一种消失模铸造生产低碳钢上芯盘、冲击座加工方法技术

技术编号:10682149 阅读:209 留言:0更新日期:2014-11-26 14:16
一种消失模铸造生产低碳钢上芯盘、冲击座加工方法,用泡沫聚苯乙烯EPS制成与铸件形状相同但尺寸略大的发泡件,表面进行多次涂挂耐火材料涂层,然后将其放置在非粘结性的型砂中进行浇铸,利用熔融金属的高温使泡沫聚苯乙烯EPS发泡件燃烧气化,结合抽真空和边浇注边振动,金属液取代发泡件即形成了铸件。将消失模铸造技术运用于制造上芯盘、冲击座,不仅可以消除其组织缺陷,提高致密度和抗疲劳强度,而且尺寸精度高,减少清理,节省加工时间,组织致密,可实现大规模、大批量生产,自动化程度高,可以大大改善作业环境,与传统的上芯盘、冲击座的工艺技术相比,消失模铸造技术具有无与伦比的优势,具有广阔的前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,用泡沫聚苯乙烯EPS制成与铸件形状相同但尺寸略大的发泡件,表面进行多次涂挂耐火材料涂层,然后将其放置在非粘结性的型砂中进行浇铸,利用熔融金属的高温使泡沫聚苯乙烯EPS发泡件燃烧气化,结合抽真空和边浇注边振动,金属液取代发泡件即形成了铸件。将消失模铸造技术运用于制造上芯盘、冲击座,不仅可以消除其组织缺陷,提高致密度和抗疲劳强度,而且尺寸精度高,减少清理,节省加工时间,组织致密,可实现大规模、大批量生产,自动化程度高,可以大大改善作业环境,与传统的上芯盘、冲击座的工艺技术相比,消失模铸造技术具有无与伦比的优势,具有广阔的前景。【专利说明】
本专利技术涉及铸造
,具体涉及。
技术介绍
冲击座是铁路车辆上的一个重要承载和需要耐冲击零件,以往都是采用砂型铸造工艺,普遍存在表面光滑度差、尺寸精度低、缩松皮下气孔和夹杂特别是裂纹等缺陷,对该产品的冲击韧性、疲劳强度等力学性能指标带来不利影响。上芯盘具有体积大,属小批量生产,要求内部组织致密,强度高,抗疲劳强度高的特点。由于锻件在内部组织和力学性能方面具有较强优势,因此,在重载铁路车辆上往往采用锻造技术制造关键零部件。运用锻造技术生产上芯盘、冲击座虽然能有效改善普遍存在的偏析、夹杂、缩松裂纹等问题,但是由于二者形状极为复杂,采用锻造几乎不可能成型,且对锻模及设备的要求极高,因此制造上芯盘、冲击座的工艺需要进一步改善和提高。 熔模铸造技术也可以用于不锈钢上芯盘、冲击座的制造。通常是指将易熔材料制成模样,在摸样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法。而由于上芯盘、冲击座属于低碳钢,采用传统的铸造工艺,产品存在组织缺陷、致密度和抗疲劳强度均较差,而且铸造过程处理起来十分复杂。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供,从而解决上述
技术介绍
中的问题。 本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:,包括如下步骤:(1)制作泡沫模型模具;(2)采用EPS聚苯乙烯颗粒通过预发泡机进行预发泡,得到预发的珠粒;(3)将预发的珠粒通过成型机注入模具,通过蒸汽加热进行再次发泡,发泡完全后将模样冷却后取出;(4)将成型后的模样进行烘干72小时让模样充分脱水;(5)将浇冒系统与模样进行粘接;(6)配置特殊耐火涂料,进行浸涂,浸涂是指将“浇冒系统整体粘贴在模样”上后整体浸涂,目的是将特殊耐火涂料均匀涂在模样的表面,后入烘干房进行烘干,得到烘干后的产品;(7)将专用砂箱放置在振动台上进行放砂,振动抹平;(8)将步骤(6)中烘干后的产品放置于砂箱内,放砂振动,紧实后蒙上塑料薄膜;并再填砂 80mm_10mm ; (9)放置浇口杯后,套上橡皮管开启真空泵;(10)将填砂紧实后的砂箱中的泡沫点燃,通氧,以便泡沫完全燃烧,从而达到减少碳残留的目的;(10)熔炼钢水进行浇注;(11)在浇注过程中采取在振动的情况下浇注;(12)铸件凝固过程中,逐步调整负压以改善砂型的退让性,从而可以避免铸件在凝固过程中因收缩受阻而产生裂纹。 作为一种改进,所述特殊耐火涂料为高铝耐火粉和粘结剂。 作为一种改进,所述特殊耐火涂料涂层的厚度为2_3mm。 本专利技术提供的消失模铸造是一项精确成型的铸造新方法,在消失模铸造中,用泡沫聚苯乙烯EPS制成与铸件形状相同但尺寸略大的发泡件,表面进行多次涂挂耐火材料涂层(涂层厚度控制在2-3mm),然后将其放置在非粘结性的型砂中进行浇铸,利用熔融金属的高温使泡沫聚苯乙烯EPS发泡件燃烧气化,结合抽真空和边浇注边振动,金属液取代发泡件即形成了铸件。将消失模铸造技术运用于制造上芯盘、冲击座,不仅可以消除其组织缺陷,提高致密度和抗疲劳强度,而且尺寸精度高,减少清理,节省加工时间,组织致密,可实现大规模、大批量生产,自动化程度高,可以大大改善作业环境,与传统的上芯盘、冲击座的工艺技术相比,消失模铸造技术具有无与伦比的优势,具有广阔的前景。 由于采用了以上结构,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术采用的是消失模铸造技术,这种技术与传统的铸造技术相比具有无与伦比的优势,该方法具有型砂强度调整自如,铸件致密度高,组织性能好,使用寿命提高的优点,同时采取先烧后浇,泡沫在富氧的环境下充分燃烧,从而完全分解成CO2和H2O汽,产生的CO2和H2O汽通过负压将其排出砂型外,通过富氧燃烧,泡沫己完全消失,形成空壳,从而避免浇注过程中因泡沫气化不完全而导致钢水增碳,从根本上打破了“消失模工艺不能铸造低碳钢”的神话。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术使用装置的结构示意图;1、砂箱;2、干砂;3、第一烧口杯;4、第一冒口,5、第二冒口 6、第二烧口杯;7、直烧道;8、第一烘干后的产品;9、内烧道;10、振动电机;11、管轴;12、弹簧;13、振动台台面;14、出气管;15、弟_■供干后的广品。 【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本专利技术。 实施例1,包括如下步骤:(1)制作泡沫模型模具;(2)采用EPS聚苯乙烯颗粒通过预发泡机进行预发泡,得到预发的珠粒;(3)将预发的珠粒通过成型机注入模具,通过蒸汽加热进行再次发泡,发泡完全后将模样冷却后取出;(4)将成型后的模样进行烘干72小时让模样充分脱水;(5)将浇冒系统与模样进行粘接;(6)配置特殊耐火涂料,进行浸涂,浸涂是指将“浇冒系统整体粘贴在模样”上后整体浸涂,目的是将特殊耐火涂料均匀涂在模样的表面,后入烘干房进行烘干,得到烘干后的产品,特殊耐火涂料为闻招耐火粉和粘结剂,特殊耐火涂料涂层的厚度为2_ ;(7)将专用砂箱放置在振动台上进行放砂,振动抹平,使用的装置如图1所示;(8)将步骤(6)中烘干后的产品放置于砂箱内,放砂振动,紧实后蒙上塑料薄膜;并再填砂80mm ;(9)放置浇口杯后,套上橡皮管开启真空泵;(10)将填砂紧实后的砂箱中的泡沫点燃,通氧,以便泡沫完全燃烧,从而达到减少碳残留的目的;(10)熔炼钢水进行浇注;(11)在浇注过程中采取在振动的情况下浇注;(12)铸件凝固过程中,逐步调整负压以改善砂型的退让性,从而可以避免铸件在凝固过程中因收缩受阻而产生裂纹。 实施例2,包括如下步骤:(1)制作泡沫模型模具;(2)采用EPS聚苯乙烯颗粒通过预发泡机进行预发泡,得到预发的珠粒;(3)将预发的珠粒通过成型机注入模具,通过蒸汽加热进行再次发泡,发泡完全后将模样冷却后取出;(4)将成型后的模样进行烘干72小时让模样充分脱水;(5)将浇冒系统与模样进行粘接;(6)配置特殊耐火涂料,进行浸涂,浸涂是指将“浇冒系统整体粘贴在模样”上后整体浸涂,目的是将特殊耐火涂料均匀涂在模样的表面,后入烘干房进行烘干,得到烘干后的产品,特殊耐火涂料为闻招耐火粉和粘结剂,特殊耐火涂料涂层的厚度为3_ ;(7)将专用砂箱放置在振动台上进行放砂,振动抹平;(8)将步骤(6)中烘干后的产品放置于砂箱内,放砂振动,紧实后蒙上塑料薄膜;并再填砂10Omm ;(9)放置浇口杯后,套上橡皮管开启真空泵;(10)将填砂紧实后的砂箱中的泡沫点燃,通氧,以便泡沫完全燃烧本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种消失模铸造生产低碳钢上芯盘、冲击座加工方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)制作泡沫模型模具;(2)采用EPS聚苯乙烯颗粒通过预发泡机进行预发泡,得到预发的珠粒;(3)将预发的珠粒通过成型机注入模具,通过蒸汽加热进行再次发泡,发泡完全后将模样冷却后取出;(4)将成型后的模样进行烘干72小时让模样充分脱水;(5)将浇冒系统与模样进行粘接;(6)配置特殊耐火涂料,进行浸涂,浸涂是指将“浇冒系统整体粘贴在模样”上后整体浸涂,目的是将特殊耐火涂料均匀涂在模样的表面,后入烘干房进行烘干,得到烘干后的产品;(7)将专用砂箱放置在振动台上进行放砂,振动抹平;(8)将步骤(6)中烘干后的产品放置于砂箱内,放砂振动,紧实后蒙上塑料薄膜;并再填砂80mm‑100mm;(9)放置浇口杯后,套上橡皮管开启真空泵;(10)将填砂紧实后的砂箱中的泡沫点燃,通氧,以便泡沫完全燃烧,从而达到减少碳残留的目的;(11)熔炼钢水进行浇注;(12)在浇注过程中采取在振动的情况下浇注;(13)铸件凝固过程中,逐步调整负压以改善砂型的退让性,从而可以避免铸件在凝固过程中因收缩受阻而产生裂纹。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:颜学中王宇
申请(专利权)人:湘潭三泰机械制造有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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