[發(fā)明專利]一種冷硬砂型疊型鑄造工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 92100051.0
• 申請(qǐng)日: 1992-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN1024399C
• 公開（公告）日: 1994-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝鏡清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州市壓縮機(jī)配件廠;華能科技發(fā)展公司
• 主分類號(hào): B22C9/12
• 分類號(hào): B22C9/12;B22C7/04
• 代理公司: 華能集團(tuán)專利事務(wù)所
• 代理人: 李紅,管新國(guó)

本發(fā)明涉及一種用二氧化碳?xì)怏w制冷硬砂型并疊加成無(wú)箱的澆注系統(tǒng)鑄造精細(xì)零件的方法。

在鑄造工業(yè)中用二氧化碳?xì)怏w來吹硬以水玻璃作粘結(jié)劑的砂型，來鑄造比較精確的零件，已普遍采用了。特別是用臘模來鑄造精密，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件，早已在鑄造行業(yè)中應(yīng)用了。但是由于臘模本身剛性等不足之處，它很難在大批量流水作業(yè)線上用于鑄造各種重量尺寸規(guī)格的零件。因此，在生產(chǎn)線上常用剛度、硬度較大的，成型次數(shù)多的金屬?；蛩芰夏泶媾D模，以適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要。

用金屬?；蛩芰夏＠溆采靶丸T造工藝的方法一般包括以下幾個(gè)步驟：首先是模型準(zhǔn)備和型砂制備步驟，作好模和型砂之后，接著是用模和型砂制作鑄造零件所需要的砂型，也就是造型步驟，然后是起模步驟，再接著將起去模型的砂型通二氧化碳，使型砂中的水玻璃和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)使砂型硬化，即冷硬砂型步驟。冷硬砂型步驟，一般是在容器中進(jìn)行的。最簡(jiǎn)單的容器是鐘罩式容器，鐘罩扣上砂型，再通入二氧化碳，二氧化碳在鐘罩內(nèi)與砂型中的水玻璃粘結(jié)劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而使砂型硬化。接著下一步是合型步驟，合型步驟是將帶箱體的冷硬砂型合型成為所需的鑄造澆注系統(tǒng)，再接著是將液態(tài)金屬澆注到砂型組成的澆注系統(tǒng)中去，待金屬冷卻后清砂成為鑄造零件。

上述現(xiàn)有的冷硬砂型鑄造工藝其方法存在如下問題：

1）從模型來看，采用金屬模型固然有良好的剛度和硬度，但是在制造模型時(shí)為了保證模型的形狀和尺寸精度復(fù)制的一致性，往往需要較高的加工設(shè)備條件，常常在仿型銑床上加工，因此加工成本高，模型修整和修復(fù)困難。還有模型表面易貼連型砂，難保證靠模砂型設(shè)計(jì)精度的缺點(diǎn)。如果用一般材質(zhì)的塑料作模型例如工程塑料，雖然易制造，成本低，能保證復(fù)制模的精度和一致性，但也有模表面易貼砂的問題。這樣在使用上述材質(zhì)作模型時(shí)不得不采用振動(dòng)起模，降低了起模后砂型的尺寸精度，難以鑄出精細(xì)鑄件。

2）現(xiàn)有的在容器中通入二氧化碳的方法氣體直接參與硬化反應(yīng)的量少，因此硬化反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，至少需要幾分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間才能完成整個(gè)型砂的硬化過程。

3）現(xiàn)有的冷硬砂型還有砂箱，合箱后組成的澆注系統(tǒng)，皆采用平面排列放置等待澆注。澆注時(shí)金屬液體在系統(tǒng)腔內(nèi)流動(dòng)壓力不大，填充能力較低，易產(chǎn)生缺陷，還有占地面積大，不能有效的利用空間等不足之處。

由于以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，使得大批量流水作業(yè)上難以用一般的水玻璃作型砂粘結(jié)劑配合金屬模和一般的塑料模的冷硬方法來鑄造精細(xì)尺寸精度的鑄件。特別是用來鑄造大批量的冰箱壓縮機(jī)上的鑄件有很大的難度。例如從冰箱壓縮機(jī)的六個(gè)主要零件來看：它們的重量大小不一，大重量的機(jī)體每件達(dá)二千克重，小重量的活塞也只有六十克重;從尺寸精度上看支承板、連桿、伐板、活塞僅允許留磨削裕量。圖紙標(biāo)注公差一般在GB6414-86，GT3～5級(jí)范圍，個(gè)別的超出GT3級(jí)。形位公差及錯(cuò)位公差要求也比較高。形位公差要求在尺寸公差范圍之內(nèi)，錯(cuò)位值也要求在5～6級(jí)。例如連桿鑄件，其中兩個(gè)圓徑的中心距尺寸要求為35.2±0.1，錯(cuò)箱要求不能超過0.2毫米，除此之外對(duì)鑄件的材質(zhì)熱處理的硬度和金相組織，以及要求加工面，非加工面不允許有鑄造缺陷等諸方面都有質(zhì)量要求。因此，用現(xiàn)有技術(shù)的工藝方法在大批量生產(chǎn)中既要成本低，又要成品率高是難以保證的。

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的冷硬砂型的鑄造工藝方法，它不但模型制造成本低，有足夠的剛度，硬度以及復(fù)制模型尺寸精度一致性好，而且容易修整、修復(fù)，所使用的型砂粘結(jié)劑不貼模，容易起模，采用先用二氧化碳冷硬砂型，然后起模型，采用無(wú)箱的冷硬砂型組成上下疊加的澆注系統(tǒng)，這種工藝方法能夠達(dá)到鑄造精細(xì)零件足夠的質(zhì)量要求。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到：

1）模型材質(zhì)采用環(huán)氧樹脂增強(qiáng)塑料。

2）型砂粘結(jié)劑采用市面上銷售的上海機(jī)械制造工藝研究所產(chǎn)生的水玻璃類復(fù)合硅酸鹽粘結(jié)劑-索羅西爾（SOLOSIL）433（以下簡(jiǎn)稱433粘結(jié)劑）。

3）步驟中采用先冷硬砂型后起模的工藝順序。造型步驟之后砂型連同模型在容器或相當(dāng)于容器中通入1公斤至2公斤壓力的二氧化碳?xì)怏w在20～60秒的時(shí)間內(nèi)即可使砂型冷硬成型，然后取出進(jìn)入起模步驟。

4）起模步驟，采用的是使冷硬砂型與模型相對(duì)運(yùn)動(dòng)并且分離開的非振動(dòng)的平滑移動(dòng)起模法，完成起模。進(jìn)一步去掉砂型護(hù)箱，成為獨(dú)立的無(wú)箱冷硬砂型。

5）接著將無(wú)箱冷硬砂型合型，再把合型上下疊加組成澆注系統(tǒng)。