[发明专利]缩短大型铸件压箱时间的方法

说明书

一种缩短大型铸件压箱时间的方法，属于铸造技术领域，用于解决铸件压箱时间长的问题，包括如下步骤：S01，确定测温点：使用模拟仿真技术对铸件型腔进行充型模拟，找到铸件型腔中的最高温度点、最低温度点和中间温度点；并在所述最高温度点、最低温度点和中间温度点处各放置至少一个温度传感器。S02，水雾冷却：使用模拟仿真技术找出铸件所述最高温度点、最低温度点和中间温度点处完全凝固冷却时间，并进行相应的记录；待所述最高温度点、最低温度点和中间温度点完全凝固，且冒口也完全凝固后，记录此时间为压箱时间一；此时，在完全凝固的冒口上方喷水雾，对冒口上部进行喷雾冷却，通过冒口将冷却传递给铸件，以实现加速铸件的冷却，缩短压箱时间。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及缩短铸件浇注压箱时间的方法。

背景技术

铸件在浇注后，有金属液状态转变为固定金属，需要一定的时间，尤其是大型铸件，在砂型中的冷却速度缓慢，特别是当温度低于600℃时，其冷凝速率极其缓慢。这是由于：1)铸件与砂型的温差越来越小；2)跟铸件表面接触的砂型溃散下落致使铸件与砂型之间产生空气层。在这种情况下，如果等待铸件各部位完全凝固并冷却至200℃以下，需要10天以上的时间。在这个时间段内，铸件处于停滞状态，对于交货周期紧急的铸件影响很大，同时，停滞的铸件占用了工厂的工装和场地资源，影响了整个工厂的生产效率。

目前，解决此问题的方法主要有2种：

第一种，在铸件所有部位冷却至600℃以下时(组织转变完全结束)，揭开上盖，轻微晃动砂箱，用散落的砂子将铸件与砂型之间产生的空气层填实。这种方法操作简便、可以一定程度加速铸件冷却，但效果有限；另外，对于复杂结构铸件，600℃揭开上盖铸件容易发生变形甚至开裂，适用范围受到限制。

第二种，在铸件造型和制芯时，在砂型中埋入冷却管道，待铸件完全凝固后，通入压缩空气冷却，同时放置热电偶检测铸件温度，根据温度变化调节压缩空气流量大小。此种方法不仅能大幅度提高铸件冷却速率，同时可以实现铸件凝固冷却过程精准可控，但此种方法需要在砂型中预先埋入冷却管道，操作复杂、成本也高。

发明内容

有鉴于以上大型铸件浇注后冷凝时间长的问题，有必要提出一种缩短大型铸件压箱时间的方法，所述方法适用性广、操作简便、成本低。

一种缩短大型铸件压箱时间的方法，包括如下步骤：

S01，确定测温点：使用模拟仿真技术对铸件型腔进行充型模拟，找到铸件型腔中的最高温度点、最低温度点和中间温度点；并在所述最高温度点、最低温度点和中间温度点处各放置至少一个温度传感器。

S02，水雾冷却：使用模拟仿真技术找出铸件各个部位和冒口完全凝固所需的时间，记为压箱时间一；此时，在完全凝固的冒口上方喷水雾，对冒口上部进行喷雾冷却，通过冒口将冷却传递给铸件，以实现加速铸件的冷却，缩短压箱时间。

更优地，所述温度传感器的感应探头采用陶瓷管保护，以防止被金属液的高温损坏。

更优地，所述温度传感器可以为热电偶。

更优地，为了能够形成尽可能精细或者精准的金属液冷却曲线，浇注后每隔30min测量并记录一次三个所述最高温度点、最低温度点和中间温度点的温度，最终形成最高温度点冷却曲线、最低温度点冷却曲线和中间温度点冷却曲线。

更优地，所述水雾的喷雾量可调，也即在不使冒口附近的型砂变为稀泥状态为前提，尽可能采用较大的喷雾量，以达到较快的冷却效果。

作为本技术方案的进一步优化，为了实现有效的冷却和最佳的冷却效果，也即最快的冷却速率，所述水雾冷却的具体方法是：

首先，在压箱时间一时，对最高温度点附近的冒口进行水雾冷却；

其次，待最高温度点和中间温度点的温度相当时，对中间温度点附近的冒口进行水雾冷却，并记录此时的时间为压箱时间二；