[发明专利]一种基于负压气流消失模的节能增效铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，确切地说涉及一种基于负压气流消失模的节能增效铸造工艺。 

背景技术

目前，大多数铸造企业在铸造铸件产品时采用二氧化碳水玻璃砂快干法造型生产工艺，该生产工艺以焦炭为燃料，用φ650mm的冲天炉熔炼，熔炼时将产生大量烟尘，在浇注完成后，待砂箱冷却后取出铸件产品，由于水玻璃砂在浇注时易结块，因而必须通过破碎机进行破碎，破碎时产生大量粉尘，并且产品清砂完全采用人工操作，清砂时产生大量粉尘和噪声，劳动强度较大，清砂完成后的铸件产品通过燃煤反射炉进行退淬火，退淬火时排出大量烟尘。该生产工艺能源消耗大，生产成本高，自动化程度低，作业条件差，环境污染十分严重。 

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于提供一种节能减排、生产效率高的基于负压气流消失模铸造技术的铸造工艺，其旨在解决现有的铸铁件和铸钢件的铸造工艺能源消耗大，生产成本高，自动化程度低，作业条件差，环境污染严重的技术问题。 

本发明基于负压气流消失模铸造工艺原理： 

负压气流工艺突破消失模铸造中砂箱要求严格密封的概念，砂箱顶部不用塑料薄膜密封，而是用特制阻尼板漏气。砂箱采用底抽式，从阻尼板上表面往砂箱中通入空气或具有特定化学成分及热力学性质的气体。利用阻尼板及真空泵在砂箱中造成一定流量并且满足稳固型砂要求的负压气流，该气流的压力在砂箱中呈线性梯度分布。当空气或具有特定化学成分及热力学性质的气体快速流过金属液-型砂界面或铸件-型砂表面时，必然会带走金属液及高温铸件附近的碳，这样就降低了碳的浓度，减少或消除了铸件的增碳驱动力，同时负压气体对金属液有冷却作用，可加速金属液凝固，细化晶粒。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一种基于负压气流消失模的节能增效铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步聚一，制作泡塑气化模具；

步聚二，对不能整体发泡成型的模具泡塑气化后组合成需要的模具，模具组合后烘干； 

步聚三，泡塑气化模具表面涂耐火涂料后再次烘干； 

步聚四，将特制砂箱置于三维振实台上； 

步聚五，填入底砂振实、刮平； 

步聚六，将烘干的泡塑气化模具放于底砂上，按工艺要求分成填砂，自动振实一定时间后刮平箱口；

步骤七，用塑料薄膜覆盖砂箱口，放上浇口杯，接负压系统；

步骤八，紧实后进行金属熔液浇铸，泡塑气化模具消失，金属液取代其位置；

步骤九，铸件冷凝后释放真空并翻箱，取出铸件，进行下一个循环；

步骤十，型沙处理。

在所述步骤一中，所述泡塑气化模具由凯斯特共聚料制成，其制作工艺流程为： 预发泡，②熟化，③成型发泡，④模样组合，⑤上涂料。 

更进一步说，所述成型发泡包括如下过程：闭模→ 预热模具→ 加料→ 合模→ 发泡成型→ 冷却→ 脱模→ 模样熟化，所述模样熟化时间为5~6h、温度为50~70℃。 

在所述步骤三中，泡塑气化模具表面涂耐火涂料的方法为刷涂或淋涂或浸涂法或喷涂。 

更进一步说，浸涂时在连续搅拌涂料并控制涂料的温度的情况下，泡塑气化模具浸入涂料中，防止模样变形。 

在所述步骤四中，填入的底砂为粒径0.300~0.850mm的珍珠砂。 

在所述步骤八中，浇注时选择适当的真空度，铸钢时为0.03~0.05MPa，铸铁时为0.02~0.04MPa。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

一、以本发明提供的工艺方法生产的铸件产品质量好，成本低；尺寸精度高，表面光洁，减少清理，节省机械加工量；内部缺陷大大减少，组织致密；

二、可实现大规模、大批量生产。自动化流水线生产环保，可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗；

三、采用本发明提供的铸造工艺，模型设计的自由度增大；不使用砂芯；铸件可以不要冒口补缩；大幅提高铸件精度，使铸件壁厚偏差控制在-0.15~+0.15mm之间，不产生飞边，可减轻铸件重量约1/3，减少加工余量；并且模具投资少；完全消除了传统的落砂和出芯工序等优点；

四、本发明采用凯斯特共聚料制成模具，共聚物在燃烧时产生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氢化合物气体，其含量均低于欧洲允许的标准，更为环保。模型使用的涂料是在水中添加粘结剂等辅料组成，不产生污染，利于环保；

具体实施方式