一種v法鑄造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種V法鑄造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] V法鑄造和消失模鑄造同為我國(guó)同時(shí)期引進(jìn)的第三代物理成形鑄造技術(shù)，消失模 鑄造技術(shù)的推廣和發(fā)展迅速，發(fā)展勢(shì)頭良好，鑄件質(zhì)量和工藝工裝技術(shù)水平都有較大的提 高，企業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大和提升。近年來(lái)，因環(huán)保、能耗和勞動(dòng)力的限制使得大量的國(guó)外 鑄件生產(chǎn)轉(zhuǎn)入中國(guó)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)鑄件需求亦不斷增加?？蛻粼诓粩嗵岣哞T件內(nèi)部質(zhì)量要求 的同時(shí)，也不斷提高對(duì)鑄件表面質(zhì)量的要求。然而，中國(guó)鑄造行業(yè)的一片繁榮也帶來(lái)了環(huán)境 污染加重、能源消耗增加和重體力勞動(dòng)力資源短缺等一系列問(wèn)題。為此，我國(guó)加大對(duì)鑄造行 業(yè)的限制，抬高鑄造企業(yè)準(zhǔn)入門檻，促使國(guó)內(nèi)鑄造技術(shù)和鑄造企業(yè)更新?lián)Q代。
[0003] V法鑄造和消失模鑄造一起被譽(yù)為"21世紀(jì)鑄造新技術(shù)"和"綠色鑄造技術(shù)"，既 符合國(guó)家"綠色制造"產(chǎn)業(yè)政策又符合企業(yè)效益需求和客戶的產(chǎn)品質(zhì)量需求。消失模鑄造 技術(shù)在鑄鐵領(lǐng)域廣泛應(yīng)用和推廣，鑄鐵類鑄件質(zhì)量得以大幅提高，使得客戶對(duì)鑄鋼件質(zhì)量 的期冀不斷增強(qiáng)，促使鑄鋼企業(yè)在V法鑄造和消失模鑄造技術(shù)方面投入越來(lái)越多的探索和 實(shí)踐，尤其是中小型鑄鋼企業(yè)。緣于國(guó)家對(duì)鑄造企業(yè)更高的準(zhǔn)入要求，新增鑄造企業(yè)和原有 鑄造企業(yè)的擴(kuò)建均面臨國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的限制，環(huán)境污染和能源消耗方面的評(píng)審尤其嚴(yán)格。 企業(yè)鑄造技術(shù)的創(chuàng)新一來(lái)提高了鑄造技術(shù)水平，同時(shí)也易于獲得高新技術(shù)企業(yè)性的國(guó)家扶 持。這樣一來(lái)，V法鑄造和消失模鑄造作為"綠色鑄造技術(shù)"的優(yōu)勢(shì)就更加突出，成為新增鑄 造企業(yè)和鑄造企業(yè)擴(kuò)建的首選。V法鑄造和消失模鑄造在適用方面存在差異，鑄鋼企業(yè)更多 選擇V法鑄造技術(shù)，近年來(lái)，V法鑄造成套設(shè)備、工裝模具制作水平、關(guān)鍵原輔材料（EVA薄 膜、涂料等）的保證能力不斷提升，越來(lái)越多的鑄造企業(yè)投入V法鑄造生產(chǎn)實(shí)踐，V法鑄造 工藝技術(shù)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展。近十年來(lái)，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和節(jié)能減排等國(guó)策的導(dǎo)引V法鑄造在 中國(guó)，尤其是黑色合金鑄件領(lǐng)V法鑄造的市場(chǎng)拓展具體表現(xiàn)在四個(gè)方面。
[0004] 1.V法鑄造借短流程政策得以拓展
[0005] 短流程具有巨大地成本優(yōu)勢(shì)。高爐鐵水量大，而V法鑄造造型周期較短，而且適 合生產(chǎn)較大鑄件，V法鑄造與短流程結(jié)合成為繼球鐵離心鑄管之后最受歡迎的生產(chǎn)模式。目 前表現(xiàn)在V法鑄造短流程的產(chǎn)品僅僅是配重，高爐鐵水成分好一點(diǎn)的企業(yè)也做減速殼體、 機(jī)床床身及其它石油機(jī)械配件。迄今為止，我國(guó)將高爐短流程與V法鑄造嫁接的的企業(yè)有 20多家：徐州翔盟精密鑄造有限公司；山東桓臺(tái)國(guó)力集團(tuán)；遼寧阜新太克集團(tuán)；四川雅安天 全縣金鑫鑄業(yè)公司；山西太谷縣蘇晉源鑄造公司；福建大田鑫鷺?lè)鍖?shí)業(yè)有限公司；哈爾濱 鋼飛集團(tuán)；河北遵化三河鑄造廠等。
[0006] 雖然目前這類剛上鑄造的鋼鐵企業(yè)在鑄造方面的技術(shù)把握能力顯得不夠，很大一 部分企業(yè)還不能通過(guò)高爐與電爐雙聯(lián)的辦法嘗試生產(chǎn)質(zhì)量要求高一點(diǎn)的鑄件，但是這類企 業(yè)為了越過(guò)國(guó)家對(duì)高能耗低產(chǎn)能高爐的淘汰門檻，也為了通過(guò)延伸生產(chǎn)鏈進(jìn)一步提高產(chǎn)品 的利潤(rùn)空間，肯定會(huì)陸續(xù)加大技術(shù)提升方面的改進(jìn)和投入，V法鑄造占領(lǐng)這種厚大笨重并且 質(zhì)量要求較低的鑄件市場(chǎng)或許只是時(shí)間問(wèn)題。但是，國(guó)內(nèi)400立方以下的高爐企業(yè)數(shù)量全 靠走這類簡(jiǎn)單件顯然也不可能，哪怕是所有工程機(jī)械最好的時(shí)候，裝機(jī)數(shù)量也不可能滿足 的了這么多高爐企業(yè)的產(chǎn)能。因此，高爐短流程與V法鑄造的結(jié)合將陸續(xù)拓展到諸如機(jī)床 床身，汽車配件等相對(duì)高檔的類型。
[0007] 2.V法鑄造在大型鑄鐵箱體類鑄件上的拓展我國(guó)約有十余家企業(yè)采用V法鑄造生 產(chǎn)石油機(jī)械行業(yè)抽油機(jī)用齒輪減速機(jī)箱體。齒輪減速箱體內(nèi)腔簡(jiǎn)單，易采用V法鑄造工藝 生產(chǎn)。但工程車用齒輪箱體內(nèi)腔復(fù)雜，一般都采用樹脂砂工藝或者消失模工藝鑄造。
[0008] 3.V法鑄造在鑄鋼件上的拓展
[0009] V法鑄造產(chǎn)品已經(jīng)由原來(lái)鑄鐵配重等較簡(jiǎn)單件，發(fā)展到現(xiàn)在無(wú)論是內(nèi)部質(zhì)量還是 裝配性要求都比較高的橋殼，制動(dòng)鼓，搖枕，側(cè)架等汽車，工程機(jī)械，鐵路機(jī)車等關(guān)鍵性配 件。目前國(guó)內(nèi)的400多家V法企業(yè)鑄鐵件占了 80%左右，而在這之中配重占了 50%以上。 但是以橋殼為代表的鑄鋼件開始逐步成為V法鑄造產(chǎn)品新的方向。域拓展迅速，呈蓬勃發(fā) 展之態(tài)勢(shì)。
[0010] V法鑄造工藝生產(chǎn)的搖枕，側(cè)架，車鉤，制動(dòng)鼓，剎車盤，陸續(xù)問(wèn)世。而V法工藝在產(chǎn) 品外觀，內(nèi)在質(zhì)量，成本等方面也以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)壓倒了先前廣泛采用的水玻璃砂工藝。國(guó)內(nèi)也 先后另有幾家企業(yè)涉足該類產(chǎn)品，但是由于工藝上始終難以突破，至今還沒(méi)生產(chǎn)出合格鑄 件。鐵路配件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材質(zhì)冶金質(zhì)量，收縮性等工藝參數(shù)控制難度高，無(wú)論是鑄造質(zhì)量，還 是后續(xù)的熱處理工藝要求都非常嚴(yán)格，但這也是考驗(yàn)V法鑄造工藝適用性的較好例證。當(dāng) 然，V法鑄造工藝與傳統(tǒng)鑄造工藝的相輔相成性在這類產(chǎn)品上體現(xiàn)的最為明顯。V法外型， 水玻璃砂或樹脂砂下芯的組合，成為了V法克服此類鑄件深腔和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的重要方法。雖 說(shuō)鑄造過(guò)程中芯子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，下芯難度大，甚至有時(shí)候會(huì)顯得整套工藝方案的核心在于砂 芯，但是所有的設(shè)計(jì)都是圍繞V法鑄型的特殊性展開的。因此，以V法為主體，傳統(tǒng)鑄造輔 助的工藝解決方案也將是拓展V法鑄造實(shí)用范圍的重要手段。當(dāng)然這就要求工藝設(shè)計(jì)人員 既掌握V法鑄造的特殊性，又熟知傳統(tǒng)鑄造方法與V法的差異性。鐵路配件代表了目前國(guó) 內(nèi)V法工藝生產(chǎn)低碳合金鋼鑄件的最高水平，這也從側(cè)面反映出V法鑄造工藝在其他碳鋼 鑄件生產(chǎn)方面，有足夠的拓展空間和覆蓋面。
[0011] 消失模鑄造技術(shù)是將與鑄件尺寸形狀相似的發(fā)泡塑料模型粘結(jié)組合成模型簇，刷 涂耐火涂層并烘干后，埋在干石英砂中振動(dòng)造型，在一定條件下澆注液體金屬，使模型氣化 并占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成所需鑄件的方法。與傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技 術(shù)具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，由于采用極易氣化的泡沫塑料制作模型，無(wú)需取模與制作模芯，無(wú) 分型面，因而無(wú)飛邊毛刺，獨(dú)特的工藝過(guò)程完全摒棄了傳統(tǒng)工藝工序復(fù)雜、工作過(guò)程污染物 排放量大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度高的不利因素，實(shí)現(xiàn)的是一種工序簡(jiǎn)單，效率高，近無(wú)公害的清潔 生產(chǎn)。因此被國(guó)內(nèi)外鑄造界譽(yù)為"二十一世紀(jì)的鑄造技術(shù)"和"鑄造工業(yè)的綠色革命"。結(jié) 合中國(guó)的國(guó)情和中小型鑄造廠的特點(diǎn)，而設(shè)計(jì)一條單班制年產(chǎn)5000噸的柔性開放式生產(chǎn) 線。能夠適應(yīng)多品種、小批量、多種合金及牌號(hào)的消失模鑄造。本條生產(chǎn)線從兩個(gè)部分進(jìn)行 設(shè)計(jì)：一是：消失模鑄造的"白區(qū)"部分，主要包括模樣的制備、涂掛涂料；二是"黒區(qū)"部分， 主要包括造型澆注線和落砂清理線。并列出生產(chǎn)線主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。本條生產(chǎn)線能夠 代表國(guó)內(nèi)消失模鑄造的先進(jìn)水平，生產(chǎn)線簡(jiǎn)單，實(shí)用，投資少，尤其適合老廠房的技術(shù)改造， 基礎(chǔ)建設(shè)主要落在落砂及砂處理工部，因此施工面積和施工量均較少。即可采用平行工作 制，又可采用階段工作制，生產(chǎn)線操作簡(jiǎn)單，管理容易。適用性強(qiáng)，不用擔(dān)心老產(chǎn)品的淘汰， 新開發(fā)的產(chǎn)品鑄件只要寬度在一定的范圍內(nèi)均可在線上生產(chǎn)。
[0012] 隨著V法鑄造和消失模鑄造技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用，越來(lái)越多的企業(yè)和技術(shù)人員 開始意識(shí)到，既然這兩項(xiàng)鑄造工藝同樣使用干砂，同樣都需要震實(shí)臺(tái)來(lái)在加砂后振動(dòng)緊實(shí)， 砂處理設(shè)備面對(duì)的也都是干砂，可不可以將V法鑄造和消失模鑄造工藝統(tǒng)一起來(lái)，同時(shí)采 用甚至就放在一個(gè)車間進(jìn)行。這樣就可以共用砂處理設(shè)備，甚至包括砂箱，震實(shí)臺(tái)，砂斗等 設(shè)備。但是，目前對(duì)V法鑄造和消失模鑄造在用砂方面的認(rèn)識(shí)，尤其在粒度粗細(xì)，篩號(hào)分布 方面，存在一定的差異。使得鑄造企業(yè)不得不將這兩項(xiàng)鑄造工藝分配在不同的車間進(jìn)行， 以免各自用砂之間的干擾，對(duì)這兩項(xiàng)鑄造工藝也配套各自的砂處理設(shè)備。盡管如此，我公司 開始嘗試和摸索將二者統(tǒng)一用砂的可行性，并且取得成功。在同一條簡(jiǎn)易造型線和砂處理 線上，使用40/70目寶珠砂，采用V法鑄造和消失模鑄造兩種工藝方式生產(chǎn)不同種類的耐磨 鑄件。而更多的企業(yè)也相繼提出愿意開展這方面的探索。
[0013] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在配比不合理、操作過(guò)程 復(fù)雜和可靠性低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種V法鑄造工藝，以實(shí)現(xiàn)配比合理、操 作過(guò)程簡(jiǎn)單和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0015] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種V法鑄造工藝，包括：
[0016] 1)準(zhǔn)備好帶有抽氣箱的模具；
[0017] 2)0. 10-0. 20mm的EVA上有透氣孔可直接與抽氣室的真空管相連；用厚度的塑料 薄膜放置在烘膜器下加熱到軟化狀態(tài)；
[0018] 3)通過(guò)模具上的透氣孔將真空作用于軟化的塑料薄膜，使之與模具緊密貼覆；
[0019] 4)將負(fù)壓砂箱放置在模具上；
[0020] 5)砂箱被干砂充滿，通過(guò)震動(dòng)設(shè)備使干砂獲得最大密度；
[0021] 6)砂型頂部再覆上一層密封薄膜，將澆口盆與上型直澆道相連，下型只需要在覆 膜前將砂子刮平；
[0022] 7)對(duì)砂箱抽真空，造成砂型內(nèi)外壓差，使干砂得到緊實(shí)，同時(shí)釋放模具抽氣室的真 空，并通入壓縮空氣反吹，將砂型與模具分開；
[0023] 8)用同樣方法生產(chǎn)下型；將上型與下型合型，準(zhǔn)備澆注；澆注過(guò)程中繼續(xù)對(duì)砂型 抽真空；鑄件冷卻后，去除真空，取出鑄件，干砂可再生循環(huán)使用。
[0024] 本發(fā)明各實(shí)施例的V法鑄造工藝，