的真空系统，在浇注过程中保持抽负压；当铸件表面凝固5～20mm，可以解除真空密封造型铸型内负压状态，当铸件完全凝固并冷却至300℃以下，即可开箱取出铸件。

为了使本发明减少砂芯数量和重量，简化了生产工艺，节约了成本，本发明可在上述的砂型中放置泡沫塑料模块；待浇注金属液时，金属液将泡沫直接熔化，构成铸件的一部分。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、解决V法铸造生产中现场粉尘多，工作环境差的问题。采用湿型砂代替干砂，在保持其铸型强度，硬度的基础上，由于湿型砂具有一定粘性，在造型落砂过程中可以有效减少空气中粉尘含量。

2、本发明用湿型砂作造型材料，用真空密封造型工艺形成铸型，造完型后拔掉真空，浇注时再抽真空，更加节约成本，减少能源消耗。通常工厂考虑到电费价格，不能做到造型浇注同一节拍。V法铸造由于其本身的特点又需要不间断保持抽真空，这样在等待浇注的过程中会耗掉大量的电能，增加生产成本。采用湿型砂以后，利用湿型砂的粘性造完型以后可以卸掉真空系统，砂型并不溃散，基本保持良好强度和硬度。待浇注时再连通真空泵，砂型重新紧实，对于型腔基本少无影响。这样就在生产过程中达到了节能减排，减少生产成本。

3、本发明使用具有粘性的湿型砂，利用湿型砂的密封性比干砂好的优点可以在V法生产中少用甚至不用涂料。减少了生产工序，提高了生产效率，节约了生产成本。