CN103056300B - 一种添加有新型冷铁的高强度砂型的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸造工艺，即一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，包括制作冷铁、造型、造芯、干燥等步骤，很好的解决了使用传统冷铁存在的各种困扰。

Description

一种添加有新型冷铁的高强度砂型的制作工艺

技术领域

本发明涉及一种铸造工艺，具体的说是一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺。

背景技术

铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式，是一种古老的金属热加工工艺，铸造工艺包括材料制备、造型、制芯、金属熔炼、浇注和凝固等步骤，铸造过程中常用冷铁，在铸造生产中，冷铁对提高冒口的作用和防止铸件产生缩孔、缩松，保证铸件质量起着较为重要的作用，冷铁的作用机理是加速铸铁件某部分在浇注过程中的冷却速度，铸铁件因为其结构的需要造成各个部分壁厚不均匀，铸件较厚的部位在冷却过程中冷却速度较慢，壁厚较薄的部位冷却速度快，这种冷却速度的不均极易造成铸件产生缩孔或者拉裂，为了避免这种现象，铸造时常用冷铁用来平衡铸件各部位的冷却速度；传统的铸造工艺所用的冷铁材料多为插片式或一些块状金属，但这种冷铁效果较差易使铸件产生裂纹，后来有使用落矿砂作为冷铁材料，但由于落矿砂价格昂贵，且对于一些形状较为复杂的铸件在使用时难以制作，常给铸造生产带来很大的困扰。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，该发明采用新型冷铁材料，结合整体铸造工艺，很好的解决了使用传统冷铁存在的各种困扰。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种添加有新型冷铁的高强度砂型的制作工艺，工艺步骤如下：

步骤一、铸造用原砂一份，添加相当于原砂总重量30%-100%的钢丸，钢丸的粒径为0.5-1.3mm，之后加入原砂与钢丸总重量2.5-7%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤二、按铸件铸造过程所需用砂量选取铸造用原砂，添加相当于原砂总量6%-8%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤三、取步骤二所得混合料进行造型、造芯，在造型、造芯的过程中，在砂型、芯子需要放置冷铁的部位放置步骤一所得的混合料作为冷铁，得砂型、芯子后备用；

步骤四、在步骤三所得砂型、芯子上扎设透气孔，之后备用；

步骤五、取步骤四所得砂型、芯子，向扎设好的透气孔中通入二氧化碳气体进行干燥处理，通入二氧化碳气体温度为5-40℃，通气时间为5-30s，至所有通气孔均完成通气硬化后即完成该工艺。

有益效果：

1.本发明一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺采用铸造原砂与钢丸混合制成的新型冷铁，与传统的铸造工艺相比，本发明充分利用钢丸与原砂混合物优良的散热性，结合整体铸造工艺，能够有效的控制铸件较厚部位的冷却速度，避免铸件由于冷却速度不均匀而导致的裂纹、缩松等技术问题；

2.本发明一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺易于实施，与传统的铸造工艺相比，本发明所使用的新型冷铁更容易制作，且使用方便，可以结合铸造时砂型、芯子的制作过程，在造型、造芯时根据铸件壁厚放置本发明中所用新型冷铁，能够有效的避免传统工艺中冷铁放置困难的问题；

3.本发明一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺与传统的铸造工艺相比，本发明采用新型冷铁并结合整体工艺所制得的砂型、芯子具有较高的强度，使得铸造时砂型、芯子不需要芯撑即可保持原有型体，简化了传统铸造工艺步骤，提高了铸造生产效率；

4.本发明一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺成本低廉、易于实施，适合推广。

具体实施方式

下面具体阐述本发明的具体实施方式：一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，工艺步骤如下：

步骤一、铸造用原砂一份，添加相当于原砂总重量30%-100%的钢丸，钢丸的粒径为0.5-1.3mm，之后加入原砂与钢丸总重量2.5-7%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤二、按铸件铸造过程所需用砂量选取铸造用原砂，添加相当于原砂总量6%-8%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤三、取步骤二所得混合料进行造型、造芯，在造型、造芯的过程中，在砂型、芯子需要放置冷铁的部位放置步骤一所得的混合料作为冷铁，得砂型、芯子后备用；

步骤四、在步骤三所得砂型、芯子上扎设吹气孔，所述吹气孔为从砂型外表面延伸至砂型内部的盲孔，之后备用；

步骤五、取步骤四所得砂型、芯子，向扎设好的透气孔中通入二氧化碳气体进行干燥处理，通入二氧化碳气体温度为5-40℃，通气时间为5-30s，至所有通气孔均完成通气硬化后即完成该工艺。

本发明所用铸造原砂为优质石英砂，所使用钢丸粒径为0.5-1.3mm，可直接在市场上采购，原砂与钢丸混合后加入相应比例的水玻璃，混合后作为新型冷铁使用，在造型、造芯时，可根据铸件砂型的相应部位需要放置新型冷铁，在加入冷铁时，可根据铸件的形状需要，在相应位置加入一定量的砂子后，根据铸件相应部位的体积加入所需冷铁量，等造型、造芯过程完成后，冷铁随即成为砂型、芯子的一部分，基于此砂型、芯子的整体强度得以提高，且冷铁与砂型、芯子的结合更为紧密，省去了芯撑的同时，也使得冷铁的放置变得简单易行；

造型、造芯结束后再砂型上扎设透气孔，透气孔的扎设依据生产需要设置，透气孔的深度、孔径大小以及位置分布在行业内均无固定的以及统一的标准，此在行业内属于公知，隶属于现有技术，不再赘述；

砂型、芯子的干燥过程采用二氧化碳气体干燥法，利用二氧化碳产生装置通过通气管将气体通入砂型、芯子上的透气孔中，通入二氧化碳气体温度为5-40℃，时间为5-30s，其中气体的通入时间也可依据现场操作人员经验而定，具体的判断方法为人工手持钉子，直到用力扎砂型、芯子表面，扎不动时，砂型、芯子的硬化强度即达到要求，完成所有步骤后的砂型、芯子即可用于浇注。

实施例一、

一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，工艺步骤如下：

步骤一、铸造用原砂一份，添加相当于原砂总重量30%的钢丸，钢丸的粒径为0.5mm，之后加入原砂与钢丸总重量7%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤二、按铸件铸造过程所需用砂量选取铸造用原砂，添加相当于原砂总量6%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤三、取步骤二所得混合料进行造型、造芯，在造型、造芯的过程中，在砂型、芯子需要放置冷铁的部位放置步骤一所得的混合料作为冷铁，得砂型、芯子后备用；

步骤四、在步骤三所得砂型、芯子上扎设吹气孔，所述吹气孔为从砂型外表面延伸至砂型内部的盲孔，之后备用；

步骤五、取步骤四所得砂型、芯子，向扎设好的透气孔中通入二氧化碳气体进行干燥处理，通入二氧化碳气体温度为5℃，通气时间为5s，至所有通气孔均完成通气硬化后即完成该工艺。

实施例二、

一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

步骤一、铸造用原砂一份，添加相当于原砂总重量70%的钢丸，钢丸的粒径为0.9mm，之后加入原砂与钢丸总重量5%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤二、按铸件铸造过程所需用砂量选取铸造用原砂，添加相当于原砂总量7%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤三、取步骤二所得混合料进行造型、造芯，在造型、造芯的过程中，在砂型、芯子需要放置冷铁的部位放置步骤一所得的混合料作为冷铁，得砂型、芯子后备用；

步骤四、在步骤三所得砂型、芯子上扎设吹气孔，所述吹气孔为从砂型外表面延伸至砂型内部的盲孔，之后备用；

步骤五、取步骤四所得砂型、芯子，向扎设好的透气孔中通入二氧化碳气体进行干燥处理，通入二氧化碳气体温度为25℃，通气时间为20s，至所有通气孔均完成通气硬化后即完成该工艺。

实施例三、

一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

步骤一、铸造用原砂一份，添加相当于原砂总重量100%的钢丸，钢丸的粒径为1.3mm，之后加入原砂与钢丸总重量2.5%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤二、按铸件铸造过程所需用砂量选取铸造用原砂，添加相当于原砂总量8%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤三、取步骤二所得混合料进行造型、造芯，在造型、造芯的过程中，在砂型、芯子需要放置冷铁的部位放置步骤一所得的混合料作为冷铁，得砂型、芯子后备用；

步骤四、在步骤三所得砂型、芯子上扎设吹气孔，所述吹气孔为从砂型外表面延伸至砂型内部的盲孔，之后备用；

步骤五、取步骤四所得砂型、芯子，向扎设好的透气孔中通入二氧化碳气体进行干燥处理，通入二氧化碳气体温度为40℃，通气时间为30s，至所有通气孔均完成通气硬化后即完成该工艺。

Claims (1)

1.一种添加有新型冷铁的高强度砂型、芯子的制作工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

步骤一、选取铸造用原砂，添加相当于原砂总重量70%的钢丸，钢丸的粒径为0.5-1.3mm，之后加入原砂与钢丸总重量2.5-7%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤二、选取铸造用原砂，添加相当于原砂总重量6%-8%的水玻璃作为胶黏剂，之后放入混砂机中混合均匀后得混合料备用；

步骤三、取步骤二所得混合料进行造型、造芯，在造型、造芯的过程中，在砂型、芯子需要放置冷铁的部位放置步骤一所得的混合料作为冷铁，得砂型、芯子后备用；

步骤四、在步骤三所得砂型、芯子上扎设吹气孔，所述吹气孔为从砂型外表面延伸至砂型内部的盲孔，之后备用；

步骤五、取步骤四所得砂型、芯子，向扎设好的透气孔中通入二氧化碳气体进行干燥处理，通入二氧化碳气体温度为5-40℃，通气时间为5-30s，至所有通气孔均完成通气硬化后即完成该工艺。