[發明專利]一種用于覆砂造型用石墨型及其應用

在審

• 申請號: 202111411268.0
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114101582A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 金廣明;殷行;魏甲;尹得英;馬爽;劉源;劉宏濤
• 申請（專利權）人: 沈陽匯亞通鑄造材料有限責任公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C15/24;B22C1/18;B22C1/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎;高笑

本發明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種用于覆砂造型用石墨型及其應用。將石墨屑與黏結劑混勻，填入母模內搗實，加熱到110?180℃，保溫40?60min，熱固化成型后起模，既得覆砂造型用石墨型，石墨型用于制備石墨型覆水玻璃砂鑄型的應用。本發明的石墨屑來源廣、價格便宜，用石墨型替代鐵型使覆砂造型生產線投資降低，石墨型受熱后性能穩定。本發明的復合吹氣硬化水玻璃砂覆砂造型技術，避免了水玻璃砂的過吹缺欠，水玻璃加入量低，潰散性好，強度高，發氣量小。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種用于覆砂造型用石墨型及其應用。

背景技術

中國是鑄造大國，2020年鑄件總產量5195萬噸。目前鑄件生產主要采用有砂箱砂型鑄造，有箱鑄造工藝方法有酯硬化水玻璃自硬砂工藝、CO2硬化水玻璃砂工藝、樹脂自硬砂工藝、覆膜砂工藝等。但這些傳統的砂型鑄造工藝方法在實際生產過程中，共同特征是均使用砂箱造型，生產鑄件砂鐵比高，都存在資源消耗大、循環利用效能低、粉塵及有害氣體排放無法控制等問題。

鐵型覆砂造型工藝不同于上述砂型鑄造工藝，鐵型用精密鑄造成型或用鑄鐵毛坯機械加工成型。鐵型相當于仿鑄件砂箱，鐵型與鑄件模具間留有5-10mm的間隙，在射芯機上將樹脂覆膜砂射入間隙內，鐵型和鑄件模具均設計安裝電熱棒，控溫系統使鐵型和鑄件模具保持在250-300℃，使模具間隙的覆膜砂很快硬化。起模時覆膜砂硬化層粘在鐵型上，形成緊密鑄型，再經過下芯、合箱、安裝澆口、冒口，即可澆注鑄件。在鐵型的激冷下，鑄件在幾十分鐘內凝固、結晶，鐵型清理干凈，返回造型機造下一個覆砂型。但是，目前鐵模覆砂造型采用樹脂覆膜砂，鐵型、模具需要加熱到250-300℃，通常一條覆砂造型生產線需幾十套鐵型，用鑄鐵加工模具，制造成本高，加工費用高，生產時電耗高，硬化時間長，生產效率低。造型、澆注時，樹脂分解，釋放有毒、有味氣體，勞動條件惡劣，鐵型從金屬熔煉到澆注成毛坯,消耗大量能源，毛坯加工成鐵模具需要多種加工程序，耗用昂貴的加工費用,增加企業的投資。

在重點工業制造領域大舉淘汰高污染、高排放的落后產能等一系列重要環保舉措的形勢下，給鑄造生產過程中的污染治理問題，提出了更高的要求。現有鑄造企業需要大力開展節約能源、減少有害氣體排放、減少粉塵及固體廢物排放的工作，積極開展清潔生產，大力推廣清潔生產技術，不斷提高企業清潔生產水平。

發明內容

本發明提供一種用于覆砂造型用石墨型及其應用，用于解決現有鑄造工藝面臨的環保問題，提高鑄件外觀質量和內在質量。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種覆砂造型用石墨型，將石墨屑與黏結劑混勻，填入母模內搗實，放入電加熱爐內加熱到110-180℃，保溫40-60min，熱固化成型后起模，既得覆砂造型用石墨型；

所述石墨型可按設計要求，精加工鉆排氣孔，安裝排氣塞，以保證覆砂層的均勻排氣和覆砂層的緊實度。

石墨屑與黏結劑混合物中石墨屑質量含量為80-90％，黏結劑質量含量為10-20％。

所述石墨屑為廢石墨電極破碎屑或石墨塊料車削加工成型設備時產生的石墨屑。

所述黏結劑選自鈉水玻璃。

所述的覆砂造型用石墨型用于制備石墨型覆改性水玻璃砂鑄型的應用。

將60℃-70℃的金屬模與65℃-75℃的石墨型合型后將水玻璃砂混合料射入型腔內，吹二氧化碳與干燥空氣混合氣體4-10s后，再吹干燥的壓縮空氣20-120s，使水玻璃砂覆砂層硬化起模，金屬模與掛砂層脫離，覆砂層粘在石墨型上，形成石墨型覆水玻璃砂鑄型；

金屬模為鑄件模具與鑄件具有相近的外形。

石墨型覆水玻璃砂鑄型再經過下砂芯、合箱、安裝澆口、冒口，即可澆注鑄件。