[发明专利]一种铸造制芯材料及制芯方法

说明书

本发明公开了一种铸造制芯材料，该制芯材料的重量百分比组成包括：钢丸55～65%，碳粒15～25%，余量为硅砂，其中，所述的钢丸的粒径为0.5～1.5 mm，所述的碳粒的粒径＜1.0 mm。本发明铸造制芯材料可替换传统成型直接或间接冷铁使用，并有效消除铸件的缩孔、缩松等铸造缺陷，减少造型难度，减少铸件的清理和打磨工时，明显提高铸件生产效率并保证铸件产品质量。本发明铸造制芯材料尤其适用于对质量要求较高的铸件以及难于放置或清理冷铁的区域，如带有导柱孔的压力容器或油缸类零件、侧壁带有细长孔的铸件等，有效减少或消除铸造缺陷，提高产品合格率。本发明制芯方法得到的砂芯的抗压强度为2.9 MPa以上，完全满足铸件浇注需要。

技术领域

本发明涉及铸造制芯材料技术领域，具体是一种铸造制芯材料及制芯方法。

背景技术

铸件铸造生产过程中，经常会遇到铸件缩松、缩孔现象，特别是一些压力容器或油缸类零件的靠近中间孔及侧壁位置易出现缩松、缩孔缺陷。尤其在铸造油缸类零件过程中，为保证铸件质量的稳定，制芯过程中选择放置成型冷铁，造成了清理和打磨困难，并大幅增加了造型难度。

传统铸造方法应用成型直接冷铁，存在的影响因素较多，不易管控，且不能完全消除缺陷。如铸件外轮廓为圆弧面或者曲面时，利用超声波（UT）探伤检测不容易检测及发现缺陷，最终加工时缺陷外露，使零件不能使用而报废，造成成本增加，生产周期长，会严重影响协议交期。

此外，使用成型冷铁，还存在以下问题：1、需要制作冷铁模，增加了生产工时；2、冷铁本身的造型、合模、浇注、开箱、打磨成本较高；3、保存成型冷铁需要大量的人力和空间；4、成型冷铁间必须留缝隙，从而有可能产生塞砂不紧实使砂模强度低造成铸件产生缺陷；5、在造型时因为冷铁摆放困难造成的造型工时增加；6、成型冷铁因为打磨及变形，造成与模具贴合不紧，造成铸件多料或缺料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种铸造制芯材料及制芯方法，该制芯材料可替换成型直接或间接冷铁使用，省去铸造生产中对专用冷铁和冷铁模具的保存和保养操作，并有效消除铸件的缩孔、缩松等铸造缺陷，减少造型难度，减少铸件的清理和打磨工时，明显提高铸件生产效率并保证铸件产品质量；该制芯方法得到的砂芯的抗压强度为2.9 MPa以上，完全满足铸件浇注需要。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铸造制芯材料，该制芯材料的重量百分比组成包括：钢丸55～65 %，碳粒15～25 %，余量为硅砂，其中，所述的钢丸的粒径为0.5～1.5 mm，所述的碳粒的粒径＜1.0 mm。

本发明铸造制芯材料由钢丸、碳粒和硅砂组成，该制芯材料是一种铁砂。碳是铸造中导热效果最好的材料，以本发明制芯材料制芯后产品在浇注过程中，碳能够起到传导铸件热量的作用；钢丸也有一定的激冷作用，同时可增加铁砂强度。浇注后，铸型充满铁水，受到铁砂的激冷作用，使铸件侧壁达到同时凝固的效果，大幅减小和消除铸件的缩松、缩孔缺陷，提高铸件质量，稳定产品质量。

该制芯材料可随时制作，制芯过程中无需使用成型冷铁，能避免使用成型冷铁制芯开箱后敲击冷铁可能产生的缺肉现象，有利于提高砂芯的制芯效率和质量，且开箱后该制芯材料可回收再利用。为防止制芯过程中铁砂落砂造成的再生砂的铁粉量损失，可以单独选择区域做落砂回收。制芯后的浇注过程中，该制芯材料可完全贴合覆盖铸件表面，不会产生因冷铁缝隙而导致的夹砂类缺陷。

本发明铸造制芯材料可替换成型直接或间接冷铁使用，省去铸造过程中对专用冷铁和冷铁模具的保存和保养操作，并有效消除铸件的缩孔、缩松等铸造缺陷，减少造型难度，减少铸件的清理和打磨工时，提高铸件生产效率并保证铸件产品质量。