[发明专利]一种防止铸件厚大壁处产生缩松缺陷的铸造方法

说明书

本发明提供了一种防止铸件厚大壁处产生缩松缺陷的铸造方法，该铸造方法采用消失模铸造工艺，造型工序采用真空负压造型方法，对消失模进行真空负压造型前，将轻质激冷材料的冷铁按铸造工艺要求放置在消失模模样的对应位置处，并将冷铁与消失模模样粘接在一起。本发明克服了现有造型方法使用的冷铁无法固定，其容易在造型振实过程中移动、跑位导致无法对铸件的厚大壁处进行补缩，以及现有造型方法中使用的冷铁较重容易对模样造成损伤、变形的问题，提供了一种防止铸件厚大壁处产生缩松缺陷的铸造方法，采用“轻质激冷材料+提前组装冷铁”的工艺方法，有效解决了铸造过程中厚壁件的疏松、缩孔问题。

技术领域

本发明涉及一种真空负压消失模铸造技术领域，具体涉及一种防止铸件厚大壁处产生缩松缺陷的铸造方法。

背景技术

消失模铸造是用泡沫塑料模代替铸模进行铸造，模样不取出，直接浇注金属液，金属液烧失模样而得到理想铸件的一种铸造方法。这种铸造技术以低密度的消失模材料为原料，例如EPS/STMMA，表面涂覆涂料建立强度后再填砂造型。

真空负压造型方法是指，使用干砂埋箱造型，利用密封真空使干砂在模样周围建立强度后浇注成型的一种绿色铸造方法。这种铸造方法的模样表面无法放置移动的工艺信息，例如冷铁、冒口等。首先负压消失模铸造方法为干砂造型，在浇注前砂型为溃散状态，冷铁、冒口等无法保证与模样完全贴合，与模样之间有干砂填充；其次负压消失模铸造方法是利用振实平台紧实干砂，冷铁、冒口等会在振实过程中移位，因此冷铁、冒口激冷补缩效果与工艺设计不一致，最终导致铸件质量无法保证，会出现疏松、缩松等缺陷。

发明内容

本发明克服了现有造型方法使用的冷铁无法固定，其容易在造型振实过程中移动、跑位导致无法对铸件的厚大壁处进行补缩，以及现有造型方法中使用的冷铁较重容易对模样造成损伤、变形的问题，提供了一种防止铸件厚大壁处产生缩松缺陷的铸造方法，采用“轻质激冷材料+提前组装冷铁”的工艺方法，有效解决了铸造过程中厚壁件的疏松、缩孔问题。

本发明的技术方案为：一种防止铸件厚大壁处产生缩松缺陷的铸造方法，该铸造方法采用消失模铸造工艺，造型工序采用真空负压造型方法，对所述消失模进行真空负压造型前，将轻质激冷材料的冷铁按铸造工艺要求放置在消失模模样的对应位置处，并将冷铁与消失模模样粘接在一起。

进一步地，铸件厚大壁处为异型结构时，将轻质激冷材料的冷铁设计为与异型结构随形配合的结构，轻质激冷材料的冷铁与对应的消失模模样的异型结构组装后，使用热熔胶将冷铁与消失模模样接触处的缝隙粘接，待热熔胶硬化后，对消失模模样依次进行施涂、烘干、造型。这样处理可以避免这些复杂形状在施涂后石墨冷铁不能与消失模模样完全贴合，影响激冷效果。所说的异型结构为钳口、非标孔、槽等不标准结构。

进一步地，铸件厚大壁处为平面结构时，将轻质激冷材料的冷铁设计为矩形块结构，对消失模模样依次进行施涂、烘干后，将矩形块冷铁按铸造工艺要求放置在消失模模样的厚大壁平面结构上，并使用砂型粘接剂粘接冷铁与消失模模样，待砂型粘接剂硬化后造型。

进一步地，轻质激冷材料为石墨。

轻质激冷材料要有质量轻、热容比大、低成本、易成型等特性，满足以上要求的材料有铬矿砂混合物、金属粉末+树脂砂混合物，石墨等，但以石墨最优。石墨冷铁与铸铁冷铁物理性能对比，其本质是石墨与金属铁的物理性能对比，详见表1可知，石墨冷铁的密度只有铸铁冷铁的1/4，而其导热和储热能力却是铸铁冷铁的3～4倍，熔点远远高于铁的熔点，受热膨胀也较小，使得两者在造型、造芯过程、铸件冷却的过程与铸件冷却的结果等方面有不同的表现。

表1.铸铁冷铁与石墨冷铁物理性能对比