一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種消失模鑄造工藝，具體是消失模鑄造高錳鋼篩板工藝。包括以下步驟：第一步、白模：第二步、制涂料；第三步、模組、白模組串：第四步、刷涂料；第五步、砂型；第六步、熔煉；第七步、澆注、落砂、水韌處理。本發(fā)明工藝采用頂注充型所需時間最短，澆速快，利于防止塌箱；溫度降低少，有利于防止?jié)膊蛔愫屠涓羧毕荩还に嚦銎仿矢?，順序凝固補縮效果好；可以消除鑄件碳缺陷。小批量中試和大批量生產實踐表明，鑄件產品的一次性合格率達到95%左右。
【專利說明】一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消失模鑄造工藝，具體是消失模鑄造高錳鋼篩板工藝。

【背景技術】
[0002]消失模鑄造(又稱實型鑄造)是用泡沫塑料(EPS、STMMA或EPMMA)消失模鑄造工藝高分子材料制作成為與要生產鑄造的零件結構、尺寸完全一樣的實型模具，經過浸涂耐火涂料(起強化、光潔、透氣作用)并烘干后，埋在干石英砂中經三維振動造型，澆鑄造型砂箱在負壓狀態(tài)下澆入熔化的金屬液，使高分子材料模型受熱氣化抽出，進而被液體金屬取代冷卻凝固后形成的一次性成型鑄造新工藝生產鑄件的新型鑄造方法。
[0003]對于消失模鑄造有多種不同的叫法，國內主要的叫法還有“干砂實型鑄造” “負壓實型鑄造”，簡稱EPS鑄造。國外的叫法主要有:lost foam process ( USA )、policastprocess ( Italy )等。
[0004]與傳統(tǒng)鑄造技術相比，消失模鑄造技術具有無與倫比的優(yōu)勢，被國內外鑄造界稱為“21世紀的鑄造技術”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。
[0005]消失模鑄造有下列特點:1、鑄件質量好,成本低；2、材質不限，大小皆宜；3、精度高、表面光潔、減少清理、節(jié)省機加；4、內部缺陷大大減少，鑄件組織致密；5、可實現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產；6、適用于相同鑄件的大批量生產鑄造；7、適用于人工操作與自動化流水線生產運行控制；8、生產線的生產狀態(tài)符合環(huán)保技術參數(shù)指標要求；9、可以大大改善鑄造生產線的工作環(huán)境與生產條件、降低勞動強度、減少能源消耗。
[0006]高猛鋼篩板是選礦、建材、冶金等各種礦石顆粒過篩的常用抗磨合金鑄件，尤其用于振動條件下的過篩，一般ZGMn13使用壽命只用幾個月，改用ZGMnl3Cr2在消失模鑄造工藝下生產的各種尺寸(篩孔大小的)篩板，經過多年廠家使用后反應，壽命增加2倍、3倍、4倍以上，深受用戶歡迎。
[0007]申請?zhí)?01310750049.4公開了一種鑄態(tài)使用的高錳鋼襯板的鑄造工藝，其具體包括有金屬型的設計與加工、金屬型覆砂、熔煉澆鑄、冷卻及精整步驟。該方法因為采用金屬型的設計與加工，成本高，加工余量大。
[0008]申請?zhí)?01210301732.5公開了一種錘頭式破碎機篩板生產工藝，其中公開了采用消失模工藝鑄造，但是其中沒有將具體的工藝步驟詳細描述。
[0009]高錳鋼液澆注篩板的消失模澆注系統(tǒng)控制不好，次品率很高，因為頂注，如候管澆口杯下接直、橫、內澆道，澆道偏大、偏多，則進入型腔的鋼液溫度過高、過快，使腔內過熱，產生的缺陷有:粘砂、化學粘砂、涂層開裂、剝落造成脹砂、結疤、鼓凸、多肉等，塌砂、腔內鋼液進入過快、過猛、沖擊力過大，溫度又過高，使局部砂型崩潰、塌散，使鑄件報廢；同樣的過熱澆注溫度，采用底注，直、橫、內澆道截面過小、偏少，使鋼液進內腔時速度變緩變慢，時間又過長，促使溫度降低過甚，以致局部地方白模完全干凈熔化，產生的缺陷:皺皮、積磷、里皮、粘砂、鋼液、砂、白模分解殘余液、光亮碳和焦油，粘接在一起，難以清理，澆不到、缺肉、重皮、夾渣、夾雜、夾氣等。所以必須考慮對鑄件相適應的澆注系統(tǒng)。直橫、內截面積，以控制進入型腔的適當?shù)乃俣?，溫度和熱場的分布，才能獲得合格鑄件。


【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種消失模鑄造高錳鋼篩板，生產出的篩板耐磨性能好，強度高，壽命長。
[0011]其具體技術方案是:
一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，包括以下步驟:
第一步、白模:按篩板圖紙要求考慮消失模鑄造的鑄造工藝計算好收縮量，然后，用電熱絲在白模切割機平臺上切割EPS板材，在空心薄鋼管外直徑為篩孔大小逐一摁出，白模需要量較多時，使用模具一次或幾次摁出圓孔，制成篩板白模；
第二步、制涂料；
第三步、模組、白模組串:篩板白模的內澆口，一箱1900mmX 1600mmX 1600mm布置24件，每件內澆口為Π形，寬1mmX長40mmX高20mm間距100mm，另一個內澆口1mmX 40mmX 20mm,橫內澆道連接二個內澆口以40_X 40_X 1800mm橫澆道將24件，上端內澆口連接中間置直澆道上設澆口杯，頂注，為均衡化凝固；
第四步、刷涂料；
第五步、砂型；造型時，先在沙箱底部鋪150mm厚的砂，振實，振平整并刮平，再將篩板串組吊放入砂箱內，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂,邊振動，邊加砂，至型砂離砂箱l(T20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待澆；
第六步、熔煉；
第七步、澆注、落砂、水韌處理。
[0012]所述ESP 板材密度在 0.016?0.025g/cm3。
[0013]所述刷涂料，先將每件篩板白模進烘房45飛5°C烘干燥，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意篩板每個洞孔均要均勻刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再進烘房烘干；將直澆道、橫澆道、內澆道篩板白模粘接成一組串，涂上二遍涂料，烘干后落箱。
[0014]所述第七步澆注溫度為140(Tl550°C，澆筑時砂箱內控制負壓值0.015?0.025MPa,澆注完畢后，過3?5min去除真空。
[0015]所述水韌處理冷爐升溫4(TlO(rC /h，升溫至650°C保溫1.(Γ2.0h再升溫至105(Tll0(TC保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下。
[0016]采用橡膠式三維振實臺，振動電機，頻率為50Hz，振動時間為6(T90s，振幅
0.3-0.5mm。
[0017]有益效果:頂注充型所需時間最短，澆速快，利于防止塌箱；溫度降低少，有利于防止?jié)膊蛔愫屠涓羧毕?；工藝出品率高，順序凝固補縮效果好；可以消除鑄件碳缺陷。
[0018]小批量中試和大批量生產實踐表明，鑄件產品的一次性合格率達到95%左右。

【具體實施方式】
[0019]實施例一:
一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，包括以下步驟:
第一步、白模:按篩板圖紙要求考慮消失模鑄造的鑄造工藝計算好收縮量，然后，用電熱絲在白模切割機平臺上切割EPS板材，在空心薄鋼管外直徑為篩孔大小逐一摁出，白模需要量較多時，使用模具一次或幾次摁出圓孔，制成篩板白模；
第二步、制涂料；鎂橄欖石砂(粉)涂料
成分:鎂橄欖石砂(粉)粒徑0.053mm, 100kg,鈉基膨潤土 6?1kg,無水碳酸鈉I?3kg,CMC0.5^1.0kg，黏結劑2?3kg，乳白膠:T4kg，水適量；混制:鎂橄欖石粉+膨潤土 +無水碳酸鈉+黏結劑攪拌均勻+CMC (先水溶)+乳白膠攪拌/4h出料(涂料)。此種涂料必須注意鎂橄欖石粉中S12 (石英)含量彡40%時，往往影響涂料的作用，因為S12和MmO會產生化學反應而粘接。
[0020]第三步、模組、白模組串:篩板白模的內澆口，一箱1900mmX1600mmX1600mm布置24件，每件內澆口為Π形，寬1mmX長40mmX高20mm間距100mm，另一個內澆口1mm X 40mm X 20mm,橫內澆道連接二個內澆口以40_ X 40mm X 1800mm橫澆道將24件，上端內澆口連接中間置直澆道上設澆口杯，頂注，為均衡化凝固；
第四步、刷涂料；先將每件篩板白模進烘房45°C烘干燥，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意篩板每個洞孔均要均勻刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再進烘房烘干；將直澆道、橫澆道、內澆道篩板白模粘接成一組串，涂上二遍涂料，烘干后落箱。
[0021]第五步、砂型；造型時，先在沙箱底部鋪150mm厚的砂，振實，振平整并刮平，再將篩板串組吊放入砂箱內，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂,邊振動,邊加砂,至型砂離砂箱l(T20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待澆；
第六步、熔煉；用1.0t中頻爐按熔煉高錳鋼操作工藝進行，并進行適量稀土變質處理，以使鑄件晶粒細化。
[0022]第七步、澆注、落砂、水韌處理。澆注溫度為1450°C，澆筑時砂箱內控制負壓值
0.015?0.025MPa，澆注完畢后，過3?5min去除真空。因為高錳鋼的導熱性差，易產生熱烈和冷裂，故將鑄件在砂箱里保溫要充分，往往澆注是在晚上用電低谷時開爐熔煉后澆注畢，等到第二天傍晚再打箱，清砂。
[0023]所述水韌處理冷爐升溫60°C /h,升溫至650°C保溫1.(Γ2.0h再升溫至1050°C保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下。水池最好水量要多，且為流動狀態(tài)，池底進冷水，上面流出熱水，不斷降低保持水溫，才能獲得優(yōu)質的篩板。
[0024]實施例二:
一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，包括以下步驟:
第一步、白模:按篩板圖紙要求考慮消失模鑄造的鑄造工藝計算好收縮量，然后，用電熱絲在白模切割機平臺上切割EPS板材，在空心薄鋼管外直徑為篩孔大小逐一摁出，白模需要量較多時，使用模具一次或幾次摁出圓孔，制成篩板白模；
第二步、制涂料；鎂橄欖石砂(粉)涂料成分:鎂砂粉(電熔鎂砂粉)涂料
成分:鎂砂粉(電熔鎂砂粉)100kg，純堿(Na2CO3) 2kg，膨潤土 8kg，CMC1.0kg, BY (水溶性樹脂)2.0kg，白乳膠2kg和水適量?；熘?滾筒式涂料攪拌8h即可。耐火材料根據(jù)市場供應可購棕剛玉粉(Al2O3)鋁礬土礦石經電熔處理后，即寶珠砂的粉料也可以。
[0025]第三步、模組、白模組串:篩板白模的內澆口，一箱1900mmX1600mmX1600mm布置24件，每件內澆口為Π形，寬1mmX長40mmX高20mm間距100mm，另一個內澆口1mm X 40mm X 20mm,橫內澆道連接二個內澆口以40_ X 40mm X 1800mm橫澆道將24件，上端內澆口連接中間置直澆道上設澆口杯，頂注，為均衡化凝固；
第四步、刷涂料；先將每件篩板白模進烘房55°C烘干燥，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意篩板每個洞孔均要均勻刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再進烘房烘干；將直澆道、橫澆道、內澆道篩板白模粘接成一組串，涂上二遍涂料，烘干后落箱。
[0026]第五步、砂型；造型時，先在沙箱底部鋪150mm厚的砂，振實，振平整并刮平，再將篩板串組吊放入砂箱內，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂,邊振動,邊加砂,至型砂離砂箱l(T20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待澆；
第六步、熔煉；用1.0t中頻爐按熔煉高錳鋼操作工藝進行，并進行適量稀土變質處理，以使鑄件晶粒細化。
[0027]第七步、澆注、落砂、水韌處理。澆注溫度為1500°C，澆筑時砂箱內控制負壓值
0.015?0.025MPa，澆注完畢后，過3?5min去除真空。因為高錳鋼的導熱性差，易產生熱烈和冷裂，故將鑄件在砂箱里保溫要充分，往往澆注是在晚上用電低谷時開爐熔煉后澆注畢，等到第二天傍晚再打箱，清砂。
[0028]所述水韌處理冷爐升溫80°C /h,升溫至650°C保溫1.0?2.0h再升溫至1050°C保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下。
[0029]實施例三:
一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，包括以下步驟:
第一步、白模:按篩板圖紙要求考慮消失模鑄造的鑄造工藝計算好收縮量，然后，用電熱絲在白模切割機平臺上切割EPS板材，在空心薄鋼管外直徑為篩孔大小逐一摁出，白模需要量較多時，使用模具一次或幾次摁出圓孔，制成篩板白模；
第二步、制涂料；鎂橄欖石砂(粉)涂料成分:鎂砂粉(電熔鎂砂粉)涂料
成分:鎂砂粉(電熔鎂砂粉)100kg，純堿(Na2CO3) 2kg，膨潤土 8kg，CMC1.0kg, BY (水溶性樹脂)2.0kg，白乳膠2kg和水適量?；熘?滾筒式涂料攪拌8h即可。耐火材料根據(jù)市場供應可購棕剛玉粉(Al2O3)鋁礬土礦石經電熔處理后，即寶珠砂的粉料也可以。在制得的涂料中加入少量活性劑(JFC或T-1O或松節(jié)油)0.59Γ1.0% (質量分數(shù))。
[0030]第三步、模組、白模組串:篩板白模的內澆口，一箱1900mmX1600mmX1600mm布置24件，每件內澆口為Π形，寬1mmX長40mmX高20mm間距100mm，另一個內澆口1mm X 40mm X 20mm,橫內澆道連接二個內澆口以40_ X 40mm X 1800mm橫澆道將24件，上端內澆口連接中間置直澆道上設澆口杯，頂注，為均衡化凝固；
第四步、刷涂料；先將每件篩板白模進烘房55°C烘干燥，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意篩板每個洞孔均要均勻刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再進烘房烘干；將直澆道、橫澆道、內澆道篩板白模粘接成一組串，涂上二遍涂料，烘干后落箱。
[0031]第五步、砂型；造型時，先在沙箱底部鋪150mm厚的砂，振實，振平整并刮平，再將篩板串組吊放入砂箱內，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂,邊振動,邊加砂,至型砂離砂箱l(T20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待澆；
第六步、熔煉；用1.0t中頻爐按熔煉高錳鋼操作工藝進行，并進行適量稀土變質處理，以使鑄件晶粒細化。
[0032]第七步、澆注、落砂、水韌處理。澆注溫度為1550°C，澆筑時砂箱內控制負壓值
0.015?0.025MPa，澆注完畢后，過3?5min去除真空。因為高錳鋼的導熱性差，易產生熱烈和冷裂，故將鑄件在砂箱里保溫要充分，往往澆注是在晚上用電低谷時開爐熔煉后澆注畢，等到第二天傍晚再打箱，清砂。
[0033]所述水韌處理冷爐升溫100°C /h,升溫至650°C保溫1.0?2.0h再升溫至1050°C保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下。
【權利要求】
1.一種消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，其特征在于，包括以下步驟: 第一步、白模:按篩板圖紙要求考慮消失模鑄造的鑄造工藝計算好收縮量，然后，用電熱絲在白模切割機平臺上切割EPS板材，在空心薄鋼管外直徑為篩孔大小逐一摁出，白模需要量較多時，使用模具一次或幾次摁出圓孔，制成篩板白模； 第二步、制涂料； 第三步、模組、白模組串:篩板白模的內澆口，一箱1900mmX 1600mmX 1600mm布置24件，每件內澆口為Π形，寬1mmX長40mmX高20mm間距100mm，另一個內澆口1mmX 40mmX 20mm,橫內澆道連接二個內澆口以40_X 40_X 1800mm橫澆道將24件，上端內澆口連接中間置直澆道上設澆口杯，頂注，為均衡化凝固； 第四步、刷涂料； 第五步、砂型；造型時，先在沙箱底部鋪150mm厚的砂，振實，振平整并刮平，再將篩板串組吊放入砂箱內，置中，落砂斗中布袋式均勻加砂，邊振動，邊加砂，至型砂離砂箱l(T20mm時停止加砂，頂面鋪塑料薄膜，用干砂壓蓋好，放置好澆口杯，待澆； 第六步、熔煉； 第七步、澆注、落砂、水韌處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，其特征在于，所述ESP板材密度在 0.016?0.025g/cm3。
3.根據(jù)權利要求1所述的消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，其特征在于，所述刷涂料，先將每件篩板白模進烘房45飛5°C烘干燥，用手工刷涂一遍涂料，尤其要注意篩板每個洞孔均要均勻刷上涂料，然后烘干，再刷第二遍，再進烘房烘干；將直澆道、橫澆道、內澆道篩板白模粘接成一組串，涂上二遍涂料，烘干后落箱。
4.根據(jù)權利要求1所述的消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，其特征在于，所述第七步澆注溫度為140(Tl550°C，澆筑時砂箱內控制負壓值0.015?0.025MPa,澆注完畢后，過3?5min去除真空。
5.根據(jù)權利要求1所述的消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，其特征在于，所述水韌處理冷爐升溫4(Tl00°C /h，升溫至650°C保溫1.0?2.0h再升溫至105(Tll00°C保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下。
6.根據(jù)權利要求1所述的消失模鑄造高錳鋼篩板工藝，其特征在于，采用橡膠式三維振實臺，振動電機，頻率為50Hz，振動時間為6(T90s，振幅0.3-0.5mm。
【文檔編號】B22C9/04GK104353782SQ201410580473
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】錢國東 申請人:無錫樂華自動化科技有限公司