[發明專利]一種冷芯盒制作石墨成型冷鐵的方法

在審

• 申請號: 201810185048.2
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108326264A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 紀漢成
• 申請（專利權）人: 溧陽市聯華機械制造有限公司
• 主分類號: B22D27/04
• 分類號: B22D27/04;C04B26/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種冷芯盒制作石墨成型冷鐵的方法，以石墨砂為制芯原砂材料，將鑄造工藝設計的成型冷鐵模型加工成冷芯盒模具，采用CO2冷芯盒制芯工藝，得到石墨成型冷鐵初胚，再經過充分固化烘烤、清理修整得到石墨成型冷鐵成品。該制作方法簡單，生產效率高，效果好，節能環保，性能穩定，解決了鑄造用成型冷鐵的繁瑣制作工序，生產周期短，有效防止鑄件粘接、氣孔鑄造缺陷，降低生產成本，提高鑄件成品率和生產效率，易于工業化生產，具有廣闊的市場前景。

技術領域

本發明屬于機械鑄造領域，具體涉及一種冷芯盒制作石墨成型冷鐵的方法。

背景技術

在球墨鑄鐵及鑄鋼件的澆注過程中，由于金屬液的凝固收縮較大，晶粒間隙很難得到充分補縮，故此在鑄件厚大熱節及孤立搭子上容易產生縮孔縮松缺陷。在鑄造工藝設計時，需要使用外冷鐵控制鑄件凝固順序，減少熱節處模數，增強冒口的補縮能力和效果，保證鑄件質量達到縮松等級要求。根據我們生產汽車渦輪增壓器渦輪殼產品的結構特點，鑄件結構較為復雜，呈單、雙流道三維曲面流線結構，質量幾公斤到幾十公斤，渦殼主要壁厚4-5mm，且壁厚厚薄不均，熱節搭子多，鑄件質量要求極高，不允許有任何鑄造缺陷，材質多為中高硅鉬球鐵、高鎳球鐵及耐熱鋼，材質的凝固收縮較大，補縮通道狹窄，鑄件工藝設計需要數塊成型冷鐵及多個保溫冒口，才能保證鑄件質量，達到客戶內欠質量要求。因此，在目前大批量的產品生產中，需要大量多品種的鑄鐵成型冷鐵，及配備專門制作班組來滿足生產需要。制作大量多品種的成型冷鐵，需要繁瑣的鑄造工序，首先需要制作成型冷鐵模具及生產模板，澆注生產后，落砂清理后達到成型冷鐵的使用質量要求。故此制作成型冷鐵生產周期較長，需要配備大量的人力、物力，且浪費嚴重，生產成本高。目前也采用石墨冷鐵作為激冷材料，其激冷效果好于鑄鐵冷鐵，且鑄件不易產生粘接、冷鐵氣孔鑄造缺陷。但需要向專業生產廠家訂做，特別是石墨成型曲面冷鐵需要數控機床加工而成，生產成本高。因此根據生產需要及技術質量要求，選用石墨冷鐵作為鑄造工藝設計中的最佳選擇。

為此，采用冷芯盒制芯技術，應用石墨砂為制芯原砂材料，可制作任意形狀的石墨成型冷鐵，且制作簡單方便，生產成本較低。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種冷芯盒制作石墨成型冷鐵的方法。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種冷芯盒制作石墨成型冷鐵的方法，以石墨砂為制作原砂材料，將鑄造工藝設計的成型冷鐵模型加工成冷芯盒模具，采用CO2冷芯盒制作工藝，得到石墨成型冷鐵初胚，再經過充分固化烘烤、清理修整得到石墨成型冷鐵成品。

優選的，所述石墨砂為人造石墨電極破碎而成，所述石墨砂的粒度為50/100目，所述石墨砂的固定碳含量大于95%。

優選的，CO2冷芯盒制作工藝參數為：聚丙烯酸鈉樹脂粘結劑占石墨砂質量的4-6%，固化劑Ca(0H)2占粘結劑質量的40-50%，射砂時間為4-6S，吹CO2硬化時間為45-60s。

優選的，石墨成型冷鐵初胚需要經過充分固化烘烤、冷卻、清理修整得到石墨成型冷鐵成品，烘烤溫度250℃-300℃，烘烤時間1-2小時。

優選的，一種冷芯盒制作石墨成型冷鐵的方法，具體步驟如下：

⑴將鑄造工藝設計的成型冷鐵模型加工成冷芯盒模具；

⑵將石墨砂加入到混砂機中，并加入聚丙烯酸鈉樹脂（占石墨砂質量的4-6%）和促硬劑Ca(0H)2（占粘結劑質量的40-50%）混砂混制30-60S，出砂加入到冷芯盒制芯砂斗中；

⑶合模射砂，射砂壓縮空氣壓力為0.5-0.6MPa，射砂時間為4-6s，通過壓縮空氣的作用，將冷芯盒內的芯砂緊實；

⑷吹二氧化碳硬化時間為45-60S；

⑸開模取出石墨冷鐵芯，得到石墨冷鐵初胚；