專利名稱：一種消失模鑄造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鑄造技術領域，具體為一種消失模鑄造方法。
背景技術：
現(xiàn)有常用的鑄造法有金屬型鑄造和砂型鑄造。其中，金屬型鑄造是用耐熱合金鋼制作鑄造用中空鑄型模具的一種鑄造工藝。雖然金屬型的鑄型模具能反復多次使用，使得金屬型鑄造工藝的生產效率很高。但是，由于金屬型鑄造所采用鑄模原料為耐熱合金鋼，價格昂貴。而針對該原料進行中空型腔的加工過程復雜，所投入的設計成本較多，所以金屬型鑄造的生產成本較高。又因為金屬型鑄造的模具受模具材料尺寸和型腔加工設備、鑄造設備能力的限制，所以不適用鑄造大尺寸的鑄件。此外，金屬型鑄造的模具雖然采用耐熱合金鋼為鑄模材料，但耐熱能力仍有限，相比較砂型鑄造耐熱能力差，一般多用于鋁合金、鋅合金、鎂合金的鑄造，在銅合金鑄造中已較少應用，而用于黑色金屬鑄造就更少了。砂型鑄造是一種以砂作為鑄型模具的傳統(tǒng)鑄造工藝。相對金屬型鑄造適應性很強，小件、大件，簡單件、復雜件，單件、大批量都可采用該種鑄造方法。同時，生產成本較金屬型鑄造低，耐火度較金屬型鑄造更高，適用于如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料。但是砂型鑄造的不足之處在于，由于每個砂質鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，所以砂型鑄造的生產效率較低。又因為作為鑄型材料的砂，整體性質軟而多孔，所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙。由上述可知，金屬型鑄造的鑄型材料為合金鋼，所以需要配套型腔加工設備，對應的鑄型工藝相對復雜，成本高；而砂型鑄造雖然成本低，由于采用松散不易定型的砂粒作為鑄型材料，所以鑄型的成型效率低。故現(xiàn)有鑄造方法無法同時具備高效鑄型和低成本兩個效果。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種消失模鑄造方法，可提高鑄型效率，同時降低鑄型成本。為解決以上技術問題，本發(fā)明的技術方案是，一種消失模鑄造方法，具體步驟包括步驟1、參照待鑄造的鑄件形狀，采用泡沫為原料，成型泡沫模，并在泡沫模上留有澆注口 ；步驟2、在成型的泡沫模上涂覆耐高溫的透氣性材料，在45°C以下的環(huán)境中烘烤4 7小時；步驟3、在步驟2中烘烤好的泡沫模上鋪設原砂，以先四周后中間的形式進行填砂，同時三維震實,使沙中的氣體排出；步驟4、在負壓的作用下，從澆注口向泡沫模內澆鑄成型；步驟5、落砂清理得到鑄件。
進一步，所述步驟I中的泡沫模通過以下幾個步驟獲得，具體為步驟1-1、預發(fā)泡采用EPS為原料加入發(fā)泡劑進行蒸氣預發(fā)泡，得到EPS珠粒；步驟1-2、珠粒熟化處理將所得EPS珠粒進行干燥處理后，堆積熟化時間為10-70h，使EPS珠粒內外壓力平衡；步驟1-3、發(fā)泡成型將步驟1-2中的EPS珠粒放入模具中，加熱進行二次發(fā)泡，獲得泡沫模；步驟1-4、泡沫模熟化處理將泡沫模放置在55 65°C的環(huán)境下，烘干5飛h。進一步，所述步驟1-2中的珠粒熟化處理，EPS珠粒堆積密度為15kg/m3，熟化時間為 50-70h。進一步，所述步驟1-2中的珠粒熟化處理，EPS珠粒堆積密度為20kg/m3，熟化時間為 25-50h。進一步，所述步驟1-2中的珠粒熟化處理，EPS珠粒堆積密度為25kg/m3，熟化時間為 10-20h。進一步，所述步驟I中的泡沫?？上戎瞥煞制呐菽?，再通過粘合的方式組合成與鑄件相同形狀的泡沫模。進一步，所述步驟2中的耐高溫的透氣性材料包括耐火材料、粘結劑以及懸浮劑。進一步，所述步驟3中原砂的粒度為15-18目。進一步，所述步驟3中在填砂后，泡沫模的吃砂量為底面170_190mm，側面85-95mm。進一步，所述步驟3中的原砂為呋喃樹脂砂。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用了泡沫模作為鑄型，一方面解決了金屬型鑄模鑄型難加工的問題，另一方面解決了砂鑄鑄型不易成型的問題。由于泡沫模本身易于加工塑性，可同時批量生產，所以鑄型的加工效率較高。并且泡沫模的成型處理過程所用原材料以及設備成本較低，所以相對的整個鑄造工藝也就能夠有效的降低生產成本。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明中泡沫模成型的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心思路是將鑄造用的鑄型材料選用以泡沫為原料制成的泡沫模，將泡沫模的周圍鋪設耐高溫的原砂，再通過向泡沫模內澆灌，待泡沫模逐步消失后，便可得到預定的鑄件。EPS為聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene)是一種輕型高分子聚合物。為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。參見圖1，一種消失模鑄造方法，具體步驟包括步驟1、參照待鑄造的鑄件形狀，采用泡沫為原料，成型泡沫模，并在泡沫模上留有澆注口 ；
步驟2、在成型的泡沫模上涂覆耐高溫的透氣性材料，在45°C以下的環(huán)境中烘烤4 7小時；步驟3、在步驟2中烘烤好的泡沫模上鋪設原砂，以先四周后中間的形式進行填砂，同時三維震實,使沙中的氣體排出；步驟4、在負壓的作用下，從澆注口向泡沫模內澆鑄成型；步驟5、落砂清理得到鑄件。參見圖2，在本發(fā)明的步驟I中，泡沫模通過以下幾個步驟獲得，具體為步驟1-1、預發(fā)泡采用EPS為原料加入發(fā)泡劑進行蒸氣預發(fā)泡，得到EPS珠粒；步驟1-2、珠粒熟化處理將所得EPS珠粒進行干燥處理后，堆積熟化時間為10-70h，使EPS珠粒內外壓力平衡；步驟1-3、發(fā)泡成型將步驟1-2中的EPS珠粒放入模具中，加熱進行二次發(fā)泡，獲得泡沫模；步驟1-4、泡沫模熟化處理將泡沫模放置在55 65°C的環(huán)境下，烘干5飛h。在上述步驟1-2中所說的珠粒熟化處理是指，經過步驟1-1中預發(fā)泡獲得的EPS珠粒，由于驟冷造成珠粒中發(fā)泡劑和滲入蒸汽的冷凝，時珠粒內形成真空。如果立即送去成型，珠粒一旦被壓扁便不會再復原，最終得到的泡沫模質量很差。為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，應當將珠粒堆積存儲一段時間，讓空氣滲入珠粒中，使殘余的發(fā)泡劑重新擴散，均勻分布，保持珠粒內外壓力平衡，進而使珠粒富有彈性增加泡沫模成型時的膨脹能力和泡沫模成型后抵抗外力變形、收縮的能力。由于珠粒的熟化處理直接影響到最終成型的泡沫模，所以對應的熟化時間應當滿足以下條件EPS珠粒堆積密度為15kg/m3時，熟化時間為50_70h。EPS珠粒堆積密度為20kg/m3時，熟化時間為25_50h。EPS珠粒堆積密度為25kg/m3時，熟化時間為10_20h。在上述步驟1-3中的模具是指與待鑄造的鑄件相同的模具，也可以是待鑄造的鑄件分解后的模具。前者經過發(fā)泡成型的二次發(fā)泡，泡沫?？芍苯荧@得與待鑄造的鑄件相同的形狀；后者則是由于待鑄造的鑄件形狀復雜不便于泡沫模的一次成型。針對后邊所述模具的情況，泡沫模成型可先將制成分片的泡沫模，再通過粘合的方式組合成與鑄件形狀相同的泡沫模。在上述步驟1-4泡沫模熟化處理中，泡沫模從模具中取出時含有水分，由于水分的蒸發(fā)和泡沫模后期的應力松弛，很容易引起泡沫模尺寸的變化。為了使泡沫模能夠及時定型，所以采用泡沫模熟化處理，即將泡沫模放置在55飛5°C的環(huán)境下，烘干5 6h。在本發(fā)明的步驟2中耐高溫的透氣性材料包括耐火材料、粘結劑以及懸浮劑。其中耐火材料決定了涂料的耐火度化學穩(wěn)定性和絕熱性能；粘結劑，決定了涂料的強度和透氣性；懸浮劑則是防止涂料中的固體耐火物質沉淀。之所以需要涂覆耐高溫的透氣性材料，其目的在于澆鑄時涂層能夠將液態(tài)金屬與原砂之間進行隔離，以及能夠讓泡沫分解的產物順利排出，以此得到表面光滑、毛刺少的高質量鑄件。在本發(fā)明的步驟3中，為了能夠使原砂輕易的填充在泡沫模的四周，故原砂的粒度選為15-18目。為了從鑄造過程中保證鑄件的質量，所以泡沫模的吃砂量為底面170-190mm,側面85_95mm。原砂可以選用二氧化娃,也可選用呋喃樹脂砂。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種消失模鑄造方法，具體步驟包括 步驟1、參照待鑄造的鑄件形狀，采用泡沫為原料，成型泡沫模，并在泡沫模上留有澆注Π ； 步驟2、在成型的泡沫模上涂覆耐高溫的透氣性材料，在45°C以下的環(huán)境中烘烤Γ7小時； 步驟3、在步驟2中烘烤好的泡沫模上鋪設原砂，以先四周后中間的形式進行填砂，同時三維震實，使沙中的氣體排出； 步驟4、在負壓的作用下，從澆注口向泡沫模內澆鑄成型； 步驟5、落砂清理得到鑄件。
2.如權利要求1所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟I中的泡沫模通過以下幾個步驟獲得，具體為 步驟1-1、預發(fā)泡采用EPS為原料加入發(fā)泡劑進行蒸汽預發(fā)泡，得到EPS珠粒； 步驟1-2、珠粒熟化處理將所得EPS珠粒進行干燥處理后，堆積熟化時間為10-70h，使EPS珠粒內外壓力平衡； 步驟1-3、發(fā)泡成型將步驟1-2中的EPS珠粒放入模具中，加熱進行二次發(fā)泡，獲得泡沫模； 步驟1-4、泡沫模熟化處理將泡沫模放置在55飛5°C的環(huán)境下，烘干5飛h。
3.如權利要求2所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟1-2中的珠粒熟化處理，EPS珠粒堆積密度為15kg/m3，熟化時間為50-70h。
4.如權利要求2所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟1-2中的珠粒熟化處理，EPS珠粒堆積密度為20kg/m3，熟化時間為25-50h。
5.如權利要求2所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟1-2中的珠粒熟化處理，EPS珠粒堆積密度為25kg/m3，熟化時間為10-20h。
6.如權利要求1所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟I中的泡沫?？上戎瞥煞制呐菽?，再通過粘合的方式組合成與鑄件相同形狀的泡沫模。
7.如權利要求1所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟2中的耐高溫的透氣性材料包括耐火材料、粘結劑以及懸浮劑。
8.如權利要求1所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟3中原砂的粒度為15-18 目。
9.如權利要求1所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟3中在填砂后，泡沫模的吃砂量為底面170-190_，側面85-95_。
10.如權利要求1所述的消失模鑄造方法，其特征在于所述步驟3中的原砂為呋喃樹脂砂。
全文摘要
本發(fā)明公開一種消失模鑄造方法包括1、采用泡沫為原料，成型與鑄件形狀相同的泡沫模，并在泡沫模上留有澆注口；2、在泡沫模上涂覆耐高溫的透氣性材料，在45℃以下的環(huán)境中烘烤4~7小時；3、在泡沫模上鋪設原砂，以先四周后中間的形式進行三維震實填砂，使沙中的氣體排出；4、在負壓的作用下，從澆注口向內澆鑄；5、落砂清理得到鑄件。由于采用了泡沫模作為鑄型，所以一方面解決了金屬型鑄模鑄型難加工的問題，另一方面解決了砂鑄模鑄型不易成型的問題。由于泡沫模本身易于加工塑性，可同時批量生產，所以鑄型的加工效率較高。并且泡沫模的成型處理過程所用原材料以及設備成本較低，所以相對的整個鑄造工藝也就能夠有效的降低生產成本。
文檔編號B22C9/04GK103008548SQ20121057530
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者蔡明根 申請人:安岳縣金龍機械制造有限公司