[發明專利]二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法

有效

• 申請號: 201010188566.3
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN101837429A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 景丹;劉勝田;孟慶慶;趙庚寧;張瀛;孟令偉;賈非;白文弟;藺國隆;凌云飛;劉敬豪;張富興;孫寶君;雷普江;徐堃;劉金海
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司
• 主分類號: B22C5/00
• 分類號: B22C5/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及鑄件造型領域，尤其涉及一種二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法。

背景技術

鑄件造型是鑄件形成過程中的關鍵工序，它對鑄件的質量、制造成本、生產效率、環境污染等方面都具有十分重要的影響。

在傳統的鑄件造型方法中，首先將模板加熱至180-250℃，扣在鐵模上；然后，利用壓縮氣體，將一種通常由有機樹脂作為粘合劑的型砂吹入模板與鐵膜之間的空隙(即型腔)中；接著，向空隙中的型砂吹入硬化氣體使其硬化，形成型殼；將模板和鐵模與型殼分開，再將型殼運到澆注場等待澆注。上述型殼造型工藝，其要點之一是采用有機樹脂砂作為型砂，要點之二是模板經過加熱；要點之三是型殼直接用于澆注。但在實際應用中，這種傳統的鑄件造型方法顯示出了諸多缺點，首先：型殼直接用于澆注，鑄型強度不易保證，為了提高型殼的強度，必須提高粘結劑的加入量，同時因為型砂材料本身價格昂貴，所以，采用這種工藝，材料成本高；其次：模板需要加熱，模板輻射的熱度容易使得射入到模具中的型砂過早地硬化，造成射砂孔的堵塞，從而使得型砂無法按規定完全、均勻地填充模具，利用其生產出的型殼所鑄的鑄件可能出現表面粗糙、表面皺紋和凹坑等缺陷，并且對模板加熱需消耗大量電能；并且，所述有機樹脂砂在制造鑄型和澆注過程中，會產生有毒的甲醛、苯酚、氨等氣體，對工人的身體健康有害并污染環境。

另一種采用水玻璃作為粘合劑的型砂的鑄件造型方法，首先，將砂箱放在模板上(所述砂箱是一個由四個面組成的金屬框，上下兩面無金屬)；然后將水玻璃砂(水玻璃作為粘結劑添加到原砂中)加入砂箱中(重力加砂)并用震動方式緊實；接著，將模板與鑄型分離，所述鑄型為型砂與砂箱的結合體；再將二氧化碳吹氣管插入鑄型中，吹入二氧化碳氣體，使鑄型中的粘結劑硬化，從而使鑄型達到一定的強度和硬度；最后，將硬化后的鑄型運入澆注場地等待澆注。這種采用二氧化碳硬化水玻璃砂的傳統造型方法具有很大的優勢，其表現為：通過向型砂中通入二氧化碳，在無需加熱的條件下可實現型砂的硬化；并且型砂其來源極為廣泛，價格低廉；更為重要的是，利用水玻璃作為粘合劑的型砂形成的鑄型在澆注過程中的產物為水蒸氣，不污染環境。但是，為了確保鑄型的強度，必須在型砂中添加大量的水玻璃，從而一方面增加了材料成本，另一方面這使得型砂的潰散性差(潰散性是制約其應用的關鍵環節)，即在鑄件澆注后型砂不易破碎，從而增加了鑄件清理工作量和砂處理工作量。清理工作量的增加，增加了清理成本，而且在清理和砂處理的過程中，會產生大量對人體有害的硅塵。

發明內容

本發提供一種二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法，用以解決現有技術中生產質量差、成本高、工藝復雜、污染環境的缺陷，實現一種高質量、低成本且環保的鑄件造型方法。

本發明實施例提供一種二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法，包括以下步驟：

通過模板上的射砂孔，向所述模板與鐵模之間所形成的型腔射入水玻璃砂，以在所述型腔內形成型殼；

通過所述模板上的射砂孔以及所述模板上用于排氣的排氣孔，向所述型腔內吹入二氧化碳氣體對所述型殼進行硬化處理；

分離所述模板和所述鐵模，并將經過硬化處理的型殼與所述鐵模一同送入澆注場進行澆注處理。

本發明實施例的二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法，可帶來如下有益效果：由于采用水玻璃砂作為型砂，模板不需要加熱，電能消耗小，并且適用于鋼件的生產，避免了使用有機樹脂砂可能產生的表面粗糙、皺紋和凹坑缺陷；澆注時型殼與鐵模不分離，鑄型的強度得到了提高，保證了鑄型的質量；由于鑄型的強度主要是靠鐵模來保證的，型砂中水玻璃的加入量和二氧化碳的吹入量可以大幅減少，提高了水玻璃砂的潰散性，減輕了鑄件清理工作量和鑄件清理成本，并且由于原砂價格低廉，大大降低的材料成本；由于采用的是二氧化碳硬化水玻璃砂且水玻璃用量少，所以不會產生對人體有害的氣體，有利于環境保護和工人的身體健康。該方法實現了高質量、低成本且環保的鑄件造型方法。

附圖說明

圖1為本發明二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法實施例的流程圖；

圖2a至2d為應用本發明實施例二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法進行造型工藝過程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

圖1為本發明二氧化碳硬化水玻璃砂鐵模射砂造型方法實施例的流程圖。如圖1所示，該方法包括：

步驟100，通過模板上的射砂孔，向所述模板與鐵模之間所形成的型腔射入水玻璃砂，以在所述型腔內形成型殼；