[發(fā)明專(zhuān)利]一種巨型鑄鐵獅子的鑄造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310021125.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103111603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李西岳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海浦宇銅藝裝飾制品有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22D25/02
• 分類(lèi)號(hào): B22D25/02;B22C9/22;B22C9/02;B22C9/04
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技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種鑄鐵制品的加工方法，具體涉及一種巨型鑄鐵獅子的鑄造方法。

背景技術(shù)

河北滄州有一尊巨型鑄鐵獅子，稱(chēng)為獅子王，人們又稱(chēng)其為“鎮(zhèn)海吼”，它高近五米，重量達(dá)四十余噸，于后周時(shí)期整體鑄造而成，距今已有?1054年，是目前我國(guó)尚存最早、最大的鑄鐵文物，也是我國(guó)鑄造工藝史上的一大奇跡和創(chuàng)舉。如今，歷經(jīng)了千余年風(fēng)霜雨雪的鐵獅子已遍體鱗傷，全身銹蝕嚴(yán)重，四肢和周身均有不同程度的裂縫，依靠鐵架支撐才能勉強(qiáng)站立。2009年滄州市政府決定再鑄滄州鐵獅。

鐵獅周身布滿(mǎn)了紋飾和肌理效果，特別是那一道道過(guò)去鑄造時(shí)留下的范紋和它那帶有獅子王字體充滿(mǎn)靈氣的頭部，還有獅子腹中的滿(mǎn)遍經(jīng)剛經(jīng)文以及它那細(xì)長(zhǎng)尾巴和爪子等，在鑄造過(guò)程中涉及工業(yè)鑄造方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，還有藝術(shù)鑄造方面的許多特殊復(fù)雜技術(shù)手法，同時(shí)還包括力學(xué)、結(jié)構(gòu)、材料等多方面工藝技術(shù)的專(zhuān)業(yè)課題。在鑄造過(guò)程中有以下問(wèn)題需要解決：1)造地坑，首先要計(jì)算鐵獅高度、寬度、長(zhǎng)度以及澆冒口系統(tǒng)的范圍所需要的空間?；2)?如此大的寵然大物需要整體鑄造加工而成，怎樣解決造型問(wèn)題，該采用什么造型工藝；3)?怎樣才能保證鑄造好的鐵獅子能達(dá)到表面紋飾和肌理效果的要求；4)?鐵獅腹內(nèi)的泥芯怎么做，該采用什么類(lèi)型的造型沙，怎么才既能保證泥芯強(qiáng)度，在高溫鐵水溶液及強(qiáng)大壓力下不會(huì)裂開(kāi),不被壓碎，能在鐵水熔液達(dá)到凝固條件時(shí)及時(shí)地變得松散，留出退讓空間，使鑄件冷缺后不會(huì)因強(qiáng)大的泥芯膨脹力而使物體開(kāi)裂，還要使泥芯經(jīng)得起在鐵水熔液高溫常態(tài)下產(chǎn)生的千噸漂浮力；5)?造型面積大，極易產(chǎn)生冷隔，二次氧化等雜質(zhì)會(huì)影響鑄件的強(qiáng)度、表面質(zhì)量及藝術(shù)效果；6)澆注高度大，上下垂直落差大，百?lài)嶈F水熔液下落瞬間會(huì)產(chǎn)巨大的膨脹力，對(duì)鐵獅的足部具有巨大的破壞力，對(duì)鐵獅的整個(gè)腿部及獅身部分的考驗(yàn)也相當(dāng)嚴(yán)峻；7由于鐵水量巨大，需多個(gè)大型沖天爐一起溶煉，故控制鐵水熔液的溫度、鐵水熔液保溫方式及鐵水的合并過(guò)程都較為關(guān)鍵，特別是對(duì)最后澆注過(guò)程中的溫度的平均誤差量的控制是相當(dāng)重要的。

縱觀近代工業(yè)史，除了機(jī)械產(chǎn)品外，還沒(méi)有過(guò)一個(gè)一次性整體鑄造的大型藝術(shù)物體從體積、重量、高度和表面復(fù)雜程度超過(guò)本次的，一次性澆鑄成型近一百二十噸，并且要求不能開(kāi)裂，不能焊接，如此大的面積，而且又是灰鑄鐵的，所有難度是可想而知的,?目前沒(méi)有技術(shù)資料和成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種巨型鑄鐵獅子的鑄造方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種巨型鑄鐵獅子的鑄造方法，包括以下內(nèi)容：

1）造地坑，在地坑內(nèi)制作地箱

地箱由鋼板現(xiàn)場(chǎng)焊接而成，焊接完成后，用地坑四周打出的多口水井抽出的水做滲水試驗(yàn)，滲水試驗(yàn)通過(guò)后，在地箱的底部的內(nèi)側(cè)焊接加強(qiáng)筋，在地箱的底板上鋪設(shè)一層生石灰，在生石灰上鋪設(shè)一層粗石子，在地箱的四角豎立4根鐵管，這4根鐵管延伸至地箱的底部，在澆注前,將干布或棉紗直接放到鐵管的底部檢測(cè)箱底石灰的受潮情況；

2）內(nèi)部泥芯及骨架的造型

將鐵獅子的玻璃鋼模型內(nèi)部進(jìn)行多點(diǎn)加固,外部涂上脫模劑后放入地坑中設(shè)定的位置進(jìn)行制作造型；

①內(nèi)部泥芯及骨架制作

采用酚醛堿性樹(shù)脂砂制作內(nèi)部泥芯，泥芯的核心主骨架采用C型鋼焊接制作，將泥芯的中間位置鋼架與四腿部位置的鋼架焊接成一個(gè)整體，并且四腿部位置的鋼架與地箱底部的加強(qiáng)筋進(jìn)行牢固焊接，采用螺紋鋼制作泥芯的退讓功能骨架；

②泥芯的排氣

頭部開(kāi)天窗,設(shè)置排氣道，在腹部中間使用鋼管進(jìn)行主排氣，該鋼管打上小孔或用切割機(jī)破上長(zhǎng)條型排氣孔,然后四周再包上草繩，腿部及尾部的排氣鋼管與該主排氣全部鋼管連通后,氣體直接從背部蓮花座位置自然排出，堆放的焦碳按設(shè)計(jì)要求放在離型腔壁二十公分以外處，且不能靠到骨架,也不能與排氣鋼管連接；

③足部排氣

腿部排氣管不與地箱通道連接，切斷與下部地箱的溝通，將腿部排氣通道設(shè)置在足部位置，在距足底部十公分以?xún)?nèi)的型沙內(nèi)設(shè)置針孔型排氣通道，用鐵絲每隔五公分即打孔貫穿至地箱底部，與排氣系統(tǒng)連接；

④鐵獅嘴部骨架制作

取消用型沙活塊做法，使型砂形成一個(gè)整體，并且在易形成渦流的位置的內(nèi)部泥芯處增加骨架的強(qiáng)度，用圓形羅紋鋼制小骨架且預(yù)留焊接點(diǎn)，在氣流大的鼻子部位設(shè)置排氣，減少澆鑄時(shí)的沖擊壓力；

⑤腹部及腿部造型

采用消失模鑄造工藝，用泡沫材料作為模型，在完成這個(gè)部位的壁厚制作后，用明火先將泡沫燒了后，再涮上耐高溫涂料來(lái)完成這個(gè)部位的整體制作；